CN106535260A - 多协议车辆通信 - Google Patents

Abstract

一种系统包括具有处理器的计算机。该处理器被编程为：接收映射地理区域内一种或多种类型的无线通信中的每一种的一个或多个预测的信号度量的数据。该处理器被编程为基于优化目标，为沿着地理区域内规划的路径行驶的车辆选择分别对于沿着规划的路径的每一个区域要使用的相应类型的通信。该处理器被进一步编程为当车辆在相应的区域内时，激活选择的类型的通信。

Description

多协议车辆通信

技术领域

本发明总体上涉及车辆通信领域，并且更具体地涉及用于多协议通信的系统。

背景技术

车辆可以配备各种类型的无线通信，例如卫星、蜂窝技术、专用短程通信(DSRC)、射频(RF)和数字无线电。除了利用无线通信进行娱乐之外，车辆操作者越来越多地依靠来自这些无线通信的数据来跟踪车辆位置、监测沿着规划的行驶路线的交通、接收天气更新等。然而，并不是所有类型的无线通信在所有位置都可用。例如，随着车辆移动通过山的阴影，来自手机信号塔的信号可能会丢失。在一些位置处，仅特定类型的通信可用或根本没有通信可用。

发明内容

根据本发明，提供一种系统，包含计算机，该计算机包括处理器和存储器，存储器存储处理器可执行的指令，使得处理器被编程为：

接收映射地理区域内一种或多种类型的无线通信中的每一种的一个或多个预测的信号度量的数据；

基于一个或多个优化目标为沿着地理区域内规划的路径行驶的车辆选择分别对于沿着规划的路径的一个或多个区域中的每一个要使用的相应类型中的一种；以及

当车辆在相应的区域内时，激活选择的类型的通信。

根据本发明的一个实施例，其中处理器被进一步编程为：

基于数据来确定第一区域中与一个或多个优化目标最佳相关的第一区域的第一类型的通信和与第一区域邻接的第二区域中与一个或多个优化目标最佳相关的第二区域的第二类型的通信；以及

当车辆从第一区域移动到第二区域时，将车辆中的通信电路从第一类型的通信切换至第二类型的通信。

根据本发明的一个实施例，其中预测的信号度量的映射包括预测的信号强度和预测的信号延迟中的至少一个的映射。

根据本发明的一个实施例，其中一种或多种类型的无线通信包括蜂窝通信、卫星通信、局域射频通信和数字射频通信中的一种或多种。

根据本发明的一个实施例，其中一个或多个优化目标包括优化沿着规划的行进路径的预测的接收到的信号强度，并且处理器被进一步编程为：

基于数据来确定第一区域中最大预测的接收到的信号强度的第一区域的第一类型的通信和与第一区域邻接的第二区域中最大预测的接收到的信号强度的第二区域的第二类型的通信；以及

当车辆从第一区域移动到第二区域时，将车辆中的通信电路从第一类型的通信切换至第二类型的通信。

根据本发明的一个实施例，其中预定目标的集合包括最小化沿着规划的行进路径的通信费用，并且处理器被进一步编程为：

基于数据来确定第一区域中最低预测费用的第一区域的第一类型的通信和与第一区域邻接的第二区域中最低预测费用的第二区域的第二类型的通信；以及

当车辆从第一区域移动到第二区域时，将车辆中的通信电路从第一类型的通信切换至第二类型的通信。

根据本发明的一个实施例，其中处理器被进一步编程为：

识别具有足以被接收到的预测的信号强度的至少一种类型的通信的沿着路径的第一区域；

识别不具有足以被接收到的预测的信号强度的一种类型的通信的沿着路径与第一区域邻接并且跟随第一区域的第二区域；以及

当在第一区域中行驶时收集与第二区域相关的数据；以及

存储数据以便在第二区域中行驶期间使用。

根据本发明的一个实施例，其中处理器被进一步编程为：

基于通信地图来识别全球定位信号的预测的强度不足以被接收到的沿着路径的区域；以及

在车辆进入区域之前，激活基于惯性的定位系统。

根据本发明的一个实施例，其中一种或多种类型的通信包括第一无线电台信道和第二无线电台信道，并且处理器被进一步编程为：

基于当前方向和行驶速度来确定车辆将离开在第一预定时间段内接收来自第一无线电台信道的具有高于第一预定阈值的第一预测强度的第一信号的范围；

基于车辆将离开接收第一信号的范围的确定来阻止无线电调谐器选择第一无线电台信道；

基于当前方向和行驶速度来确定车辆将进一步在第二预定时间段内接收来自第二无线电台信道的具有高于第二预定阈值的第二预测强度的第二信号的范围内；并且

启用无线电调谐器来选择第二无线电台信道。

根据本发明的一个实施例，其中处理器被进一步编程为：

确定在给定的位置处一种类型的通信的接收到的信号强度是在预测范围之外；以及

将接收到的信号是在预测范围之外的指示传送至远程服务器。根据本发明的一个实施例，其中处理器被进一步编程为：

为沿着路径的一种或多种类型的通信创建由相应类型的通信传送的消息的队列，

接收要传送的消息；并且

基于消息的特性来选择用于存储消息的队列。

根据本发明的一个实施例，其中处理器被进一步编程为：

将消息存储在队列中；

识别与可用的队列相关联的类型的通信；以及

经由类型的通信来传送消息。

根据本发明的一个实施例，该系统进一步包含第二计算机，第二计算机包括处理器和存储器，第二计算机的存储器存储第二计算机的处理器可执行的指令，使得第二计算机的处理器被编程为：

从计算机接收对表示地理区域内至少一种类型的无线通信的预测的信号度量的至少一个映射的数据的请求；以及

将表示至少一个映射的数据传送至计算机。

根据本发明的一个实施例，其中第二计算机的处理器被进一步编程为：

从一个或多个其他计算机接收表示地理区域内至少一种类型的无线通信之一的当前信号度量的当前数据；以及

至少部分基于接收到的当前数据来修改用于一种类型的无线通信的预测的信号度量的映射。

根据本发明的一个实施例，其中第二计算机的处理器被进一步编程为：

接收表示地理区域中特定时间和特定位置的地下地质、地下水位、预测的天气条件和预测的日光条件中的至少一个的数据；以及

至少部分基于表示地下地质、地下水位、预测的天气条件和预测的日光条件中的至少一个的接收到的数据来修改特定时间和特定位置用于一种或多种类型的无线通信的预测的信号度量的映射。

根据本发明，提供一种系统，包含计算机，计算机包括处理器和存储器，存储器存储处理器可执行的指令，使得处理器被编程为：

接收映射地理区域内一种或多种类型的无线通信中的每一种的一个或多个预测的信号度量的数据；

接收车辆的目的地；以及

规划车辆的路径以便根据一个或多个优化目标来优化从当前位置到目的地的行程期间的通信。

根据本发明的一个实施例，其中预测的信号度量的映射包括预测的信号强度和预测的信号延迟中的至少一个的映射。

根据本发明的一个实施例，其中一种或多种类型的无线通信包括蜂窝通信、卫星通信、局域射频通信和数字射频通信中的一种或多种。

根据本发明的一个实施例，其中优化目标包括，优化沿着规划的行进路径的预测的接收到的信号强度，并且处理器被进一步编程为：

识别从当前位置到目的地的第一潜在路径和第二潜在路径；

确定用于第一潜在路径和第二潜在路径的每一个的潜在通信计划，各自的潜在通信计划包括用于沿着相应的潜在路径的每一个区域的一种或多种选择的类型的通信；

选择具有最大预测的接收到的信号强度的潜在路径。

根据本发明的一个实施例，其中处理器被进一步编程为：

当车辆在相应的区域内时，致动用于每一个相应的区域的一种或多种选择的类型的通信。

根据本发明的一个实施例，其中选择具有最大预测的接收到的信号强度的潜在路径包括：

识别沿着第一潜在路径具有最弱预测信号强度的第一区域和沿着第二潜在路径具有最弱预测信号强度的第二区域；

确定第一区域中的预测信号强度比第二区域中的预测信号强度强；以及

基于确定将第一潜在路径包括在规划中。

根据本发明的一个实施例，其中处理器被进一步编程为：

接收来自与计算机通信地连接的移动设备的数据；以及

在规划行进路径时包括数据。

根据本发明的一个实施例，其中处理器被进一步编程为：

识别沿着规划的路径用于移动设备的WiFi热点；以及

经由包括在车辆中的用户界面来建议用户将移动设备连接到WiFi热点。

根据本发明的一个实施例，该系统进一步包含第二计算机，第二计算机包括处理器和存储器，第二计算机的存储器存储第二计算机的处理器可执行的指令，使得第二计算机的处理器被编程为：

从计算机接收对表示地理区域内至少一种类型的无线通信的预测的信号度量的至少一个映射的数据的请求；以及

将表示至少一个映射的数据传送至计算机。

根据本发明的一个实施例，其中第二计算机的处理器被进一步编程为：

从一个或多个其他计算机接收表示地理区域内至少一种类型的无线通信之一的当前信号度量的当前数据；以及

至少部分基于接收到的当前数据来修改一种类型的无线通信的预测的信号度量的映射。

附图说明

图1是用于多协议通信的示例性系统的示意图；

图2是配置用于多协议通信的示例性车辆的示意图；

图3是表示示例性射频信号的强度的示例性地图；

图4是表示图3的示例性射频信号的强度和示例性蜂窝信号的强度的示例性地图；

图5是表示示例性蜂窝信号的强度的示例性地图；

图6是表示互联网热点的示例性分布的示例性地图；

图7A是在包括山和地下水位(water table)的示例性道路上行驶的三辆车辆的示意图；

图7B是图7A的山和地下水位对专用短程通信(DSRC)的示例性影响的示意图；

图8是用于测量多个通信协议中的每一个的性能的示例性过程的流程图；

图9是用于生成表示多个通信协议中的每一个的性能分布的覆盖地图的示例性过程的流程图；

图10是测量蜂窝通信的性能度量的示例性过程的流程图；

图11是测量数字调幅(AM)/调频(FM)无线电台的性能度量的示例性过程的流程图；

图12是测量卫星网络通信的性能度量的示例性过程的流程图；

图13是测量卫星数字音频无线电服务(SDARS)通信的性能度量的示例性过程的流程图；

图14是测量无线保真(WiFi)通信的性能度量的示例性过程的流程图；

图15是测量专用短程通信(DSRC)的性能度量的示例性过程的流程图；

图16是确定和执行通信计划的示例性过程的流程图；

图17是基于优化目标来确定最佳行进路径的示例性过程的流程图；

图18是基于覆盖地图来优化数据的传输的示例性过程的流程图。

具体实施方式

示例性系统

参照图1，系统10生成包括用于多种类型的通信的信号分布的覆盖地图，并且将该地图提供至在地理区域内行驶的车辆12。信号分布可以表示在地理地图上一个或多个位置处信号的一个或多个度量。一个或多个度量可以包括，例如，在特定位置处特定信号类型的通信的信号强度、当将消息从该点传送到参考位置例如服务器30时的信号传输延迟、在特定位置处接收到的信号的信噪比等。信号分布可以被例如动态更新，以应对天气条件、日光条件、装载等的影响。由此车辆12可以在沿着路径的不同区域中选择一种或多种类型的通信。通信因而可以根据预定优化目标来优化。

不同类型的通信可以包括包含AM/FM无线电通信的陆地或卫星单向和双向无线电通信、数字AM/FM无线电通信、全球定位系统通信、WiFi通信、专用短程通信(DSRC)、蜂窝通信、卫星通信、紧急和导航通信、分组网络通信例如互联网等。用于优化沿着路径的通信的优化目标可以包括，例如，最大化沿着路径的通信的信号强度、最大化沿着路径的通信的连接时间、最小化与沿着路径的通信相关联的费用、最大化沿着路径的广播(例如，体育赛事)的可用性等。

例如，用户可能希望最大化沿着路径的通信的信号强度。基于这个目标和来自覆盖地图的数据，当进入第一类型的通信的信号强度相对于第二类型的通信的信号强度较弱的区域时，车辆12可以从第一类型的通信切换到第二类型的通信。

另外，系统10可以使车辆12能够选择从当前位置到目的地的路径，以便根据预定优化目标来优化通信。例如，在预定优化目标是最大化在从当前位置到目的地的行程期间通信的信号强度的情况下，车辆12可以基于覆盖地图来从任意类型的通信中选择具有最少数量的不存在强度高于可用的预定阈值的信号的区域的路径。预定阈值可以是例如一功率水平，高于该功率水平，用户可以预期通信连接是连续的(即，不中断)。作为另一示例，预定阈值可以是根据接收到的信号强度指示(RSSI)由两个杆指示的功率水平。

系统10可以包括一辆或多辆车辆12、一个或多个移动设备13、一个或多个AM/FM无线电发射器14、一个或多个专用短程通信基础设施(DSRC)16、一个或多个WiFi热点18、一个或多个蜂窝塔20、一个或多个卫星网络22、一个或多个卫星数字音频无线电服务(SDARS)卫星26、一个或多个云网络28和一个或多个服务器30。一辆或多辆车辆12、一个或多个移动设备13、一个或多个AM/FM无线电发射器14、一个或多个专用短程通信基础设施16、一个或多个卫星数字音频无线电服务(SDARS)卫星26、一个或多个云网络28和一个或多个服务器30、以及其它直接或间接通信地连接的设备在本文中可以共同被称为联网设备(networkeddevices)。

车辆12可以与移动设备13、AM/FM无线电发射器14、DSRC基础设施16、WiFi热点18、蜂窝塔20、卫星通信网络22和SDARS卫星26中的一个或多个直接通信地连接。此外，车辆12可以经由DSRC基础设施16、WiFi热点18、蜂窝塔20、一个或多个卫星通信网络22等与一个或多个云网络28间接通信地连接。一辆或多辆车辆12可以进一步经由一个或多个云网络28与一个或多个服务器30间接通信地连接。

车辆12可以例如将消息发送到服务器30，该消息表明车辆12的位置和预期目的地，并且请求包括一种或多种类型的通信中的每一种的性能分布的覆盖地图。性能分布可以包括，例如，信号强度分布、延迟分布等。服务器30可以生成位置和目的地之间的行进区域的覆盖地图并且将覆盖地图传送至车辆12。

基于覆盖地图12和预定优化目标，车辆12可以例如选择在沿着路径的特定区域中要使用的一种或多种类型的通信，或选择对于行程的一部分具有特定类型的通信的可用性的路径等。

移动设备13包括计算机和通信电路，计算机包括处理器和存储器。通信电路可以包括包含用于与蜂窝塔20、热点18通信并且也用于与车辆12中的计算机44无线或有线通信——例如蓝牙通信——的硬件、软件、固件等的电路。移动设备13可以例如经由热点18从云网络28接收交通数据，并且经由同步连接(Sync connection)使该数据与车辆12同步。

如已知的，AM/FM(调幅/调频)无线电14可以传输AM和FM无线电台。AM无线电台可以传送535至1700千赫兹(kHz)频率范围内的射频信号。FM无线电台可以传送87.5至108兆赫兹(MHz)频率范围内的信号。此外，AM/FM无线电可以将信号传送到云网络28。例如，FM无线电台14可以将程序设计传送到与云网络28相关联的计算设备。计算设备可以经由云网络28使程序设计对通信地连接到云网络28的其他计算设备可用。

专用短程通信(DSRC)基础设施16可以包括一个或多个收发器射频通信，并且可以例如在DSRC波段(5.9GHz)操作。DSRC基础设施16可以沿着道路存在，并且可以例如被包括在交通标志、交通灯等中。如下文所述，车辆12中的通信电路40可以包括用于专用短程通信的电路，其可以被用于与其他车辆(V2V)并且与DSRC基础设施(V2I)通信。

进一步地，如在图1中所指示的，DSRC基础设施16可以包括用于与云网络28通信的收发器。

WiFi热点18可以被用于连接联网设备，例如将一辆或多辆车辆12连接到云网络28。WiFi热点18可以包括用于WiFi通信(通常2.4GHz或5GHz波段)的路由器并且可以是可操作的以大体上同时接收多个传输。例如，路由器可以接收来自一辆或多辆车辆12和/或例如来自一个或多个移动设备13的传输。

此外，热点18可以经由例如卫星通信或有线网络与云网络28通信。热点18可以包括用于卫星通信——例如在Ka波段(18.3-30千兆赫(GHz))——的收发器和天线或适于有线通信的收发器。热点18可以经由云网络28接收例如来自服务器30的互联网协议(IP)通信。

与WiFi热点18连接花费时间并且常常需要使用密码。当行驶时车辆12与WiFi热点18连接可能是困难的。然而，WiFi热点18可以以其他方式被包括在通信计划中。当被停放在例如家中的车库或具有热点18的公共场所时，车辆12可以与WiFi热点18连接。在处于静止的这些时间期间，车辆12可以更新覆盖地图、交通状况等。此外，例如，车辆12的用户可以在热点18附近停车，并且经由移动设备13连接到WiFi热点18。移动设备13可以例如下载交通或天气数据。移动设备13然后可以与例如车辆12中的计算机同步数据。

蜂窝塔20可以被用于超高频(UHF)范围中的射频通信。蜂窝通信频率可以包括例如850、900、1800和1900兆赫兹(MHz)频带。蜂窝塔20可以例如与一辆或多辆车辆12和云网络28通信地连接。蜂窝通信可以包括语音和数据通信。在某些情况下，蜂窝通信仅通过订阅可用，并且进一步可以与要传送的连接的长度(例如，国外电话呼叫)或数据的量的费用相关联。

一个或多个卫星通信网络22可以包括，例如，一个或多个通信卫星24。通信卫星24中的每一个可以与车辆12并且与一个或多个其他通信卫星24通信地连接。在一些情况下，通信卫星24的轨道可以是与地球同步的，使得特定的通信卫星24相对于地球总是在相同位置处。多个通信卫星24可以被设置在轨道上以提供大区域上的覆盖。通信可以从卫星24中继到卫星24以便在长距离内点对点传送数据。在这种类型的通信中，长距离内点对点通信的延迟可以很高。

此外，一些通信卫星24可以具有高倾斜轨道。这些卫星24可以提供通信至高海拔区域，但是由于它们的轨道，仅在特定的时间可用。

一个或多个卫星数字音频无线电卫星(SDARS)26可以与车辆12通信。SDARS 26可以广播例如用于车辆12的多个数字无线电频道。车辆12可能需要被配置用于接收SDARS 26传输的接收器。与SDARS 26通信可以根据订阅。

云网络28表示用于连接联网设备的一种或多种机制，并且可以包括各种有线或无线通信机制中的一种或多种，包括有线(例如，电缆及光纤)和/或无线(例如，蜂窝、无线、卫星、微波和射频)通信机制的任何所需组合和任何所需的网络拓扑(或当利用多种通信机制时的多个拓扑)。示例性通信网络包括提供数据通信服务的无线通信网络、局域网(LAN)和/或包括互联网的广域网(WAN)。

服务器30可以是一个或多个计算设备，每一个计算设备包括处理器和存储器，该存储器存储可由处理器执行的指令。服务器30可以被通信地连接至云网络28，并且可以接收来自例如联网设备的数据并且将数据传送到例如联网设备，该联网设备是例如一辆或多辆车辆12。

如下文所描述的，服务器30可以收集各种类型的数据，并且可以生成和保持一个或多个覆盖地图。例如，服务器30可以收集在各个位置处一种或多种类型的通信的信号强度数据。服务器30可以进一步收集天气数据、卫星位置数据等。此外，服务器30可以收集并存储地理地图、蜂窝塔20位置、热点18位置的地图、专用短程通信(DSRC)基础设施16的地图等。

基于收集到的数据，服务器30可以生成并存储表明一种或多种类型的通信的性能分布——例如，信号强度的分布、延迟的分布等——的覆盖地图。服务器30可以进一步将覆盖地图提供至联网设备——例如车辆12。

车辆12总体上是具有两个或更多个车轮的基于陆地的车辆，例如，客车、轻型卡车、摩托车等。因此，车辆12总体上具有前部、后部、左侧和右侧，其中术语前、后、左和右是从坐在驾驶员座椅上处于标准操作位置——即，面向方向盘——的车辆12的用户的视角来理解。

如图2所示，车辆12可以包括通信电路40、用户界面42和计算机44。

通信电路40可以包括硬件、软件、固件等，并且可以被配置用于一种或多种类型的无线通信。硬件可以包括，例如，一个或多个收发器、一个或多个接收器、一个或多个发射器、一个或多个天线、一个或多个微控制器、一个或多个存储器、一个或多个电子部件等。软件可以被存储在存储器上，并且可以包括用于将消息从一种协议转换成另一种协议的例如一个或多个编码器、一个或多个解码器等。某些功能——例如编码功能——可以经由固件来实现。

无线通信的类型可以包括WiFi通信、专用短程通信(DSRC)、双向卫星通信(例如，紧急服务)、单向卫星通信(例如，接收数字音频无线电广播)、AM/FM无线电等。通信电路40可以包括有线或无线通信，例如用于连接到移动设备13并且与移动设备13通信的蓝牙。此外，通信电路40可以经由例如诸如控制器局域网(CAN)总线或本地互连网络(LIN)总线的有线网络通信地连接到计算机44，如已知的。

通信电路40可以进一步包括如已知的用于测量接收到的信号的强度的一个或多个测量电路。测量电路可以测量接收到的信号的强度，并且生成接收到的信号强度指示(RSSI)。通信电路40然后可以将该数据提供到例如计算机44。

用户界面42通信地连接到计算机44，并且可以包括用于将数据传输至用户的一个或多个输出设备，例如显示器、灯、扬声器等。用户界面42可以进一步包括用于接收来自用户的输入的一个或多个输入设备，例如按钮、触摸屏显示器、鼠标、键盘、手势识别装置、开关等。

用户界面42可以接收来自车辆12的用户指定行程的参数的输入。例如，用户可以指定行程的目的地、行程的特定路径等。用户可以进一步指定用于优化行程期间的通信的优化目标。例如，用户可以指定，通信连接应该被优化以在沿着路径的每一个区域最大化信号强度或最小化通信费用。此外或可替代地，用户可以指定，例如，行程应该被规划以接收特定体育赛事的高于预定阈值的广播信号，或在整个行程中最大化说唱音乐电台的可用性等。预定阈值可以是例如一功率水平，高于该功率水平，可以预期连续通信。

用户界面42也可以被用于提供数据至用户。例如，计算机40可以经由用户界面42来显示在预定时间段——例如，一分钟——内某些无线电台将在范围之外的消息至用户，并推荐具有类似内容的替代无线电台。用户界面42可以进一步例如表明在车辆12正在行驶的区域中热点18的可用性，使得如果需要的话用户可以从云网络28下载数据。

计算机44包括处理器和存储器。存储器包括一种或多种类型的计算机可读介质并且存储可由处理器执行用于执行包括本文所公开的操作的各种操作的指令。此外，计算机44可以包括和/或被通信地连接到一个以上其它计算机，包括例如诸如用户界面42和通信电路44的车辆部件。通信可以例如经由控制器局域网(CAN)总线或本地互连网络(LIN)总线等来执行，如已知的。

如下文详细描述的，计算机44可以被编程为接收指定行程的参数。参数可以包括例如起始位置、目的地和行程的优化目标。优化目标可以包括最大化行程期间的通信的信号强度、最小化行程期间的通信的费用、在行程期间访问特定广播等。

计算机44可以进一步被编程为下载或检索道路地图，并且从例如与计算机44相关联的服务器30或存储器下载覆盖地图。如下文所描述的，覆盖地图可以包括一种或多种类型的通信的性能分布。

基于行程参数、道路地图以及覆盖地图，计算机44可以被编程为根据由用户指定的优化目标来优化行程。例如，计算机44可以计划在沿着行程路径的不用区域中要使用的通信的类型，以便最大化在每一个区域中接收到的信号强度。

接收到的信号强度可以根据各种方法来确定。例如，平均预测信号强度可以沿着路径基于在相应的地理区域中选定类型的通信来确定，每一个地理区域包括路径的一部分。可替代地或此外，最高的最小信号强度或信号强度的另一个统计度量可以被用作用于优化行程的基础。当车辆12沿着行程路径前进时，根据来自覆盖地图的数据，计算机44可以发送指令至通信电路40以在不同区域中在不同类型的通信之间切换。

作为另一个示例，计算机44可以选择行程的路径，使得用户将在事件的持续时间访问特定的广播。计算机44可以经由例如用户界面42表明适当的路径。在行程期间，计算机可以进一步在沿着路径的不同区域中选择不同类型的通信。

计算机44可以被编程用于其他优化，例如最小化行程期间没有通信的时间量、最大化行程期间最新的交通数据的可用性、最小化行程期间的通信费用等。计算机44可以确定在沿着路径的每一个区域中的最佳通信类型，以便实现通信目标，并且发送指令至通信电路以在各种类型的通信之间切换。

此外，计算机44可以被编程为将数据——例如，信号强度数据——提供至服务器30。例如，计算机44可以接收来自通信电路40的信号强度指示(RSSI)，并且将RSSI提供至服务器30，服务器30可以接收该数据，并且例如基于该数据来更新覆盖地图。

图3说明了一种类型的通信的示例性信号强度分布。地理区域60包括穿过该区域的道路61。地理区域60包括FM无线电发射器14。车辆12正在道路61上从西向东行驶。

FM无线电发射器的信号强度分布是由第一、第二和第三范围64、66和68来表示的。第一范围64最接近发射器14并且表示来自发射器的信号最强的区域。第一范围可以是例如距发射器14达16千米(km)。在第一范围64中，包括FM无线电接收器的大多数通信电路将能够接收强烈信号。

第二范围66为稍微远离发射器14，例如，距发射器14从16到24km。在该范围中，具有带良好天线以接收信号的良好接收器可能是必要的。

第三范围68更远离发射器62，例如，距发射器14从24到30km。在该范围内，仅非常好的接收器和天线可以接收来自发射器62的信号。与其它信号干扰可能是第三范围68中的问题。

需要注意的是，第一、第二和第三范围64、66、68的形状可能不是对称的并且可能受地理特征的影响。在第一示例中，第一、第二和第三范围64、66、68在水中延伸比它们在陆地上延伸更远离发射器14。其它特征，例如山和陆地下方的地下水位也可能影响范围64、66、68之一从发射器62延伸多远。

作为信号强度分布的第二个示例，并且仍参照图3，发射器14可以是包括数据传输的FM无线电发射器。例如，除了传送无线电节目(音频)之外，发射器14可以传送数字交通和天气报告。在这种情况下，第一范围64可以表示高质量音频和数字交通和天气报告可用的区域。第二范围66可以表示可以接收音频的区域，但数字交通和天气报告的接收是间歇性的。第三范围68可以表示可以接受仅低质量音频的区域。

仍然参照图3，计算机44可以被编程为基于覆盖地图来制定和执行第一示例性通信计划。

在第一种情况下，车辆12可以正在由西向东行驶。如上文第二个示例所描述的，当在第一范围64中时，车辆12中的通信电路40可以能够接收数字交通数据。然而，第一范围64以外的数字交通数据的接收可以是间歇性的或不可能的。为了使最好的交通数据成为可能，计算机44可以存储离开第一范围64不久之前的交通数据。计算机44可以进一步监测当行驶通过第二范围66时的交通数据。在计算机44接收交通数据的情况下，计算机44可以存储更新的数据。否则，计算机44将继续使用当在第一范围64中时存储的交通数据。以这种方式，计算机44可以具有通信电路42能够接收的最新的交通数据。

图4包括图3中所示的元素，并且进一步包括蜂窝塔20。蜂窝塔20可以具有如由第四、第五和第六范围74、76、78所示的信号强度分布。蜂窝塔20可以提供语音、短消息服务(SMS)和高速数据服务。高速数据服务可以包括交通报告。

在第四范围74中，语音、SMS和高速数据服务可以都可用。在第五范围76中，语音和SMS服务可以是可用的，但高速数据服务可能丢失。在第六范围78中，仅语音服务可以是可用的。

计算机44可以被编程为基于图4的覆盖地图来制定和执行第二示例性通信计划。

例如，如在上面的示例中，车辆12可以正在沿着道路61从西向东行驶。发射器14可以是包括数字交通和天气数据的FM无线电发射器。在第一范围64中，数字交通和天气数据可以是可用的，但在第一范围64之外可以是间歇性的或不可用的。

在第一种情况下，当离开第一范围64时，车辆计算机44可以基于图4的覆盖地图来存储交通数据。随着车辆12接近第四范围74，计算机44可以打开蜂窝通信，以便从蜂窝塔20接收交通数据。当计算机44经由通信电路40接收更新的交通数据时，计算机44可以更新所存储的交通数据。

在第二种情况下，计算机44可以被编程为根据接收到的参数来降低通信费用。在这种情况下，计算机44可以决定不激活蜂窝高速数据接收，并且可以继续采用存储的交通数据操作。

图5说明了用于蜂窝服务的示例性覆盖地图。第一、第二和第三区域80、82、84表示具有相应的强、中等和弱信号强度的区域。强信号表示用于数据和可靠连接的高带宽。中等信号表示带宽和连接可靠性将相对于具有强信号的区域降低。弱信号表示低带宽和不可靠连接。第四区域86总体上包括没有蜂窝通信或仅不定时接入蜂窝通信的区域。

特定位置处的信号强度可以取决于在该位置中反射器的分布。进一步地，信号强度受以下因素影响：到蜂窝塔20的视线、地下水位的深度和/或区域的地面水地质。

车辆12的速度也是重要因素。例如，对于与静止设备(例如，车辆12)通信，蜂窝系统指定一千兆字节(GB)/秒的下载速度和0.5GB/秒的上传速度。然而，当车辆12正在移动时，由于多路径多普勒效应，预期的下载和上传速度可以被降低到0.1GB/秒。这些效应被称为多普勒扩展(Doppler Spread)。

信道的相干时间与信道的多普勒扩展相关。当范围被相干限制时，该现象被称为快衰落(fast fading)并且信号可以具有临时深度衰落事件。

无线数据的速度通常也受反向信道(backchannel)的很大影响。反向信道是数据包被中继以到达特定目的地通过的一系列路由器。蜂窝塔20、地面网络拓扑和网络28中服务器30的位置都是因素。为了使第一车辆12将消息发送到物理上靠近第一车辆12的第二车辆12，消息可能需要行进通过例如25个路由器到达服务器30，并且通过附加25个路由器到达第二车辆12。

另一个重要因素是被用于与蜂窝塔20通信的蜂窝电路系统的类型。例如，主要设计用于语音的移动设备13将具有比内置到车辆12中设计用于数据通信的设备更低的性能。天线的位置和设计以及车辆12正在行驶的方向将也对数据速率产生影响。

图6说明了用于WiFi热点18的示例性覆盖地图。覆盖地图可以表示每一个热点18的位置。区域92表示热点接入不可用的位置。

由于其占用的频带(通常2.4GHz或5GHz波段)的有限功率，每一个热点18具有非常短的范围(总体上小于300英尺)。在欧盟，等效全向辐射功率(Equivalent isotopicallyradiated power，EIRP)被限制为20毫瓦分贝(dBm)(100毫瓦)。WiFi数据传送速率在任一方向上达到0.6GB/秒，取决于所使用的装备和信号强度。通过WiFi(IEEE 802.11)连接的两辆车辆12可以以这些速度与接入点和彼此通信。然而，典型的WiFi在静止设置中使用，因为范围被限制并且连接花费几秒钟来设置，所以移动设备没有时间来传送数据。此外，虽然WiFi热点18对在云网络28上服务通常具有比蜂窝塔20更好的连接，但是由于网络反向信道仍有可能存在类似的性能问题。

存储和转发策略可以适用于WiFi通信。数据被存储在嵌入式调制解调器中，例如连接到车辆计算机44的移动设备13。当WiFi可用时，数据与存储在网络服务器30中的数据同步。例如，车辆12可以被停放在家里或靠近接入云网络28的WiFi建立点。覆盖地图帮助用户操纵至停车场的适当位置，例如用于吃饭等。虽然车辆12不使用，但是数据被同步。

在另一种策略中，数据被存储在计算机44的存储器中，并且然后与移动设备13同步。移动设备13被带到WiFi热点18，在那里，数据经由云网络28与服务器30同步。移动设备13然后被带回到车辆12，在那里，过程是相反的，即，移动设备13上的数据与存储在计算机44上的数据同步。

专用短程通信(DSRC)被用于车辆12之间和/或车辆12和DSRC基础设施16之间通信。图7A和7B说明了拓扑对DSRC的影响。图7A示出了在经过山100的道路上行驶的第一、第二和第三车辆12a、12b、12c。山有山顶101。山下面的地下水位102具有变化的水平面。来自第一、第二和第三车辆12a、12b、12c的DSRC具有在山顶101上各自的第一、第二和第三视线103、105、107。

图7B示出了第一、第二和第三车辆12a、12b、12c的第一、第二和第三DSRC范围104、106、108。如可以看到的是，总体上，由于操作的相对高频率，通常5.9GHz，DSRC受视线的强烈影响。总体上，在没有直接视线的情况下，DSRC通信的信号强度将很低。这种效果可以被称为慢衰落。在慢衰落中，接收到的功率可以用具有符合对数距离路径损耗模型的标准偏差的对数分布来建模。

此外，如图7B所示，DSRC范围受地下水位102影响。在地下水位102水平面低的区域中，例如，在第三车辆12c下方，DSRC范围108将相对长。在地下水位102水平面较高的区域中，例如第二车辆12b下方的区域，范围可以另外受其他地下地质特征的影响。

用于与云网络28通信的策略可以是对于第一车辆12经由DSRC识别计划在WiFi热点18处停车的第二车辆12。第一车辆12可以将与云网络28同步的数据传送到第二车辆12。第二车辆12可以在计划的WiFi热点18处停车期间与云网络28同步数据。

示例性过程流程

测量多种类型的通信

图8是用于测量多种类型的通信的示例性过程800的框图。计算机44被编程为收集在一个或多个位置处多种类型的通信中的每一种的性能数据，并且将收集到的数据提供至服务器30。过程800可以例如通过车辆12中的计算机44来执行。过程800开始于框805。

在框805，计算机44收集与所采取的测量数据相关联的全球定位系统(GPS)数据。例如，GPS数据可以包括车辆12的当前位置、速度以及行进方向。GPS数据可以进一步包括时间和日期。过程800在框810继续。

在框810，计算机44收集与当前位置处蜂窝塔20的性能相关的数据，如以下参照过程1000所描述的。该过程在框815继续。

在框815，计算机44收集与当前位置处数字FM/AM无线电发射器14的性能相关的数据，如以下参照过程1100所描述的。过程800在框820继续。

在框820，计算机44收集与当前位置处卫星通信网络22的性能相关的数据，如以下参照过程1200所描述的。过程800在框825继续。

在框825，计算机44收集与当前位置处一个或多个卫星音频无线电服务(SDARS)卫星26的性能相关的数据，如以下参照过程1300所描述的。过程800在框830继续。

在框830，计算机44收集与当前位置处接入WiFi热点18相关的数据，如以下参照过程1400所描述的。过程800继续进行框835。

在框835，计算机44收集与当前位置处专用短程通信(DSRC)16的性能相关的数据，如以下参照过程1500所描述的。过程800在框840继续。

在框840，计算机44将在框805至835中收集到的数据发送至服务器30。过程800在框845继续。

在框845，计算机44确定过程800是否应该结束。例如，计算机44可以被编程为每10分钟执行过程800一次，并且当车辆12被关断时结束过程800。在这种情况下，计算机44可以等待直到10分钟过去，并且然后返回到框805。作为另一个示例，计算机44可以被编程为基于来自服务器30的请求来执行过程800。在执行过程800一次之后，计算机44可以等待来自服务器30的下一个请求。在例如车辆12被关断的情况下，过程800结束。

开发群众来源的覆盖地图

图9是用于生成群众来源的覆盖地图的示例性过程900的图。群众来源的覆盖地图是部分基于在过程800期间测得并且从车辆12传送到服务器30的数据。过程900开始于框905。

在框905，服务器30接收从一辆或多辆车辆12收集到的数据。该数据可以从一辆或多辆车辆12收集并存储。当例如足够量的数据被收集——例如来自100辆车辆12的数据——或足够量的时间已过去——例如三十分钟——时，过程900可以在框910继续。

在框910，服务器30接收地理数据。地理数据可以描述一个区域并且包括诸如道路、河流、山、森林的位置、地下水位的高度等特征。地理数据可以与车辆12的位置相关联。过程900在框915继续。

在框915，服务器30接收天气数据。天气数据可以包括该区域中的天气条件，包括温度、湿度、风速和风向、露点、雨、雪等的存在。天气数据可以是用于特定时间，例如，在过程800期间执行测量的时间。该过程在框920继续。

在框920，服务器30接收日光数据。日光数据可以包括，例如，由于太阳风暴的发生导致的到达该区域的辐射的定时。过程900在框925继续。

在框925，服务器30接收与卫星数字音频广播服务(SDARS)卫星星座相关的数据。该数据可以包括，例如，SDARS卫星26相对于在过程800期间执行测量时的区域的位置、行进速度和行进方向。过程900在框930继续。

在框930，服务器30接收与蜂窝塔20相关的数据。该数据可以包括蜂窝塔20的位置。该数据还可以包括与在过程800期间执行测量时蜂窝塔20的可操作性相关的数据。例如传输功率水平可能在白天期间发生变化，或蜂窝塔20可以被关闭一段时间进行维护，等。过程900在框935继续。

在框935，服务器30接收与卫星网络22的星座相关的数据。该数据可以包括在当前时间一个或多个卫星24的位置、一个或多个卫星24的可操作性数据等。过程900在框940继续。

在框940，服务器30接收与位于区域中的一个或多个热点18相关的数据。该数据可以表明，例如，一个或多个热点18中的每一个的位置、一个或多个热点18中的每一个的可操作性(例如，当它们被打开时)，其中热点18被密码保护，等。该过程在框945继续。

在框945，在步骤905至940收集数据之后，服务器30可以将数据传送到另一个服务器30，用于生成覆盖地图。此外或可替代地，服务器30可以将数据存储在与服务器30相关联的存储器中，用于附加处理。过程900在框950继续。

在框950，服务器30生成覆盖地图。覆盖地图可以部分基于历史数据，例如，预先存在的覆盖地图，并且进一步部分基于在过程800期间由车辆12测得的数据以及在过程900期间收集到的附加数据。

覆盖地图可以包括基于例如车辆设计的车辆12的通信模型。覆盖地图还可以包括表征每一个联网设备和每一个其他联网设备之间的通信的信道模型，联网设备是例如一辆或多辆车辆12、一个或多个AM/FM发射器14、一个或多个DSRC基础设施16、一个或多个WiFi热点18、一个或多个蜂窝塔20、一个或多个SDARS卫星26、一个或多个卫星网络22和一个或多个云网络28。信道模型可以基于可用数据——例如预测的天气条件、预测的日光条件、地下地质条件等——而变化。基于每辆车辆12的通信模型以及相应的联网设备之间的信道模型，覆盖地图可以表明预测的性能，例如，在该区域内的每一个位置处每种类型的通信的预测的信号强度和预测的延迟。

一旦生成/更新覆盖地图，过程900就可以在框905继续。过程900可以例如大体上连续地操作，除非例如进行需要暂停操作的维护操作，或者当例如被服务器30的操作者禁用时。

测试蜂窝塔

图10是用于测试与一个或多个蜂窝塔20通信的示例性过程1000的图。过程1000可以在过程800的框810启动并且开始于框1005。

在框1005，车辆12的计算机44确定车辆12的通信电路40是否包括用于与蜂窝塔20通信的装备，即，硬件、软件、固件等。计算机44可以进一步确定订阅是否可用于蜂窝服务。在车辆12不具有用于蜂窝通信的装备、订阅等的情况下，过程1000结束，并且计算机44返回到过程800。在车辆12具有蜂窝通信必要的装备、订阅等的情况下，过程1000在框1010继续。

在框1010，计算机44定位在与车辆12通信的范围内的一个或多个蜂窝塔20。例如，车辆12可以下载或检索表明蜂窝塔20的位置的地图。此外或可替代地，计算机44可以接收和识别来自一个或多个蜂窝塔20的信号。过程1000在框1015继续。

在框1015，通信电路40测量来自每一个蜂窝塔20的输入信号的接收到的信号强度并且生成接收到的信号强度指示(RSSI)。通信电路可以将RSSI发送到计算机44。过程1000在框1020继续。

在框1020，计算机44经由通信电路40连接到蜂窝通信范围内的每一个蜂窝塔20。过程1000在框1025继续。

在框1025，计算机44经由蜂窝塔20对服务器30进行网络连通性检查(ping)。基于对网络连通性检查的响应，计算机44可以确定经由蜂窝塔20通信的吞吐量(throughput)和延迟。计算机44可以执行对一个或多个蜂窝塔20的网路连通性测试(ping test)。过程1000在框1030继续。

在框1030，计算机44运行对托管在服务器30上的服务的跟踪路由(traceroute)。跟踪路由可以表明路线，例如，信号从计算机44至服务器30以及从服务器30到计算机44通过的路由器的数量和识别符。计算机44可以为一个或多个蜂窝塔20执行跟踪路由。过程1000在框1035继续。

在框1035，计算机44可以从蜂窝塔20断开。例如，计算机44可以发送表明它正在结束通信的消息至每一个蜂窝塔20。此外或可替代地，计算机44停止传送来自通信电路40的蜂窝通信。过程在框1040继续。

在框1040，计算机44存储收集到和测得的数据。例如，计算机44可以将从过程1000测试收集到的数据存储在与计算机44相关联的存储器中或通信地连接到计算机44的另一个计算设备中。过程1000结束，并且计算机44可以返回到过程800，例如至框815。

测试数字AM/FM电台

图11是用于测试与一个或多个数字AM/FM电台通信的示例性过程1100的图。过程1100可以在过程800的框815启动并且可以开始于框1105。

在框1105，计算机44识别入口点(entry point)，即，用于启动范围内一个或多个数字AM/FM电台的测试的点。入口点可以是例如地理位置。过程1100在框1110继续。

在框1110，计算机44搜索并且可以发现范围内的发射器。例如，基于地理位置，计算机44可以搜索来自接收范围内或例如特定距离内的已知的数字AM/FM电台的信号。此外或可替代地，计算机44可以例如扫描AM和FM频带并且寻找信号。在没有发现发射器14的情况下，过程1100结束。计算机44返回到过程800，例如，至框820。在一个或多个发射器被定位的情况下，过程1100在框1115继续。

在框1115，计算机44接收在框1110中进行的搜索期间接收到的信号中的每一个的电台标识符。过程1000在框1120继续。

在框1120，计算机44基于由通信电路40执行的测量来生成每一个接收到的信号的接收到的信号强度指示(RSSI)。过程1100在框1125继续。

在框1125，计算机44测试接收到的每一个FM信号的音频信号与噪音比，并且可以测量接收到的每一个AM信号的信号强度。过程1100在框1130继续。

在框1130，计算机44对接收到的信号进行音频增强测试。过程1100在框1135继续。

在框1135，计算机44测试接收到的信号的每一个中数字数据——例如，交通数据、天气数据等——的可用性。过程1100在框1140继续。

在框1140，计算机44存储收集到和测得的数据。例如，计算机44可以将从过程1000测试收集到的数据存储在与计算机44相关联的存储器中或通信地连接到计算机44的另一计算设备中。过程1100结束，并且计算机44可以返回到过程800，例如到框820。

测试卫星网络通信

图12是用于测试与包括一个或多个通信卫星24的卫星通信网络22通信的示例性过程1200的图。过程1200可以在过程800的框820启动，并且开始于框1205。

在框1205，车辆12的计算机44确定车辆12的通信电路40是否包括用于与卫星网络22通信的装备，即，硬件、软件、固件等。计算机44可以进一步确定订阅是否可用于卫星网络22服务。在车辆12不具有用于与卫星网络22通信的装备、订阅等的情况下，过程1000结束。计算机44返回到过程800。在车辆12具有用于与卫星通信网络22通信的装备的情况下，过程1200在框1210继续。

在框1210，计算机44搜索并且可以定位可见——即，在通信范围内——的通信卫星24。例如，计算机44可以接收和识别来自一个或多个通信卫星24的信号。此外或可替代地，计算机44可以发送查询至通信卫星24，并且寻找响应。在没有发现卫星24的情况下，过程1200结束。计算机44返回到过程800，例如，至框825。在一个或多个卫星24被定位的情况下，过程1200在框1215继续。

在框1215，计算机44接收一个或多个所定位的通信卫星24的数据以识别相应的通信卫星24。过程1200在框1220继续。

在框1220，计算机44接收来自每一个通信卫星24的信号强度指示(RSSI)。例如，通信电路40可以测量来自每一个通信卫星24的输入信号的接收到的信号强度，并且将该数据提供到计算机44。过程1200在框1225继续。

在框1225，计算机44尝试连接到通信范围内的每一个通信卫星24。例如，计算机44可以经由通信电路40将消息传送至每一个通信卫星24以请求响应。计算机44可以监听响应。过程1200在框1230继续。

在框1230，计算机44执行用于一个或多个通信卫星24的网络连通性检查和路由跟踪。基于与例如服务器30的网路连通性检查，计算机44可以确定经由特定通信卫星24计算机44和服务器30之间的延时和吞吐量。基于路由跟踪，计算机44可以确定用于经由特定的通信卫星24中继从计算机44至服务器30以及从服务器30至计算机44的信号的路由器的数量和识别符。过程1200在框1235继续。

在框1235，计算机44存储收集到和测得的数据。例如，计算机44可以将从过程1200测试收集到的数据存储在与计算机44相关联的存储器中或通信地连接到计算机44的另一计算设备中。过程1200结束，并且计算机44可以返回到过程800，如到框825。

测试卫星数字音频无线电服务(SDARS)

图13是用于测试接入一个或多个卫星数字音频无线电服务(SDARS)卫星26的示例性过程1300的图。过程1300可以在过程800的框825启动，并且可以开始于框1305。

在框1305，车辆12的计算机44确定车辆12的通信电路40是否包括用于SDARS通信的装备，即，硬件、软件、固件等。计算机44可以进一步确定订阅是否可用于SDARS服务。在车辆12不具有用于与SDARS服务通信的装备、订阅等的情况下，过程1300结束。计算机44返回到过程800。在车辆12具有SDARS通信必要的装备、订阅等的情况下，过程1300在框1310继续。

在框1310，计算机44搜索并且可以定位可见——即，在通信范围内——的SDARS卫星26。例如，计算机44可以接收和识别来自一个或多个SDARS卫星26的信号。在没有发现SDARS卫星26的情况下，过程1300结束。计算机44返回到过程800，例如，至框830。在一个或多个SDARS卫星26被定位的情况下，过程1300在框1315继续。

在框1315，计算机44可以接收数据以识别计算机44接收信号的SDARS卫星26中的每一个。过程1300在框1320继续。

在框1320，计算机44接收来自每一个SDARS卫星26的接收到的信号强度指示(RSSI)。例如，通信电路40可以测量来自每一个SDARS卫星26的输入信号的接收到的信号强度，并且将数据提供至计算机44。过程1200在框1325继续。

在框1325，计算机44尝试连接到每一个SDARS卫星26。例如，计算机44可以经由通信电路40将消息传送至每一个SDARS卫星26以请求响应。计算机44可以监听响应。过程1300在框1330继续。

在框1330，计算机测试从与计算机建立通信的SDARS卫星中的每一个接收到的信号的音频媒体质量。过程1300在框1335继续。

在框1335，计算机44测试接收到的信号中的每一个中数字数据——例如，交通数据、天气数据等——的可用性。过程1300在框1340继续。

在框1340，计算机44存储收集到和测得的数据。例如，计算机44可以将从过程1300测试收集到的数据存储在与计算机44相关联的存储器中或通信地连接到计算机44的另一计算设备中。过程1300结束，并且计算机44可以返回到过程800，例如至框830。

测试WiFi热点接入

图14是用于测试接入一个或多个WiFi热点18的示例性过程1400的图。过程1400可以在过程800的框830启动，并且开始于框1405。

在框1405，车辆12的计算机44可以确定车辆12的通信电路40是否包括用于WiFi通信的装备，即，硬件、软件、固件等。在车辆12不具有用于WiFi通信的装备的情况下，过程1400结束。计算机44返回到过程800。在车辆12具有用于WiFi通信的装备的情况下，过程1400在框1410继续。

在框1410，计算机44搜索并且可以定位通信范围内的WiFi热点18。计算机44可以例如基于WiFi热点18的地图来识别可能在车辆12的距离范围内的一个或多个WiFi热点。此外，例如，计算机44可以接收和识别来自一个或多个热点18的信号。在没有发现热点18的情况下，过程1400结束。计算机44返回到过程800，例如，至框835。在一个或多个热点18被定位的情况下，过程1400在框1415继续。

在框1415，计算机44接收数据以识别计算机44接收信号的每一个热点18的服务集标识符(SSID)和媒体访问控制(MAC)地址。过程1400在框1420继续。

在框1420，计算机44从热点18接收接收到的信号强度指示(RSSI)。通信电路40可以测量来自每一个热点18的输入信号的接收到的信号强度，并且将该数据提供至计算机44。过程1400在框1425继续。

在框1425，计算机44尝试使用存储的证书连接到每一个热点18。例如，计算机44可以经由通信电路40将消息传送至每一个热点18。消息可以包括如果可用的话用于接入热点18的证书。证书可以是例如用于连接到热点18的密码。计算机44可以监听响应。过程1400在框1430继续。

在框1430，计算机44执行能够与它建立连接的每一个热点18的网络连通性检查和跟踪路由。基于与例如服务器30的网络连通性测试，计算机44可以确定计算机44和服务器30之间经由热点18的延迟和吞吐量。基于跟踪路由，计算机44可以确定经由特定热点18中继从计算机44至服务器30和从服务器30经由热点18至计算机44的信号所使用的路由器的数量和识别符。过程1400在框1435继续。

在框1435，计算机44存储收集到和测得的数据。例如，计算机44可以将从过程1400测试收集到的数据存储在与计算机44相关联的存储器中或通信地连接到计算机44的另一计算设备中。过程1400结束，并且计算机44可以返回到过程800，例如至框835。

测试范围内的专用短程通信(DSRC)设备

图15是用于识别车辆12的通信范围内的一个或多个专用短程通信(DSRC)设备的示例性过程1500的图。过程1500可以在过程800的框835启动并且开始于框1505。

在框1505，车辆12的计算机44确定车辆12的通信电路40是否包括用于DSRC通信的装备，即，硬件、软件、固件等。在车辆12不具有用于DSRC通信的装备的情况下，过程1500结束。计算机44返回到过程800。在车辆12具有用于DSRC通信的装备的情况下，过程1500在框1510继续。

在框1510，计算机44搜索并且可以定位通信范围内的一个或多个DSRC设备。例如，计算机44可以监听并且接收来自DSRC设备的一个或多个信号。在没有发现DSRC设备的情况下，过程1500结束。计算机44返回到过程800，例如，至框840。在一个或多个DSRC设备被定位的情况下，过程1500在框1515继续。

在框1515，计算机44接收数据以识别它接收相应的信号的一个或多个DSRC设备。该数据还可以包括，例如，与DSRC 16相关的全球定位数据，例如DSRC设备的位置、行进方向和速率等。过程1500在框1520继续。

在框1520，计算机44接收来自每一个DSRC设备的信号强度指示(RSSI)。通信电路40可以测量来自DSRC设备的输入信号的接收到的信号强度，并且将该数据提供至计算机44。过程1500在框1525继续。

在框1525，计算机44接收来自每一个DSRC设备的路由数据。路由数据可以表明，例如，预期的行进路径。过程1500在框1530继续。

在框1540，计算机44存储收集到的和测得的数据。例如，计算机44可以将从过程1500测试收集到的数据存储在与计算机44相关联的存储器中或通信地连接到计算机44的另一计算设备中。过程1500结束，并且计算机44可以返回到过程800，如至框840。

基于覆盖地图来确定和执行通信计划

图16是用于基于覆盖地图来确定和执行通信计划的示例性过程1600的图。过程1600开始于框1605。

在框1605，车辆12的计算机44接收行进路径或更新行进路径。例如，车辆12的用户可以经由用户界面42输入行进路径。可替代地或此外，用户可以输入目的地至全球定位单元，该全球定位单元可以生成行进路径，并且将行进路径提供到计算机44。行进路径可以包括从当前位置到目的地将经过的道路的地图。行进计划可以进一步包括，例如，估计的出发时间、预期的停靠点等。过程1600在框1605继续。

在框1605，计算机44可以接收用于优化通信的目标(优化目标)。例如，用户可以经由用户界面表明，用户想要最大化沿着路径的连接的信号强度以便具有例如沿着路线的可靠的交通数据。作为另一示例，用户可以表明用户希望最小化数据费用，并且数据下载费用应避免。作为又一示例，用户可以希望优化通信以便在行程期间连续访问爵士音乐。过程1600在框1615继续。

在框1615，计算机44下载覆盖地图。例如，计算机44可以将对沿着行进路径的地理区域的覆盖地图的请求传送至服务器30。如上所述，覆盖地图可以包括一种或多种类型的通信的性能分布。性能分布可以包括与每一种类型的通信相关的信号强度分布、延迟分布等。过程1600在框1620继续。

在框1620，计算机44从最近收集到的数据识别通信路线。例如，如上所述，计算机44可以启动对不同类型的通信的可用性的搜索。基于搜索，计算机44可以识别没有被包括在覆盖地图上的特定区域中可用的一种或多种类型的通信，或相反不能被定位的覆盖地图上表明可用的那种类型的通信。过程1600在框1625继续。

在框1625，计算机44识别并且执行行程的通信计划。计算机44可以识别沿着行进路径的一个或多个区域。对于每一个区域，计算机44可以识别根据优化目标可以使用的一种或多种类型的通信。

例如，通信目标可以是最大化每一个区域中的信号强度以便接收可靠且最新的交通数据。第二个目标可以是最小化通信费用。

在第一个区域中，计算机44识别出包括交通数据的FM无线电是可用的。计算机44可以打开FM接收器以接收交通更新。

在第二个区域中，计算机44识别出FM无线电是不可用的，但是包括交通数据的蜂窝通信是可用的。计算机44可以从FM无线电台切换到蜂窝塔以接收交通更新。

在第三个区域中，来自FM无线电和蜂窝通信的交通数据可以是可用的。计算机44可以切换至FM无线电台以便避免与蜂窝通信相关联的数据费用。

在一些情况下，通信计划可以包括存储预期数据不可用的区域中的数据。例如，在计算机44预期在沿着行进路径的区域中交通数据可能不可用的情况下，计算机44可以在进入没有交通数据的区域之前下载和存储交通数据。

通信计划可以进一步包括优化例如热点18的使用。例如，基于在热点18的位置处计划的停车，当车辆12被停放在热点18处时，计算机44可以计划下载数据，例如，最新的天气日期、最新的覆盖地图等。过程1600在框1635继续。

在框1635，计算机44可以确定过程1600是否应该继续。例如，在车辆12正在继续移动或被停放在沿着行进路径的中间位置处的情况下，计算机44可以确定过程1600应该继续。过程1600可以返回例如至框1605。

另一方面，计算机44可以确定车辆12已经到达其目的地，或者例如用户已经经由用户界面42表明进程1600应该结束。在这种情况下，过程1600结束。

基于覆盖地图和优化目标来确定行进路径

图17是基于覆盖地图和优化目标来确定行进路径的示例性过程1700的流程图。过程1700开始于框1705。

在框1705，计算机44接收指定行程的参数。例如，计算机44可以经由用户界面42接收来自用户的行程目的地。此外，计算机44可以例如从全球定位数据接收当前位置。计算机44还可以接收其他参数，例如开始行程的预期时间、估计的到达时间、规划的停靠点数目等。计算机44也可以下载或检索表明从当前位置到目的地的潜在行进路径的道路地图，如已知的。过程1700在框1710继续。

在框1710，计算机44接收一个或多个优化目标。如上所述，优化目标总体上描述车辆10通信的优化，例如，最大化行程期间的连接性、最小化行程期间的费用、最大化某种类型的娱乐或某种类型的数据的可用性等。过程1700在框1715继续。

在框1715，计算机44下载覆盖地图。覆盖地图可以是车辆12将从当前位置行驶到目的地通过的区域的地图，并且如上所述可以包括一种或多种类型的通信的性能分布。该过程在框1720继续。

在框1720，计算机44基于优化目标来选择行进路径。计算机44可以识别从当前位置到目的地的两个或更多个潜在行进路径。计算机44可以根据优化目标来评估每一个潜在行进路径。基于评估，计算机44可以从潜在行进路径中选择最佳对应于优化目标的行进路径。

例如，通信目标可以是在行程期间接收从下午2点至下午5:30的足球比赛的无线电传输。计算机44可以识别从当前位置到目的地的第一路径和第二路径。基于覆盖地图，计算机44可以确定在指定时间期间沿着第一路径的区域不能访问足球比赛的无线电传输，但在指定时间期间沿着第二路径的每一个区域将可以访问包括比赛覆盖的数字FM无线电。根据该确定，计算机44可以给用户推荐第二行进路径。一旦做出行进路径推荐，过程1700就结束。

基于覆盖地图来优化数据的传输

图18是基于覆盖地图来优化数据的传输的示例性过程1800的流程图。过程1800开始于框1805。

在框1805，车辆12的计算机44接收行进路径或更新行进路径。例如，车辆12的用户可以经由用户界面42输入行进路径。可替代地或此外，用户可以输入目的地至全球定位单元，该全球定位单元可以生成行进路径并将行进路径提供至计算机44。行进路径可以包括从当前位置到目的地将经过的道路的地图。行进路径还可以包括，例如，估计的出发时间、预期的停靠点等。过程1800在框1810继续。

在框1810，计算机44接收指定优化目标的参数。例如，优化目标可以包括接近实时地更新社交媒体网站。作为另一示例，优化目标可以包括上传包含大量数据的文件，例如，具有超过10百万字节(兆字节)的数据的文件，而不会导致数据传输费用。过程1800在框1815继续。

在框1815，计算机44下载覆盖地图。例如，计算机44可以将对沿着行进路径的地理区域的覆盖地图的请求传送至服务器30。如上所述，覆盖地图可以包括一种或多种类型的通信的性能分布。性能分布可以包括与每种类型的通信相关的信号强度分布、延迟分布等。过程1800在框1820继续。

在框1820，计算机44从最近收集到的数据识别通信路线。例如，如上所述，计算机44可以启动对不同类型的通信的可用性的搜索。基于该搜索，计算机44可以识别不包括在覆盖地图上的特定区域中可用的一种或多种类型的通信，或相反不可用的覆盖地图上表明可用的那种类型的通信。过程1800在框1825继续。

在框1825，计算机44识别用于沿着行进路径的一个或多个区域的一个或多个通信路线。例如，计算机44可以识别在沿着行进路径的第一和第二区域中分别可用的第一和第二蜂窝通信路线。计算机44可以进一步识别例如在沿着行进路径的预期或潜在停靠点处的第一热点18。该过程在框1830继续。

在一些情况下，车辆12考虑不是预期行进规划的一部分的附加通信路线。例如，在当车辆12被停放在家里时访问第二热点18的情况下，计算机44可以例如包括第二热点18作为用于传输不是时间敏感的消息的选项。

在框1830，计算机44为沿着行进路径所识别的通信路线的每一个创建数据队列。每一个队列可以被用于存储预期经由通信路线来传送的消息。例如，计算机44可以创建用于第一蜂窝通信路线的第一队列、用于第二蜂窝通信路线的第二队列以及用于沿着行进路径所识别的热点18的第三队列。过程1800在框1835继续。

在框1835，计算机44将消息置于每一个相应的队列中。例如，当在第一区域中行驶时，计算机44可以将具有少量数据的消息——例如与社交网站的交互或电子邮件等——置于用于第一蜂窝通信路线的第一队列中。计算机44可以将具有大量数据的消息——例如要上传的视频——置于用于热点18通信路线的第三队列中。

此外，当例如车辆12正在接近第一区域的边界并且从而接近第二区域时，计算机44可以例如将具有少量数据的消息置于用于第二通信路线的第二队列中。

一个或多个标准可以被用来选择适当的通信路线。例如，语音通信可能对延迟敏感并且需要具有低延迟的通信路线，而文本消息可以更耐受延迟，并且可以在具有更高的延迟但更低的费用的通信路线上传送。一些数据可能不是时间敏感的，并且可以例如被置于用于热点18接入的一般队列中，并且保持在那里直到如车辆12处于热点18的范围中等这样的时间。

当消息已被置于队列中时，过程1800在框1840继续。

在框1840，计算机44发送消息。该过程在框1845继续。

在框1845，计算机44确定过程1800是否应该继续。例如，过程1800可以继续，只要数据保持在数据队列之一中，或只要车辆12正在移动或被启动。在数据队列为空并且车辆12没有移动或被启动的情况下，过程1800可以结束。

结论

如本文所使用的，术语“大体上”是指由于材料、加工、制造等，形状、结构、测量值、量、时间等可以偏离准确描述的几何形状、距离、测量值、质量、时间等。

本文所使用的术语“示例性”是代表示例的意义，例如，参考“示例性小装置”应该被理解为仅仅是指小装置的示例。

例如本文讨论的那些联网设备总体上各自包括可由例如上述一个或多个联网设备执行并且用于执行上述过程的框或步骤的指令。例如，以上所讨论的过程框可以被体现为计算机可执行指令。

计算机可执行指令可以由计算机程序来编译或解释，该计算机程序采用多种编程语言和/或技术来创建，这些编程语言和/或技术包括但并不限于单独地或组合的Java^TM、C、C++、Visual Basic、Java Script、实用报表提取语言(Perl)、超文本标记语言(HTML)等。通常，处理器(例如，微处理器)例如从存储器、计算机可读介质等接收指令，并且执行这些指令，由此执行一个或多个过程，包括本文所描述的一个或多个过程。这样的指令和其他数据可以被存储并且采用各种计算机可读介质来传送。联网设备中的文件总体上是存储在计算机可读介质——例如存储介质、随机存取存储器等——上的数据的集合。

计算机可读介质包括参与提供数据(例如，指令)的任何介质，该数据可以由计算机读取。这样的介质可以采用多种形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质等。非易失性介质包括例如光盘或磁盘和其他永久性存储器。易失性介质包括典型地构成主存储器的动态随机存取存储器(DRAM)。计算机可读介质的常规形式包括，例如软盘、柔性盘(flexibledisk)、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、只读光盘存储器(CD-ROM)、数字化视频光盘(DVD)、任何其他光学介质、穿孔卡片、纸带、具有孔排列方式的任何其他物理介质、随机存取存储器(RAM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、闪速电可擦除可编程只读存储器(FLASH-EEPROM)、任何其他存储芯片或内存盒，或者计算机可读取的任何其他介质。

在附图中，相同的附图标记指示相同的元件。进一步地，这些元件中的一些或全部可以改变。关于本文所描述的介质、过程、系统、方法等，应当理解的是，虽然这样的过程等的步骤已被描述为按照一定的顺序排列发生，但这样的过程可以通过以本文所描述的顺序之外的顺序执行所描述的步骤来实施。进一步应当理解的是，某些步骤可以同时执行，可以添加其他步骤，或者可以省略本文所描述的某些步骤。换句话说，此处的过程的描述提供用于说明某些实施例的目的，并且不应解释为限制所请求保护的发明。

因此，应当理解的是，上述说明书旨在说明而不是限制。除了提供的示例，在阅读上述说明书的基础之上许多实施例和应用将是显而易见的。本发明的范围不应参照上述说明书来确定，而是应该参照所附权利要求连同这些权利要求所享有的全部等效范围来确定。可以预见和预期未来的发展将会发生在本文所讨论的领域，并且所公开的系统和方法将被并入到这些未来的实施例中。总之，应当理解的是，本发明能够进行修改和变化并且仅由以下权利要求来限制。

在权利要求中使用的所有术语旨在被给予它们如本领域技术人员所理解的通常含义，除非本文作出明确相反的指示。特别是单数冠词如“一”、“该”、“所述”等的使用应被理解为叙述一个或多个所示元件，除非权利要求叙述了明确相反的限制。

Claims (25)

1.一种系统，包含计算机，所述计算机包括处理器和存储器，所述存储器存储所述处理器可执行的指令，使得所述处理器被编程为：

接收映射地理区域内一种或多种类型的无线通信中的每一种的一个或多个预测的信号度量的数据；

基于一个或多个优化目标为沿着所述地理区域内规划的路径行驶的车辆选择分别对于沿着所述规划的路径的一个或多个区域中的每一个要使用的相应类型中的一种；以及

当所述车辆在相应的区域内时，激活所述选择的类型的通信。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被进一步编程为：

基于所述数据来确定第一区域中与所述一个或多个优化目标最佳相关的所述第一区域的第一类型的通信和与所述第一区域邻接的第二区域中与所述一个或多个优化目标最佳相关的所述第二区域的第二类型的通信；以及

当所述车辆从所述第一区域移动到所述第二区域时，将所述车辆中的通信电路从所述第一类型的通信切换至所述第二类型的通信。

3.根据权利要求1所述的系统，其中预测的信号度量的所述映射包括预测的信号强度和预测的信号延迟中的至少一个的映射。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述一种或多种类型的无线通信包括蜂窝通信、卫星通信、局域射频通信和数字射频通信中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个优化目标包括优化沿着所述规划的行进路径的预测的接收到的信号强度，并且所述处理器被进一步编程为：

基于所述数据来确定第一区域中最大预测的接收到的信号强度的所述第一区域的第一类型的通信和与所述第一区域邻接的第二区域中最大预测的接收到的信号强度的所述第二区域的第二类型的通信；以及

当所述车辆从所述第一区域移动到所述第二区域时，将所述车辆中的通信电路从所述第一类型的通信切换至所述第二类型的通信。

6.根据权利要求1所述的系统，其中预定目标的集合包括最小化沿着所述规划的行进路径的通信费用，并且所述处理器被进一步编程为：

基于所述数据来确定第一区域中最低预测费用的所述第一区域的第一类型的通信和与所述第一区域邻接的第二区域中最低预测费用的所述第二区域的第二类型的通信；以及

当所述车辆从所述第一区域移动到所述第二区域时，将所述车辆中的通信电路从所述第一类型的通信切换至所述第二类型的通信。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被进一步编程为：

识别具有足以被接收到的预测的信号强度的至少一种类型的通信的沿着所述路径的第一区域；

识别不具有足以被接收到的预测的信号强度的一种类型的通信的沿着所述路径与所述第一区域邻接并且跟随所述第一区域的第二区域；以及

当在所述第一区域中行驶时收集与所述第二区域相关的数据；以及

存储所述数据以便在所述第二区域中行驶期间使用。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被进一步编程为：

基于通信地图来识别全球定位信号的预测的强度不足以被接收到的沿着所述路径的区域；以及

在所述车辆进入所述区域之前，激活基于惯性的定位系统。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述一种或多种类型的通信包括第一无线电台信道和第二无线电台信道，并且所述处理器被进一步编程为：

基于当前方向和行驶速度来确定所述车辆将离开在第一预定时间段内接收来自所述第一无线电台信道的具有高于第一预定阈值的第一预测强度的第一信号的范围；

基于所述车辆将离开接收所述第一信号的所述范围的所述确定来阻止无线电调谐器选择所述第一无线电台信道；

基于所述当前方向和所述行驶速度来确定所述车辆将进一步在第二预定时间段内接收来自所述第二无线电台信道的具有高于第二预定阈值的第二预测强度的第二信号的范围内；并且

启用所述无线电调谐器来选择所述第二无线电台信道。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被进一步编程为：

确定在给定的位置处一种类型的通信的接收到的信号强度是在预测范围之外；以及

将所述接收到的信号是在所述预测范围之外的指示传送至远程服务器。

11.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器被进一步编程为：

为沿着所述路径的一种或多种类型的通信创建由相应类型的通信传送的消息的队列，

接收要传送的消息；并且

基于所述消息的特性来选择用于存储所述消息的队列。

12.根据权利要求14所述的系统，其中所述处理器被进一步编程为：

将所述消息存储在所述队列中；

识别与可用的所述队列相关联的类型的通信；以及

经由所述类型的通信来传送所述消息。

13.根据权利要求1所述的系统，进一步包含第二计算机，所述第二计算机包括处理器和存储器，所述第二计算机的所述存储器存储所述第二计算机的所述处理器可执行的指令，使得所述第二计算机的所述处理器被编程为：

从所述计算机接收对表示所述地理区域内至少一种类型的无线通信的预测的信号度量的至少一个映射的数据的请求；以及

将表示所述至少一个映射的所述数据传送至所述计算机。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述第二计算机的所述处理器被进一步编程为：

从一个或多个其他计算机接收表示所述地理区域内所述至少一种类型的无线通信之一的当前信号度量的当前数据；以及

至少部分基于所述接收到的当前数据来修改用于所述一种类型的无线通信的所述预测的信号度量的映射。

15.根据权利要求13所述的系统，其中所述第二计算机的所述处理器被进一步编程为：

接收表示所述地理区域中特定时间和特定位置的地下地质、地下水位、预测的天气条件和预测的日光条件中的至少一个的数据；以及

至少部分基于表示地下地质、地下水位、预测的天气条件和预测的日光条件中的至少一个的所述接收到的数据来修改所述特定时间和所述特定位置用于一种或多种类型的无线通信的所述预测的信号度量的映射。

16.一种系统，包含计算机，所述计算机包括处理器和存储器，所述存储器存储所述处理器可执行的指令，使得所述处理器被编程为：

接收映射地理区域内一种或多种类型的无线通信中的每一种的一个或多个预测的信号度量的数据；

接收车辆的目的地；以及

规划所述车辆的路径以便根据一个或多个优化目标来优化从当前位置到所述目的地的行程期间的通信。

17.根据权利要求16所述的系统，其中预测的信号度量的所述映射包括预测的信号强度和预测的信号延迟中的至少一个的映射。

18.根据权利要求16所述的系统，其中所述一种或多种类型的无线通信包括蜂窝通信、卫星通信、局域射频通信和数字射频通信中的一种或多种。

19.根据权利要求16所述的系统，其中所述优化目标包括，优化沿着所述规划的行进路径的预测的接收到的信号强度，并且所述处理器被进一步编程为：

识别从所述当前位置到所述目的地的第一潜在路径和第二潜在路径；

确定用于所述第一潜在路径和所述第二潜在路径的每一个的潜在通信计划，所述各自的潜在通信计划包括用于沿着所述相应的潜在路径的每一个区域的一种或多种选择的类型的通信；

选择具有最大预测的接收到的信号强度的所述潜在路径。

20.根据权利要求19所述的系统，其中所述处理器被进一步编程为：

当所述车辆在所述相应的区域内时，致动用于每一个相应的区域的所述一种或多种选择的类型的通信。

21.根据权利要求19所述的系统，其中选择具有所述最大预测的接收到的信号强度的所述潜在路径包括：

识别沿着所述第一潜在路径具有最弱预测信号强度的第一区域和沿着所述第二潜在路径具有最弱预测信号强度的第二区域；

确定所述第一区域中的所述预测信号强度比所述第二区域中的所述预测信号强度强；以及

基于所述确定将所述第一潜在路径包括在所述规划中。

22.根据权利要求16所述的系统，其中所述处理器被进一步编程为：

接收来自与所述计算机通信地连接的移动设备的数据；以及

在规划所述行进路径时包括所述数据。

23.根据权利要求22所述的系统，其中所述处理器被进一步编程为：

识别沿着所述规划的路径用于所述移动设备的WiFi热点；以及

经由包括在所述车辆中的用户界面来建议用户将所述移动设备连接到所述WiFi热点。

24.根据权利要求16所述的系统，进一步包含第二计算机，所述第二计算机包括处理器和存储器，所述第二计算机的所述存储器存储所述第二计算机的所述处理器可执行的指令，使得所述第二计算机的所述处理器被编程为：

从所述计算机接收对表示所述地理区域内至少一种类型的无线通信的预测的信号度量的至少一个映射的数据的请求；以及

将表示所述至少一个映射的所述数据传送至所述计算机。

25.根据权利要求24所述的系统，其中所述第二计算机的所述处理器被进一步编程为：

从一个或多个其他计算机接收表示所述地理区域内至少一种类型的无线通信之一的当前信号度量的当前数据；以及

至少部分基于所述接收到的当前数据来修改所述一种类型的无线通信的所述预测的信号度量的映射。