CN107704936A - 协调多个移动设备的方法、移动设备、协调设备和系统 - Google Patents

协调多个移动设备的方法、移动设备、协调设备和系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及协调多个移动设备的方法、移动设备、协调设备和系统。在方法中，各移动设备(11)确定至少一个预期(V1、V2)，其中各预期(V1、V2)涉及在特定地点(13)和/或在特定未来时间点(T+o)利用设备(11)执行的动作(S1、S2)；并且将通知信号(19)发送到设备(11)的周围环境(14)。针对各地点，各权限单元(20)接收通知信号(19)；检测相冲突预期(V1、V2)，并且基于预先定义的优先级基准(22)变更相冲突预期(V1、V2)中至少一者以解决冲突。权限单元(20)将校正信号(21)发送到对应移动设备(11)，校正信号(21)描述移动设备(11)的经变更预期(V2’)，以利用经变更预期(V2’)来代替移动设备(11)的相冲突预期(V2)。

Description

协调多个移动设备的方法、移动设备、协调设备和系统
技术领域
本发明涉及用于协调多个移动设备的方法。移动设备可以是例如移动电话、智能电话、机动车辆或者被设计仅用于执行该方法的便携式电子设备。权限单元协调移动设备，以防止在使用特定地点以执行相互排斥的动作时的冲突。例如，两辆机动车不能同时使用相同的停车位。本发明还包括可以设置所述权限单元的移动设备和协调设备。最后，本发明还涉及包括至少一个移动设备和至少一个协调设备的系统。
背景技术
在很多参与者必须协调他们的运动和动作的环境中，例如在交通环境中，使用特定地点以执行特定动作可能会发生冲突。例如，两个不同汽车的使用者或司机想在相同时间点使用相同的停车位。另一个示例是使用公路或高速公路的特定路段，以沿着该路段以特定的最小速度驾驶。另一个示例(与机动车辆无关)可以是超市中的收款处。为了防止在该收款处的排队，以如下方式协调消费者是有利的，即一次仅一位消费者接近或者使用收款处。这可以基于移动设备(例如智能电话等)来完成。
相应地，地点可以是例如停车位、路段或者超市中的收款处。动作则可以是停泊车辆、以特定的最小速度驾驶车辆或者在超市为商品付款。
US2005/6917876B2公开了一种车辆的路线引导系统，其包括中央计算操作器，该中央计算操作器被告知在特定道路网络上各个车辆的位置。计算装置根据期望的目的地和车辆的实际位置计算各个车辆采取的最佳路线。最佳路线的计算还考虑了在特定道路网络上的交通状况。
US2006/7050987B2公开了一种用于协调从一个以上的地点离开但要到相同地点的多个旅客的旅行路线的方法。
US2013/8392105B2公开了用于操作车辆，更具体地为车辆的发动机及其能量消耗的系统。该系统接收关于车辆的位置的信息，确定车辆的行驶路线并且接收诸如针对该路线的天气和交通数据等的数据，以确定采取这条路线必须分配给该车辆的发动机的能量的量。
发明内容
本发明的目的是在特定地点处协调多个移动设备的动作，以防止在该地点处他们的动作的冲突或矛盾。
该目的通过独立权利要求的主题来实现。下面的描述、从属权利要求和附图中说明了本发明的有利改进以及方便且有意义的实施例。
本发明提供了一种用于协调多个移动设备的方法。各个移动设备执行下面的步骤。移动设备确定至少一个预期，其中各个预期涉及在特定地点处和/或特定的未来时间点利用移动设备执行的动作。术语“预期”与本发明结合使用来描述伴随有地点(动作被执行的地方)以及可选地用于执行动作的时间点的计划动作(诸如特定停车位的使用、以特定速度驾驶的路段的使用或者在超市中为商品付款的收款处的使用等)。预期可被描述为数据集。移动设备将通知信号发送到移动设备的周围环境中，其中通知信号描述至少一个预期。换句话说，对至少一个预期的描述(动作加上地点并且可选地加上未来的时间点)可以通过接收器在周围环境中被接收，使得接收器接收关于移动设备计划做什么的信息。
发明的方法的第二部分是在至少一个权限单元执行的，其中针对每个地点设置一个权限单元。这样的权限单元可以是可以上述协调设备，其可以设置在特定地点处或者在因特网服务器中。权限单元可以是例如由这样的协调设备的微控制器或微处理器执行或运行的编程模块。或者，移动设备中的一个可以提供权限单元。
权限单元接收通知信号，该通知信号包括涉及或关于特定地点的预期。换句话说，权限单元被告知全部移动设备意图在未来的时间点使用该地点的全部预期。权限单元检测相冲突的预期。这样的相冲突的预期是属于至少两个不同移动设备的预期。如果预期指示了至少两个移动设备意图在该地点执行它们各自的动作，其中该动作是相互冲突的动作，则预期相冲突。例如，针对停车位的权限单元可以检测到两辆不同的车辆意图在相同的时间点在该停车位处停泊。由于一次只有一辆车可以停在该停车位处，因此该停车动作是相互冲突的动作。在某个路段上，两辆车辆计划或意图以不同的速度沿该路段行驶，这也会是相互冲突的动作，因为一辆车可能阻止或妨碍其他车辆以计划或预期的速度行驶。在超市收款处，针对收款处的权限单元可以检测到两个消费者正在接近收款处以付款。由于一次只能一位消费者付款，两个消费者的这些动作是相互冲突的。
为了解决该矛盾(相冲突的预期)，权限单元基于预先定义的优先级基准变更相冲突的预期中的至少一者，以解决冲突。换句话说，权限单元决定哪个移动设备可以如期望的那样执行动作，以及哪个移动设备必须变更其预期，即动作、地点和/或时间点。这产生了该移动设备的经调整、改变或变更的预期。因此，防止在某个地点处执行相互冲突的动作。换句话说，接收到校正信号的移动设备变更其预期，并且在不同的时间点执行计划的或预期的动作，或者根据校正信号执行变更动作。
如已经描述的，移动设备可以是智能电话、车辆(尤其是机动车辆)、便携式设备。为了确定预期，即计划的动作、地点和/或未来时间点，移动设备可以例如接收来自用户的输入。因此用户可以定义预期。确定预期的另一个方式是评估移动设备的过去的使用。在机动车辆中，可以从导航目的地获得预期，这是因为可以在导航系统中规划预期。在机动车辆中，也可以从自动或自主驾驶系统的路径计划设备中获取预期。
本发明提供了如下优点，即在特定时间点特定地点处实际发生冲突之前防止两个或更多个移动设备之间的冲突。在该时间点之前，检测并解决预期的冲突，使得移动设备在不同的时间点和/或以不同的预期动作到达该地点，使得设备将不会在特定地点处执行相互冲突的动作。
本发明还包括可选的实施例，其包括提供了额外的技术优势的特征。
在一个实施例中，方法包括各个移动设备确定其各自的预期或者其若干预期，并且然后重复地发出对应的通知信号，特别地以多于每小时两次的频率重复地发出对应的通知信号。换句话说，更新关于预期的信息的频率，即发出更新的对应通知信号的频率大于每小时两次，特别地大于每分钟一次。换句话说，设备的周围环境中的接收器不需要基于内部存储器和/或模型来记忆或追踪预期。相反，当前的或更新的预期被移动设备本身以足够高的频率传送，以保持周围环境被告知并且即时发出有关预期的任何改变的信号，使得其他移动设备的预期可以相应地被调整或校正。
为了发出有关移动设备的至少一个预期的信号，通知信号优选地描述针对每个预期指示动作以及地点和/或未来时间点的向量。利用基于向量的描述，提供了如下优势，即可以利用一个向量描述移动设备的整个路线，其中包括沿该路线将要经过的若干不同地点。因此，通过发出描述该向量的通知信号，在未来时间点移动设备将经过的任何地点被告知为执行特定动作的地点的预期使用。
如已经描述的，对于至少一个地点可以设置固定协调设备。这样的协调设备接收全部通知信号，该全部通知信号包括涉及或关于该地点的预期。该地点的权限单元由协调设备来提供，即，固定协调设备协调意图或计划使用该地点的全部移动设备。本实施例提供了如下优势，即确保了提供接收针对该地点的通知信号的接收器。因此，对于没有接收任何校正信号的移动设备，清楚的或者可确保地是，该移动设备可以根据如通知信号中所通知的那样的预期来使用该地点。
或者，在周围环境中，移动设备可以形成用于独立于任何固定的协调设备而改变其通知信号的自组织网络。因此，各个移动设备发出其通知信号，并且如果另一个移动设备接收该通知信号，该接收通知信号的移动设备则可以确定自身的相冲突的意图。因此可以由移动设备中的一个提供用于至少一个地点的各个权限单元。这提供了如下优势，即移动设备在不需要固定协调设备的情况下自己组织。
如果检测到相冲突的意图，使用优先级基准来解决冲突。优选地，优选顺序基准是先来先服务原则。换句话说，宣布关于在特定时间点特定地点处的特定预期的第一个移动设备获得如所预期的那样使用该地点的权限或许可。宣布了相冲突的预期的任何移动设备将必须如校正信号所命令的那样校正或变更其预期。例如，如果超市或其他销售点以特定价格供应商品，并且仅剩下一个商品，移动设备可以宣布他们的用户要来超市且购买该商品的预期。宣布购买最后一个商品的预期的第一个设备将是实际上获得该商品仍然可购买的确认的设备，并且其他全部移动设备接收或者被提供指示该商品不能再购买的校正信号。
如已经描述的，发明的方法可用于大量的不同方面。通过移动设备可确定的预期可以包括以下动作和/或地点和/或时间点的至少一者：驾驶速度、加速度、刹车、转向角度、转向速度、精神状态(睡眠、休息)、供给条件(充电、加油)、优选路线、地点中的优选位置、停车位、特定的加油站(例如加气泵)、免下车服务设施的免下车时间、具有估计挑选时间的购物订单、会合点(单个-多个)、对特定的其他设备的躲避。
方法需要移动设备发送用于宣布或告知计划的预期的通知信号。优选地，通知信号以较高的频率定期更新，诸如大于每小时两次或者大于每分钟一次等。为了顺利地协调大量移动设备的预期或运动，优选地移动设备的通知信号基于OWC标准(OWC-无线光通信)和/或LiFi标准(LiFi-可见光无线通信)作为光学信号被发出。例如，通知信号可以由机动车辆利用机动车辆的前照灯发出，使得由前照灯发出的光束基于通知信号或者作为通知信号的函数而被调制。可以使用路灯作为周围环境中的接收元件，来接收通知信号并且将所接收的通知信号传输到通知信号中所描述的地点处的固定协调设备。此外，在发送通知信号的机动车辆的周围环境中的诸如其他机动车辆等其他移动设备也可以接收光学信号，并且因此可以形成所描述的自组织网络。
为了执行发明的方法，需要移动设备。本发明还包括移动设备，该移动设备包括以下元件。提供了计划单元，该计划单元设计为确定移动设备的用户的至少一个预期和/或控制该设备的运动的控制单元的至少一个预期。该控制单元可以是车辆的自动驾驶系统。各个预期涉及在特定地点处和/或在特定的未来时间点利用移动设备执行的动作。移动设备还包括发送单元，该发送单元设计为将通知信号发送到设备的周围环境中，其中通知信号描述至少一个预期。优选地，发送单元设计为将通知信号作为光学信号发出。例如，可以使用OWC标准和/或LiFi标准。此外，移动设备包括接收单元，该接收单元设计为接收描述对应于至少一个预期的至少一个经变更的预期的至少一个校正信号，并且向用户和/或控制单元指示至少一个经变更的预期。各个经变更的预期对应于所描述的计划预期中的一个。经变更的预期指示关于动作、地点和/或时间点，预期动作或计划动作是怎样被修改的。如果用户正在使用移动设备，用户被告知经变更的预期。如果移动设备由控制单元控制，则控制单元被告知怎样变更对移动设备的运动的控制。换句话说，移动设备将根据描述经变更预期的所接收的校正信号来改变预期。因此，移动设备将与至少一个其他移动设备协调各个预期，使得在任何未来时间点不会产生预期的冲突。
可以从权限单元接收校正信号。如已经描述的，若干移动设备可以在没有或独立于固定协调设备的情况下协调他们的预期。这通过形成自组织网络来完成。因此，移动设备可以包括权限单元，该权限单元被设计为从其他移动设备接收至少一个外部通知信号，并且被设计为协调至少一个预期和该至少一个外部通知信号中描述的各个外部预期。这通过基于预先定义的优先级基准来生成校正信号来完成。然后可以通过移动设备自身来接收校正信号。或者，校正信号可以涉及外部或其他移动设备的至少一个外部预期，使得校正信号被发送到至少一个其他移动设备。
优选地，移动设备是机动车辆。因此，本发明可用于协调机动车辆的交通。在一个具体的实施例中，机动车辆被设计为自动驾驶。换句话说，移动设备包括控制单元，该控制单元是用于在没有司机的控制的情况下驾驶机动车辆的自动驾驶系统。这使得能够以防止例如交通堵塞的方式协调机动车辆的运动。
为了提供在特定地点处的权限单元，本发明还包括用于协调在特定地点处的多个移动设备的动作的协调设备。协调设备可以是例如装置、电子电路、微控制器或微处理器。协调设备包括可以设置为协调设备的程序模块的权限单元。权限单元被设计为从移动设备接收通知信号，其中各个通知信号描述涉及在某个地点处的移动设备的特定动作的预期。可选地，预期也可以描述在某个地点处执行动作的特定的未来时间点。权限单元还被设计为检测相冲突的预期，其中相冲突的预期包括移动设备中的至少两者意图在某个地点处执行他们各自的动作，其中该动作是相互冲突的动作。冲突还可以包括在相同时间点处被执行的动作。权限单元被设计为基于预先定义的优先级基准变更相冲突的预期中的至少一者，以解决冲突。权限单元也可以被设计为将校正信号发送到对应的移动设备。校正信号描述移动设备的经变更的预期，使得移动设备可以调整其引起冲突的预期。
本发明还包括移动设备和协调设备的实施例，其具有结合本发明的方法已经描述的特征。因此，本发明的移动设备和本发明的协调设备的对应实施例在此不再描述。
最后，通过结合至少一个协调设备和若干个移动设备，提供了用于协调在至少一个地点处多个移动设备的动作的系统。因此，对于各个地点，通过该至少一个协调设备提供各个权限单元。协调设备可以是例如因特网服务器，其提供若干个权限单元，每个权限单元针对特定的地点。
附图说明
下面，描述本发明的示例性实施例。图1示出了本发明的系统的实施例的示意图。
具体实施方式
下面所说明的实施例是本发明的优选实施例。然而，在实施例中，实施例所描述的部件分别代表本发明的各个特征，这些特征被认为是彼此独立的，并且这些特征各自彼此独立地扩展本发明，因此也被认为单独地或以与所示组合不同的方式作为本发明的组成部分。此外，所描述的实施例也可以补充已描述的本发明的其他特征。
图1示出了系统10，其包括移动设备11和针对地点13的协调设备12，其中地点13在移动设备11的周围环境14中。移动设备11在图1中通过不同的设备序号1、2来区分。各个移动设备可以是例如机动车辆、智能电话、平板电脑或者便携式电子设备。移动设备11可以由用户使用，并且可以被用户在通过周围环境14的路上或运动中携带。地点13可以是路段、停车位、收款处，这些示例仅仅是示例，并非是限制性的。
每个移动设备可以包括计划单元15、发送单元16和接收单元17。计划单元15可以设置为微控制器或微处理器的程序模块。发送单元16可以设置为可以发送诸如调制光等的光信号的光学发送单元。发送单元16可以根据OWC标准和/或LiFi标准发送光学信号。接收单元17可以设置为用于光学信号的接收器，并且可以包括例如光电二极管(photo diode)等光传感器(photo sensor)。
各个移动设备11的计划单元15确定各个移动设备11的计划或预期用途或运动。移动设备11的用户可以通过使用输入设备(例如触摸屏等)来指示计划用途或计划运动。附加地或者可替换地，计划单元可以基于例如导航系统的规划和/或根据移动设备过去的常规用途和一天中的当前时间T，来估计移动设备的预期使用或预期移动。
计划单元15可以检测将要发生的沿特定道路或路线的运动。然后，计划单元15确定描述在移动设备11的运动期间将要通过的不同地点的若干预期。计划单元15将至少一个所确定的预期描述为预期向量V1、V2，预期向量V1、V2将运动的计划路线描述为例如地点阵列。在图1中，路线或运动被图示为直线18。预期向量V1、V2还描述不同的未来时间点T+n到T+q，该不同的未来时间点T+n到T+q指示各个移动设备11将要到达计划地点或预期地点的时间。
预期向量V1、V2在当前时间点T+0(T加零)处开始。作为各个移动设备11的至少一个预期的预期向量V1、V2被发送单元16作为通知信号19发送到周围环境14中。
协调设备12可以接收通知信号19。协调设备12可以是例如因特网服务器。协调设备12可以包括微控制器和/或微处理器。协调设备12提供针对地点13的权限单元20。或者，权限单元20可以由移动设备11中的一者提供。
基于通知信号19，权限单元20确定移动设备11计划或期望使用地点13(例如十字路口或高速公路段)的时间点T+o。预期向量V1、V2也可以包括关于行驶的计划驾驶速度S1、S2的数据。该计划驾驶速度S1、S2代表动作。权限单元20检测在使用驾驶速度S1、S2的情况下，在时间点T+o两个设备11不能同时使用地点13。这些动作因此相互排斥。例如，移动设备1计划以速度S1通过地点13，同时设备2计划在相同时间点T+o以速度S2通过地点13，其中速度S1和S2不同。如果较快的设备11行驶在较慢的设备11的后面，则可能导致交通堵塞。
权限单元20通过例如调整两个速度S1、S2来解决冲突。或者，可以改变两个预期向量V1、V2中一者的时间点T+o。
权限单元20生成校正信号21，该校正信号21告知移动设备11中的一者它的预期向量必须怎样改变到变更预期向量V2’，以避免预期的未来冲突。在图1中，设备2接收校正信号21并且将其预期向量V2调整为预期向量V2’，使得两个设备11将在未来不同的时间点到达地点13，或者在相同时间点T+o处但以调整过的速度到达地点13，使得他们例如以相同速度行驶并且因此能够一前一后行驶。
因此，各个移动设备11是发送和接收设备，其计算未来状况、计划或预期并将该未来状况、计划或预期发送到其他设备，或者发送到固定接收器/发送器设施，即协调设备。移动设备还可以接收其他设备的预期，并且将其他设备的预期解释为阻止/警告、预留/预定或者广播路线或者未来预期。
存在很多可能的未来预期，例如，速度、加速度、刹车、转向、角度和转向速度、精神状态、供给条件、优选路线、地点中的优选位置、期望的停车位、期望的加油站(加气泵)、免下车服务设施的免下车时间、具有估计挑选时间的购物订单、会合点(单个-多个)、对未来对象的躲避。
权限单元20能够通过处理出优先级和向设备给予反馈来组合多个预期。它具有最终批准和预定预期的权限协议。一个可能优先级基准22可以是先来先服务原则。在优选实施例中，对应的通知信号19和校正信号21基于OWC/LiFi来广播。
因此，使用机动车辆作为移动设备时，可以确保交通安全。
总之，示例示出了本发明如何提供移动预期通知设备和预期权限设备。

Claims (13)

1.一种用于协调多个移动设备(11)的方法，其中
各个移动设备(11)：
确定至少一个预期(V1、V2)，其中各个预期(V1、V2)涉及在特定地点(13)处和/或在特定的未来时间点(T+o)利用所述设备(11)执行的动作(S1、S2)；
将通知信号(19)发送到所述设备(11)的周围环境(14)中，其中所述通知信号(19)描述所述至少一个预期(V1、V2)；
以及针对各个地点，各个权限单元(20)：
接收包括涉及所述地点(13)的预期(V1、V2)的所述通知信号(19)；
检测相冲突的预期(V1、V2)，其中所述相冲突的预期包括所述移动设备(11)中的至少两者意图在所述地点(13)处和/或在相同时间点执行他们各自的动作(S1、S2)，其中所述动作(S1、S2)是相互冲突的动作(S1、S2)；
基于预先定义的优先级基准(22)变更所述相冲突的预期(V1、V2)中的至少一者，以解决冲突；以及
将校正信号(21)发送到对应的移动设备(11)，其中所述校正信号(21)描述所述移动设备(11)的经变更的预期(V2’)，以利用所述经变更的预期(V2’)来代替所述移动设备(11)的所述相冲突的预期(V2)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中各个移动设备(11)确定其至少一个预期(V1、V2)，并且重复发送对应的通知信号(19)，特别地以大于每小时两次的频率，尤其是以大于每分钟一次的频率重复发送对应的通知信号(19)。
3.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述通知信号(19)描述针对每个预期指示所述动作(S1、S2)以及所述地点(13)和/或所述未来时间点(T+o)的向量(V1、V2)。
4.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中对于至少一个地点(13)，固定的协调设备(12)接收所述通知信号(19)，所述通知信号(19)包括涉及所述地点(13)的预期(V1、V2)，其中所述地点(13)的所述权限单元(20)由所述协调设备(12)提供。
5.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中在所述周围环境(14)中，所述移动设备(11)形成用于独立于任何固定协调设备(12)而交换他们的通知信号(19)并查找相冲突的预期(V1、V2)的自组织网络，其中针对至少一个地点(13)的各个权限单元(20)由所述移动设备(11)中的一者提供。
6.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述优先级基准(22)是先来先服务原则。
7.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述预期(V1、V2)包括以下动作(S1、S2)和/或地点和/或时间点中的至少一者：速度(S1、S2)、加速度、刹车、转向角、转向速度、精神状态、供给条件、优选路线、地点中的优选位置、停车位、特定加油站、免下车服务设施处的免下车时间、具有估计挑选时间的购物订单、会合点、对特定设备的躲避。
8.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述通知信号(19)基于OWC标准和/或LiFi标准作为光学信号被发送。
9.一种移动设备(11)，包括：
计划单元(15)，其设计为确定用户和/或控制所述设备(11)的运动的控制单元的至少一个预期(V1、V2)，其中各个预期(V1、V2)涉及在特定地点(13)处和/或在特定的未来时间点(T+o)利用所述移动设备(11)执行的动作(S1、S2)；
发送单元(16)，其设计为将通知信号(19)发送到所述设备(11)的周围环境(14)中，其中所述通知信号(19)描述所述至少一个预期(V1、V2)；
接收单元(17)，其设计为接收描述对应于所述至少一个预期(V1、V2)的至少一个经变更的预期(V2’)的至少一个校正信号(21)，并且向用户和/或控制单元指示所述至少一个经变更的预期(V2’)。
10.根据权利要求9所述的移动设备(11)，包括权限单元(20)，所述权限单元(20)被设计为从其他移动设备(11)接收至少一个外部通知信号(19)，并且通过基于预先定义的优先级基准(22)生成校正信号(21)来协调所述至少一个预期(V1、V2)和所述至少一个外部通知信号(19)中描述的各个预期(V1、V2)。
11.根据权利要求9或10所述的移动设备(11)，其中所述移动设备(11)是机动车辆。
12.一种协调设备(12)，其用于协调多个移动设备(11)在地点(13)处的动作(S1、S2)，所述协调设备(12)包括权限单元(20)，所述权限单元(20)被设计为
从移动设备(11)接收通知信号(19)，其中各个通知信号(19)描述涉及在所述地点(13)处的所述移动设备(11)的特定动作(S1、S2)的预期，
检测相冲突的预期(V1、V2)，其中所述相冲突的预期(V1、V2)包括所述移动设备(11)中的至少两者意图在所述地点(13)处执行他们各自的动作(S1、S2)，其中所述动作(S1、S2)是相互冲突的动作(S1、S2)，
基于预先定义的优先级基准(22)变更所述相冲突的预期(V1、V2)中的至少一者，以解决冲突，以及
将校正信号(21)发送到对应的移动设备(11)，其中所述校正信号(21)描述所述移动设备(11)的经变更的预期(V2’)。
13.一种系统(10)，其用于协调在至少一个地点(13)处多个移动设备(11)的动作(S1、S2)，其中所述系统(10)包括根据权利要求12的至少一个协调设备(12)和根据权利要求9至11中的任一项的若干移动设备(11)，其中所述至少一个协调设备(12)提供针对所述至少一个地点(13)的各个权限单元(20)。
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