CN108574945B - 车辆通信 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及车辆通信。一种用于车辆的控制系统包括控制器，所述控制器被配置为向所述服务器发送移动应用部分协议(MAPP)消息，以请求经由MAPP发送进一步的命令。所述控制系统可响应于从服务器接收到包含唤醒命令的消息并且不能与所述服务器建立包交换式连接而发送MAPP消息。所述控制系统可响应于从所述服务器接收到包含用于启动车辆的命令的MAPP消息而启动车辆。

Description

车辆通信
技术领域
本公开涉及车辆通信。
背景技术
车辆可被配置为通过各种通信介质(包括蜂窝数据网络)从远程服务器接收控制命令。这些网络的逐渐扩大已经导致某些地区难以实现控制命令的成功传输。可利用其它方法来确保控制命令被车辆接收。
发明内容
一种用于车辆的控制系统包括控制器，所述控制器被配置为向所述服务器发送移动应用部分协议(MAPP)消息，以请求经由MAPP发送进一步的命令。所述控制系统可响应于从服务器接收到包含唤醒命令的消息并且不能与所述服务器建立包交换式连接而发送MAPP消息。所述控制系统可响应于从所述服务器接收到包含用于启动车辆的命令的MAPP消息而启动车辆。
一种方法包括：在车辆的控制器处从远程服务器接收唤醒命令。所述方法包括基于与多个包交换式连接对应的接收信号强度和信号类型，限定所述多个包交换式连接的连接可能性。所述方法包括利用所述多个包交换式连接中具有最高连接可能性的第一包交换式连接，发送第一连接请求。所述方法包括利用所述多个包交换式连接中具有第二高的连接可能性的第二包交换式连接发送第二连接请求。可响应于不能通过所述第一包交换式连接与所述服务器建立连接而发送所述第二连接请求。所述方法包括向所述服务器发送移动应用部分协议(MAPP)消息，以请求经由MAPP发送进一步的命令。可响应于不能通过所述第二包交换式连接与所述服务器建立连接而发送所述MAPP消息。所述方法包括从所述服务器接收包含命令的MAPP消息。所述方法包括基于所述命令而操作车辆。
一种用于车辆的控制系统包括控制器，所述控制器被配置为向所述服务器发送移动应用部分协议(MAPP)消息，以请求经由MAPP发送进一步的命令。所述控制系统响应于从服务器接收到包含唤醒命令的消息并且不能与所述服务器建立包交换式连接而发送MAPP消息。所述控制系统解锁车辆。所述控制系统响应于从所述服务器接收到包含用于解锁车辆的命令的MAPP消息而解锁车辆。
根据本发明，提供一种方法，所述方法包括：在车辆的控制器处从远程服务器接收唤醒命令；基于与多个包交换式通信路径对应的接收信号强度和信号类型，限定所述多个包交换式通信路径的连接可能性；利用所述多个包交换式通信路径中具有最高连接可能性的第一包交换式通信路径，发送第一连接请求；响应于不能通过所述第一包交换式通信路径与所述服务器建立连接，利用所述多个包交换式通信路径中具有第二高的连接可能性的第二包交换式通信路径发送第二连接请求；响应于不能通过所述第二包交换式通信路径与所述服务器建立连接，向所述服务器发送移动应用部分协议(MAPP)消息，以请求经由MAPP发送进一步的命令；从所述服务器接收包含用于启动车辆的命令的MAPP消息；启动车辆。
附图说明
图1示出了包括实现服务器通信策略的车辆的示例系统；
图2示出了用于执行服务器通信的示例处理；
图3示出了利用服务器选择优选通信路径的示例处理；
图4示出了通过移动应用部分协议接收命令的示例处理。
具体实施方式
在此描述本公开的实施例。然而，应理解的是，所公开的实施例仅为示例，并且其它实施例可采用各种形式和替代形式。附图不必按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式利用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参照任一附图示出和描述的各种特征可与在一个或更多个其它附图中示出的特征组合，以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型应用的代表实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可被期望用于特定的应用或实施方式。
高速蜂窝数据网络具有有限的覆盖范围，覆盖范围不断扩大并覆盖更大的覆盖区域(footprint)以提供更好的信号接收和数据吞吐量。然而，现有的通信网络已经建立了数据传输容量有限的可访问的大覆盖区。车辆遥感勘测装置可被配置为通过利用通常非预期针对数据通信用途的协议来避免新的高速蜂窝数据网络和现有网络的大覆盖区域二者的不利方面。
现有网络使用带外的基于电路的信令或交换来将蜂窝电话系统和其它电话系统互相连接(例如，SS7、C7、ISDN、PSTN、电路交换数据，高速电路交换数据、数据工具箱(Datakit))。当车辆在整个蜂窝覆盖区域内运动时，移动应用部分协议(mobileapplication part protocols，MAPP)被用于与电信基础设施通信。MAPP消息提供对蜂窝装置的跟踪、SMS消息传送和订阅用户认证。意味着，MAPP消息主要用于信令信息而不是用于用户数据传送。信令是被设计为连接数据或语音通信的信息交换，而不是数据或语音通信本身。
新一代高速蜂窝数据网络使用基于包的信令或交换以使蜂窝电话系统和其它电话系统互相连接(例如，LTE、3G、2G)。当车辆在整个蜂窝覆盖区域内运动时，基于包的信令或交换被用于确保由正确的接收方以正确的顺序接收包。
尽管车辆可通过新一代高速蜂窝数据网络接收命令，但是这些网络的有限覆盖区域可能妨碍车辆在尚未得到高速数据覆盖的地区接收命令。MAPP消息可在高速网络不可用时被意外地分配任务以向车辆提供这些命令。
图1示出了包括实现车辆通信路径选择的车辆102的示例系统100。车辆102可包括车辆计算系统(VCS)106，所述车辆计算系统(VCS)106被配置为利用远程信息处理控制单元(TCU)120A通过广域网进行通信。TCU120A可具有被配置为通过对应的通信路径和协议进行通信的各种调制解调器122。虽然图1示出了示例系统100，但所示出的示例组件并不意在限制。实际上，系统100可具有更多或更少的组件，并且可使用额外的或可选的组件和/或实施方式。
车辆102可包括各种类型的机动车(混合型多用途车辆(CUV)、运动型多用途车辆(SUV)、卡车、休旅车(RV))、船、飞机或用于运输人或货物的其它移动机器。在许多情况下，车辆102可由内燃发动机来驱动。作为另一可行方式，车辆102可以是由内燃发动机和一个或更多个电动马达二者驱动的混合动力电动车辆(HEV)，诸如，串联式混合动力电动车辆(SHEV)、并联式混合动力电动车辆(PHEV)或并联/串联式混合动力电动车辆(PSHEV)。由于车辆102的类型和配置可能不同，因此车辆102的性能可能相应地不同。作为一些其它可行方式，车辆102可具有关于载客量、牵引能力和容量以及储存容量的不同性能。
VCS 106可被配置为支持与驾驶员和驾驶员携带装置之间的语音命令和蓝牙接口，经由多种按钮或其它控制件接收用户输入，并且向驾驶员或车辆102的其他乘员提供车辆状态信息。VCS 106的示例可以是由密歇根州迪尔伯恩市的福特汽车公司提供的SYNC系统。
VCS 106还可包括用于支持在此描述的VCS 106的功能的执行的多种类型的计算装置。在示例中，VCS 106可包括一个或更多个处理器以及存储介质，所述一个或更多个处理器被配置为执行计算机指令，在所述存储介质上可保存计算机可执行的指令和/或数据。计算机可读存储介质(也称为处理器可读介质或存储器)包括参与提供可由计算机(例如，由处理器)读取的数据(例如，指令)的任何非暂时性(例如，有形的)介质。一般而言，处理器例如从存储器等接收指令和/或数据以传输到内存，并利用所述数据执行所述指令，从而执行一个或更多个处理，所述一个或更多个处理包括在此描述的处理中的一个或更多个。可通过使用各种编程语言和/或技术创建的计算机程序编译或解释计算机可执行指令，所述各种编程语言和/或技术包括而不限于Java、C、C++、C#、Fortran、Pascal、Visual Basic、Python、Java Script、Perl、PL/SQL等中的一种或它们的组合。
VCS 106可被配置为与TCU 120A通信。TCU 120A可包括能够进行包交换式信令或电路交换式信令的多个调制解调器122。TCU 120A可控制调制解调器122的操作，使得适当的通信路径被使用。调制解调器可被配置为通过各种通信路径进行通信。可利用电路交换式信令130、包交换式信令132和134或其组合来配置所述通信路径。包交换式通信路径132和134可基于互联网协议(IP)来传递信息或使用基于包的交换来传递信息。例如，包交换式通信可以是长期演进(LTE)通信。在一些情况下，电路交换式通信路径130可以是通过IP运载电路交换式信令信息的信令传送协议(SIGTRAN)或另一实现手段。然而，底层信令信息仍根据电路交换式协议进行格式化。
VCS 106还可从人机界面(HMI)控制件108接收输入，人机界面控制件108被配置为提供乘员与车辆102的交互。例如，VCS 106可与被配置为调用VCS 106上的功能的一个或更多个按钮或其它HMI控制件108(例如，方向盘音频按钮、一键通(push-to-talk)按钮、仪表盘控制件等)进行接口连接。VCS 106还可驱动一个或更多个显示器110或者以其它方式与一个或更多个显示器110通信，所述一个或更多个显示器110被配置为例如通过视频控制器向车辆乘员提供可视化输出。在一些情况下，显示器110可以是还被配置为经由视频控制器接收用户触摸输入的触摸屏，而在其它情况下，显示器110可以只是显示器，而不具有触摸输入的能力。在示例中，显示器110可以是包括在车辆102的车厢的中央控制台区域中的平视单元显示器。在另一示例中，显示器110可以是车辆102的仪表组的屏幕。
VCS 106还可被配置为：经由一种或更多种车载网络112或车辆总线112与车辆102的其它组件进行通信。作为一些示例，车载网络112可包括车辆控制器局域网(CAN)、以太网和面向媒体的系统传输(MOST)中的一种或更多种。车载网络112可以允许VCS 106与车辆102的其它系统进行通信，车辆102的其它系统诸如TCU 120A的车辆调制解调器(其可能在一些配置中不存在)、被配置为提供车辆102的当前位置和前进方向信息(headinginformation)的全球定位系统(GPS)模块120B以及被配置为与VCS 106协作的各种其它车辆电子控制单元(ECU)。作为一些非限制的可行方式，车辆ECU可包括：动力传动系统控制模块(PCM)120C，被配置为提供发动机运行组件(例如，怠速控制组件、燃料输送组件、排放控制组件等)的控制并提供发动机运行组件的监测(例如，发动机状态诊断代码)；车身控制模块(BCM)120D，被配置为管理各种电力控制功能(诸如，外部照明、内部照明、无钥匙进入、远程启动和接入点状态验证(例如，车辆102的发动机盖、车门和/或行李厢的关闭状态))；无线电收发器模块(RCM)120E，被配置为与遥控钥匙或车辆102的其它本地装置进行通信；气候控制管理(CCM)模块120F，被配置为提供制热系统组件和制冷系统组件的控制和监测(例如，压缩机离合器和鼓风机的控制、温度传感器信息等)；以及电池控制模块(BACM)120G，被配置为监测车辆102的电池104的荷电状态和其它参数。
在示例中，VCS 106可被配置为经由车辆总线112通过与TCU 120A进行通信来访问TCU 120A的通信功能。作为一些示例，车辆总线112可包括控制器局域网(CAN)总线、以太网总线或MOST总线。在其它示例中，VCS 106可利用调制解调器122的通信服务经由服务器调制解调器152与服务器150进行通信。
服务器150可被配置为通过连接到互联网的服务器经由电信网络130、132、134与车辆102通信，连接到互联网的服务器还连接到蜂窝网络后端服务器或云服务器152。服务器150可被配置为通过由车辆请求的任何协议和网络发送各种消息。服务器150可被配置为将优选的协议和网络保存在数据库或数据结构中。然后，服务器150被配置为通过优选的协议和网络进行通信以确保所发送的数据被接收。服务器150还被配置为向车辆发送命令。可以以标准数据结构(即，纯文本)或利用车辆专用的二进制码发送所述命令。二进制码可包括加密信息。在一些实施例中，服务器可在建立通信路径之后执行与车辆的握手。在其它实施例中，服务器可具有用于对数据加密的预配置的一组密钥，并且车辆可具有对应的解密密钥。还可使用绍特(Salt)。
图2示出了用于在服务器150和车辆102之间建立通信路径的处理。例如，车辆102可接收唤醒命令202。可利用任何协议传送唤醒命令202。可利用电路交换式通信路径130或包交换式通信路径132和134来传送唤醒命令202。唤醒命令202可形成以适于在有限的帧或包的大小之内。例如，唤醒命令可被限制为140字节。可以以纯文本或二进制格式代码发送唤醒命令。可对唤醒命令202加密。可通过调制解调器由TCU 120A接收唤醒命令并向VCS106传送唤醒命令。唤醒命令可以是具有最小功能的有限命令。例如，唤醒命令202可以是基本的并且被限制为以全部功率或部分功率操作VCS 106和TCU 120A。
在步骤204，VCS 106、TCU 120A、其它控制器或者控制器的组合可确定连接可能性。在一些实施例中，可在步骤202之前或在车辆关闭之后发生步骤204。应当理解的是，所公开的所有步骤可按任何顺序发生。连接可能性可基于接收信号强度指示(RSSI)或参考信号的接收信号质量(RSRQ)。连接可能性可专门针对通信、信号类型或无线电接入技术(RAT)进行定制。例如，每个RAT可具有对应的信号质量阈值。CDMA可具有-90dBm阈值。GSM可具有-85dBm阈值。UMTS可具有-85dBm阈值。LTE可具有-95dBm阈值。可基于RSSI或RSRQ与对应RAT的阈值之间的比值来确定连接可能性。例如，在LTE上接收的-45dBm RSSI具有的连接可能性为0.473(-45dBm/-95dBm)。如果在GSM网络上接收到-40dBm RSSI—意味着连接可能性为0.470(-40dBm/-85dBm)，则即使在LTE通信路径上的RSSI较小，控制器也可首先在LTE通信路径上尝试连接，这是因为所述比值更高。在另一实施例中，连接可能性可基于地区或用户偏好(例如，家庭网络、等效网络、漫游网络)而被预先确定。
在步骤206，TCU 120A可尝试通过LTE通信路径建立连接。在步骤208，可执行超时以确定是否接收到来自服务器150的响应。如果TCU 120A不能通过多个包交换式通信路径132和134中的第一通信路径与服务器建立连接，则在步骤210，TCU 120A可尝试通过第二通信路径与服务器建立连接。如果TCU 120A不能通过多个通信路径132和134中的第二通信路径与服务器150建立连接，则TCU 120A可通过电路交换式通信路径130向服务器发送MAPP消息214。MAPP消息或移动应用部分协议消息214是为信令而设计的消息，但被用于在车辆102和服务器150之间传递数据。换言之，MAPP消息214已经改变用途为用于与车辆102通信。在一些实例中，MAPP消息214可以是短消息服务(SMS)消息。在其它实例中，MAPP消息214可预期用于传递其它信令信息(例如，MAP操作、其它电路交换式信令操作)，并且改变用途为用于从/向车辆102传递MAPP消息214。例如，MAPP消息214包括具有操作码和长度的标头。MAPP消息214之后的消息可具有针对车辆102的命令或针对服务器150的指令。MAPP消息214可以是具有预定长度的数据单元。数据单元的长度可小于IP或包交换式协议。数据单元的长度可以是140字节。任何可利用的操作码可被用于传递这种信息。车辆102可向服务器150发送MAPP消息214，从而指示服务器150经由改变用途的移动应用部分协议来发送进一步的通信信息。作为响应，服务器150可利用MAPP消息216向车辆102发送额外命令。MAPP消息216可具有SMS操作码并在消息包中包括各种命令。所述命令可根据需要指示VCS 106启动车辆、锁住车门、启动气候控制或者其它车辆功能。
图3和图4示出了用于建立车辆102和服务器150的通信路径的可行处理。在步骤302，处理开始。在步骤304，车辆自动地或通过操作员停车。在步骤306，车辆停止或关闭。在步骤310，服务器发送请求以唤醒车辆。唤醒请求可经由包交换式通信路径或电路交换式通信路径。唤醒请求还可经由信令协议(例如，MAPP)。在步骤312，车辆102可向可用于车辆102的可行通信路径130、132、134分配RSSI和RSRP的值。在步骤314，可利用上述方法确定最高的连接可能性。在步骤316，车辆可在具有最高连接可能性的路径上尝试第一连接请求。在步骤318，车辆102确定通过第一连接请求是否已经识别出有效通信路径。可根据从电信基站接收的消息、来自服务器的信息或数据验证错误识别有效通信路径。如果获得连接，则在步骤320车辆102从服务器150接收额外的命令。
如果在步骤318未获得连接，则在步骤322车辆102可经由具有第二高的连接可能性的通信路径尝试第二连接请求。在步骤324，车辆102确定通过第二连接请求是否已经识别出有效路径。如果获得连接，则在步骤326车辆102从服务器接收额外命令。如果在步骤324未获得连接，则在步骤328车辆向服务器发送MAPP消息，以请求经由移动应用部分协议发送进一步的命令。服务器150可将连接路径请求与车辆102进行关联以区分多个车辆。然后，在步骤330，服务器150可向车辆102发送包含命令的MAPP消息，以执行车辆操作。在步骤332，车辆执行所述命令。以上列出的任何步骤都可被省略或重新排列。例如，在发送MAPP请求之前可测试额外的包交换式连接路径。在其它实施例中，还可测试各种电路交换式通信路径以确定最佳的电路交换式通信路径。
说明书中使用的词语为描述性词语而非限制性词语，并且应理解的是，可在不脱离本公开的精神和范围的情况下作出各种改变。如前所述，各个实施例的特征可被组合，以形成本发明的可能未被明确描述或示出的进一步的实施例。尽管各个实施例可能已被描述为提供优点或者在一个或更多个期望的特性方面优于其它实施例或现有技术的实施方式，但是本领域普通技术人员应该认识到，一个或更多个特征或特性可被折衷，以实现期望的整体系统属性，期望的整体系统属性取决于具体的应用和实施方式。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、可维护性、重量、可制造性、装配容易性等。因此，被描述为在一个或更多个特性方面不如其它实施例或现有技术的实施方式的实施例并不在本公开的范围之外，并且可被期望用于特定的应用。

Claims (17)

1.一种用于车辆的控制系统，包括：
控制器，被配置为：
响应于从服务器接收到唤醒命令消息，利用具有最高连接可能性的通信路径，尝试与所述服务器建立包交换式连接，所述最高连接可能性基于连接类型的接收信号强度和信号类型，所述接收信号强度响应于车辆关闭而被设置；
响应于不能与所述服务器建立包交换式连接，向所述服务器发送移动应用部分协议MAPP消息，以请求经由MAPP发送进一步的命令；以及
响应于从所述服务器接收到包含用于启动车辆的命令的MAPP消息，启动车辆。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述MAPP消息还包含用于改变车辆的锁定位置的命令。
3.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述命令还包括额外的车辆操作。
4.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述包交换式连接具有互联网协议信令。
5.根据权利要求4所述的控制系统，其中，所述包交换式连接使用长期演进协议。
6.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述MAPP消息是短消息服务消息。
7.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述唤醒命令消息是短消息服务消息。
8.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述协议包括加密功能。
9.根据权利要求8所述的控制系统，其中，所述加密功能包括与所述服务器的握手。
10.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述命令是一组命令。
11.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述命令被压缩到适于在所述协议要求的数据单元长度之内。
12.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述协议具有140字节的数据单元长度。
13.一种用于车辆的控制方法，包括：
在车辆的控制器处从远程服务器接收唤醒命令；
基于与多个包交换式通信路径对应的接收信号强度和信号类型，限定所述多个包交换式通信路径的连接可能性；
利用所述多个包交换式通信路径中具有最高连接可能性的第一包交换式通信路径，发送第一连接请求；
响应于不能通过所述多个包交换式通信路径中的所述第一包交换式通信路径与所述服务器建立连接，利用所述多个包交换式通信路径中具有第二高的连接可能性的第二包交换式通信路径发送第二连接请求；
响应于不能通过所述多个包交换式通信路径中的所述第二包交换式通信路径与所述服务器建立连接，向所述服务器发送移动应用部分协议MAPP消息，以请求经由MAPP发送进一步的命令；
从所述服务器接收包含用于启动车辆的命令的MAPP消息；
启动车辆。
14.根据权利要求13所述的控制方法，其中，所述命令被压缩到适于在所述协议要求的数据单元长度之内。
15.根据权利要求13所述的控制方法，其中，所述协议具有140字节的数据单元长度。
16.根据权利要求13所述的控制方法，其中，数据单元中包括命令的部分被加密。
17.一种用于车辆的控制系统，包括：
控制器，被配置为：
响应于从服务器接收到包含唤醒命令的消息，利用具有最高连接可能性的通信路径，尝试与所述服务器建立包交换式连接，所述最高连接可能性基于连接类型的接收信号强度和信号类型，所述接收信号强度响应于车辆关闭而被设置；
响应于不能与所述服务器建立包交换式连接，向所述服务器发送移动应用部分协议MAPP消息，以请求经由MAPP发送进一步的命令；以及
响应于从所述服务器接收到包含用于解锁车辆的命令的MAPP消息，解锁车辆。
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