CN109080563A - 混合车载资通讯方法及其电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明揭露一种混合车载资通讯方法及其电子装置。其中，该混合车载资通讯方法，用于汽车的车载资通讯系统，该混合车载资通讯方法包含：允许移动装置加入该车载资通讯系统；识别移动装置的可用计算资源；识别通过该移动装置的该已识别可用计算资源执行的该车载资通讯系统的任务；以及将该已识别任务分配至该移动装置，从而使得该移动装置的该已识别可用计算资源执行该已识别任务。本发明揭示的混合车载资通讯方法及其电子装置可改善汽车的车载资通讯系统。

Description

混合车载资通讯方法及其电子装置
技术领域
本发明涉及一种车载资通讯系统(telematics)。特别地，本发明涉及一种混合车载资通讯方法及其电子装置。
背景技术
车载资通讯系统整合了汽车中的电信以及信息处理，尤其是自动化进程。车载资通讯系统的示例包含车辆的紧急报警系统、全球定位系统(Global Positioning System，GPS)导航、集成免提电话、无线安全通信以及自动驾驶辅助系统(Automatic DrivingAssistance System，ADAS)。
发明内容
有鉴于此，本发明揭露一种混合车载资通讯方法及其电子装置。
根据本发明实施例，提供一种混合车载资通讯方法，用于汽车的车载资通讯系统，该混合车载资通讯方法包含：允许移动装置加入该车载资通讯系统；识别移动装置的可用计算资源；识别通过该移动装置的该已识别可用计算资源执行的该车载资通讯系统的任务；以及将该已识别任务分配至该移动装置，从而使得该移动装置的该已识别可用计算资源执行该已识别任务。
根据本发明另一实施例，提供一种混合车载资通讯方法，包含：允许移动装置加入汽车的车载资通讯系统；从该汽车的内置传感器接收第一组传感器数据以及从该移动装置接收第二组传感器数据；基于该第一组传感器数据与该第二组传感器数据生成混合传感器数据集合；以及基于该混合传感器数据集合，提供该汽车的车载资通讯应用。
根据本发明另一实施例，提供一种电子装置，用于混合车载通信，该电子装置包含：有线通信接口，用于通过有线通信媒介至少与第一移动装置进行通信；传感器接口，用于从汽车的一个或多个内置传感器接收数据；以及一个或多个处理器，通过将待执行的一个或多个任务分配至该第一移动装置的计算资源以及通过混合该第一移动装置与该一个或多个内置传感器提供的传感器数据，使用该一个或多个处理器提供该汽车的车载资通讯应用，其中，通过该有线通信接口实施任务分配。
根据本发明另一实施例，提供一种计算机可读介质，存储执行混合车载资通讯方法的程序指令。
本发明提供的混合车载资通讯方法及其电子装置可改善汽车的车载资通讯系统。
附图说明
图1描述了装配混合车载资通讯系统的汽车；
图2描述了汽车的混合车载资通讯系统中的多种不同类型传感器数据；
图3从概念上描述了运行混合车载资通讯系统的进程；
图4描述了汽车计算枢纽的区块图；
图5描述了通过混合一个或多个移动装置的传感器数据以及一个或多个汽车内置传感器的传感器数据，改善传感器数据精度以及SNR的混合车载资通讯系统；
图6描述了通过合并移动装置接收的来自不同GPS源的附加GPS信号，改善GPS精度的混合车载资通讯系统；
图7描述了混合车载资通讯系统将任务分配给接入汽车计算枢纽的一个或多个移动装置；
图8从概念上描述了在混合车载资通讯系统中将任务分配给一个或多个移动装置的进程；
图9描述了使用一个或多个移动装置的计算资源的混合车载资通讯系统，以产生云端与汽车内置系统之间的计算层；
图10是根据本发明实施例从概念上描述的运行混合车载资通讯系统的进程；
图11根据本发明实施例从概念上描述了电子系统。
具体实施方式
在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属技术领域的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求项中所提及的“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表第一装置可直接电气连接于第二装置，或通过其它装置或连接手段间接地电气连接至第二装置。
接下来的描述是实现本发明的最佳实施例，其是为了描述本发明原理的目的，并非对本发明的限制。可以理解地是，本发明实施例可由软件、硬件、固件或其任意组合来实现。
与步行导航与定位相似，全球定位系统(GPS)以及全球导航卫星系统(GlobalNavigation Satellite System，GNSS)技术为汽车导航与需要定位的应用提供绝对位置。即使当GPS由于较差信号强度而不可用或无法取得时，仍希望汽车具有可用的上述功能。这需要基于估计的惯性导航(Inertial Navigation)以及汽车航位推算(Automotive DeadReckoning，ADR)。惯性导航需要传感器(例如，陀螺仪)，但上述传感器并不一定内置于汽车中。然而，在驾驶或乘客带上汽车的一个或多个移动装置中，这些传感器通常是现成可用的。
本发明实施例提供混合车载资通讯系统(hybrid vehicle telematics system)，其能使用汽车中移动装置(例如，智能手机或智能可穿戴设备)的计算与传感资源，从而提供改善的位置数据以及车载资通讯系统。上述系统是混合系统，能够结合移动装置、发动机控制单元(Engine Control Unit，ECU)以及汽车的一个或多个内置传感器的数据，以改善汽车的ADAS及/或车载资通讯系统。
图1描述了装配混合车载资通讯系统的汽车100。汽车100装配ECU 120以及内置传感器组合121-126。汽车上载有几个移动装置131-135。汽车具有能够从内置传感器121-126、ECU 120接收传感器数据以及与移动装置131-135进行通信的汽车计算枢纽(vehiclecomputation hub)110，从而为汽车100提供改善的车载资通讯系统。
汽车计算枢纽110可为汽车的计算中心，其能够基于所接收的传感器数据及/或ECU数据执行计算，从而给用户提供车载信息及/或服务。汽车的车载资通讯系统通常涉及汽车的自动化，例如，GPS导航、集成免提电话、无线安全通信、紧急报警系统与ADAS。
内置传感器121-126可为汽车制造商提供的固定装置。上述内置传感器可将各种传感器数据提供至汽车计算枢纽110，例如，上述传感器数据可为GPS数据、速度数据、加速数据、刹车数据、接近度数据以及其他类型数据或者测量结果，以向汽车用户提供车载资通讯系统。
ECU 120是能够控制汽车发动机上一系列制动器的电子控制单元，以确保最佳发动机性能。ECU可基于发动机的状态、汽车的各种传感器数据以及用户的直接输入(方向盘、油门、刹车、控制设定等)生成上述控制。在实施例中，可将ECU 120集成在汽车计算枢纽110上，从而使得ECU使用的数据与ECU生成的数据对于汽车计算枢纽110提供车载资通讯是可用的。对于某些实施例，作为汽车ECU的计算装置也可作为汽车的计算枢纽。
移动装置131-135可为汽车司机或乘客带上车的装置。上述装置不是汽车的固定装置，并且通常不是汽车制造商提供的。上述装置的性能不被汽车的原始制造所限制，反而会体现移动装置的技术水平。
移动装置可为智能电话、智能可穿戴设备(智能手表、智能手环、智能项链等)、平板电脑、笔记本电脑或容易带入汽车的另一类型计算装置，其能够与汽车的车载资通讯系统进行通信。每个移动装置可具有一种或多种类型传感器，例如，磁力仪、陀螺仪以及加速度计。这些传感器协助预测估算位置及/或汽车的状态。每个移动装置可具有能够增强汽车性能(例如，信号台定位、Wi-Fi室内定位、周围环境的气压与温度等)的其他传感器、通信功能以及计算资源。移动装置也可具有专用应用程序，用以提供附加通信功能，例如，基于云端应用、基于人工智能应用、基于点对点应用等。
在实施例中，通过接入端(docking port)的车载总线(in-vehicle bus)，移动装置可连接汽车计算枢纽110。接入端可为汽车的固定装置，能够提供充电以及稳定实体支持移动装置(固定在汽车框架上)，其中，该移动装置实体连接上述接入端。这允许传感器(例如，加速度计、陀螺仪以及磁力仪)可预测地且有用地就位。例如，有些移动装置可提供三轴磁航向，而接入端在汽车内的位置可使得连接的移动装置远离静态铁磁或顺磁干扰以及材料。接入端也可为实体线缆，其并不固定在汽车的任何特定位置。然而，在某些实施例中，一个或多个移动装置并不进行实体连接。非接入的移动装置可通过有线或无线连线与汽车计算枢纽110及/或ECU 120进行通信。
图1描述了连接一个或多个移动装置与汽车计算枢纽110的车载总线150。车载总线150可为连接接入端141-144的高速车载总线。每个接入端可位于汽车100的固定位置，从而使得实体连接接入端的移动装置具有汽车中已知固定方位的固定位置。也可通过传感器接口160将汽车计算枢纽110及/或ECU 120连接至内置传感器121-126，用于接收传感器数据。
如上所述，移动装置131可实体连接接入端141，移动装置132可实体连接接入端142，并且移动装置133可实体连接接入端143。因此，汽车计算枢纽110及/或ECU 120可通过车载总线150直接与移动装置131-133进行通信。此外，由于移动装置是实体接入的，因此，移动装置131-133的确切位置与方向是固定的。在本示例中，并不存在移动装置实体连接至接入端144。移动装置134与移动装置135并不实体连接任何接入端，但其通信连接(例如，无线连接)至汽车计算枢纽110及/或ECU 120。因此，移动装置134-135在汽车中并不具有固定方向或位置。
可使用无线或有线通信技术接入车载总线。某些实施例可向连接车载总线(因此通信连接或加入汽车的车载资通讯系统)的每个移动装置分配第二层媒体访问控制(MAC)地址，用于执行类以太网通信。在图1的示例中，车载总线可使用类以太网通信，其中，每个接入的移动装置131-135会被分配第二层MAC地址。
实施例中的系统要求将接入汽车计算枢纽及/或ECU的移动装置作为受信任实体。用户或者用户的家庭成员可选择使用移动装置，用于通信连接汽车计算枢纽及/或ECU并且加入汽车的车载资通讯系统。
在实施例中，安装在移动装置上的来自汽车制造商的应用程序可提供根证书(root certificate)，用于为汽车认证移动装置。移动装置可与汽车进行配对(例如，类似于蓝牙耳机配对的方式)。一旦配对，则移动装置可存取汽车的资源(例如，使用内置扬声器以及汽车屏幕的媒体播放)，并且汽车的混合车载资通讯系统可存取移动装置的传感、计算及/或网络资源。
对于与汽车计算枢纽及/或ECU配对的每个移动装置，混合汽车车载资通讯系统可与移动装置交换信息，并且识别移动装置中可用的传感、计算及/或网络资源。根据已识别的移动装置的传感、计算及/或网络资源的能力，汽车计算枢纽及/或ECU可识别移动装置中需要的一个或多个传感器。汽车计算枢纽及/或ECU也可识别工作(例如，机器学习推理)，其可将其委托给移动装置的计算及/或网络资源。
将参考图3进一步描述移动装置的接入与断开示例。
图2描述了汽车的混合车载资通讯系统中的多种不同类型传感器数据。这些传感器数据来自于汽车的一个或多个内置传感器及/或来自于带上车的移动装置。附图显示内置传感器121-124以及移动装置131-134提供的各种传感器数据。汽车计算枢纽110可接收内置传感器121-124以及移动装置131-134提供的数据，以为汽车提供改善的车载资通讯系统。
内置传感器121可为从GPS源210(例如，卫星或表面基站)接收GPS数据的GPS传感器，内置传感器122可为交通信息接收机，用于从交通控制系统220接收(例如，无线接收)交通信息，内置传感器123可为蜂窝数据接收机，用于从蜂窝手机网络230(例如，GPRS/LTE)接收数据。蜂窝手机网络230也可提供接入互联网及/或云计算资源。内置传感器124可为惯性导航传感器集合，可包含磁力仪、陀螺仪以及加速度计。
在实施例中，混合车载资通讯系统可使用移动装置的通信能力以及基于云端的应用基础建设接入能力，从而通过互联网或云端取得信息，例如，地图、交通以及天气。已获取信息可为实时信息。在实施例中，系统可使用移动装置提供的点对点及/或点对设备通信元件。
如图2所示，移动装置131具有GPS功能，并且也从GPS源210接收GPS数据。因此，汽车的混合车载资通讯系统至少具有两个GPS传感器，其中，该至少两个GPS传感器位于汽车的两个不同位置，并且产生两个不同GPS数据集合。
移动装置132可为智能手机，用于从蜂窝网络230接收蜂窝数据。移动装置134可通过协议(例如，Wi-Fi或Bluetooth)进行无线数据连接。该移动装置可通过固定热点240接入互联网或云端。因此，汽车的混合车载资通讯系统具有存取互联网的三个通信信道。
移动装置134也能与其他汽车250进行点对点无线连接。因此，汽车100的车载资通讯系统可使用点对点连接以与其他汽车250进行通信。
图3从概念上描述了运行混合车载资通讯系统的进程300。在实施例中，当从一个或多个内置传感器以及一个或多个移动装置中合并数据时，汽车计算枢纽110及/或ECU120可执行进程300。在实施例中，作为汽车计算枢纽的计算装置的处理单元集合可执行进程300。
进程300开始于初始化汽车的车载资通讯系统参数(telematics parameter)(步骤310)。这些参数涉及GPS导航、集成免提电话、无线安全通信、紧急报警系统、ADAS系统或汽车中的其他车载资通讯应用。
接着，进程300确定是否已经收到该移动装置与汽车计算枢纽相连接的通知(步骤320)。上述通知可为该移动装置实体接入与车载总线连接的固定位置接入端的通知，或者该移动装置无线连接汽车计算枢纽110及/或ECU 120的通知。如果存在移动装置连接汽车计算枢纽及/或ECU的通知，则进程300进入步骤325。否则，进程300进入步骤370。
在步骤325，进程300初始化、认证以及承认已连接移动装置接入汽车的混合车载资通讯系统。汽车计算枢纽及/或ECU可执行认证进程并且与已连接移动装置进行配对，从而确保移动装置是受信任实体。汽车计算枢纽及/或ECU也可与已连接移动装置交换信息，从而识别并确定在移动装置中可用的功能。实施例中的上述信息可包含中央处理单元(CPU)及/或图像处理单元(GPU)(后续可使用术语“处理器”替换表示CPU及/或GPU)性能指标、存储容量、互联网存取带宽、点对点通信能力、GPS能力、陀螺仪、磁力仪、声音识别能力、图像处理能力、显示能力(例如，屏幕尺寸)或其他关于移动装置的传感、计算、网络资源的信息。这样允许汽车计算枢纽及/或ECU从已连接移动装置接收数据。这样也允许汽车计算枢纽及/或ECU使用已连接移动装置中可用的资源。接着，进程进入步骤370。
在步骤370，进程确定是否已收到移动装置从汽车计算枢纽及/或ECU断开的通知，即，移动装置从接入端或者移动装置与汽车计算枢纽110及/或ECU 120之间的通信连接断开。如果不存在上述通知，则进程进入步骤330。
如果存在移动装置断开的通知，则进程可解除授权上述已断开移动装置(步骤375)，这时，移动装置不再与计算枢纽及/或ECU配对，并且不再参与混合车载资通讯系统。汽车计算枢纽及/或ECU也可从其可用资源列表中移除已断开移动装置的计算资源。随着移动装置断开，进程300继续执行一个或多个内置传感器的车载资通讯应用以及仍连接系统的一个或多个移动装置的车载资通讯应用。如果不存在连接混合车载资通讯系统的移动装置，则进程300继续执行仅具有来自一个或多个内置传感器的数据的车载资通讯应用。该进程进入步骤330。
在步骤330，进程从已经接入汽车计算枢纽及/或ECU的移动装置接收传感器数据，其中，上述接入包含实体连接接入端或无线连接。进程也可从汽车的一个或多个内置传感器接收传感器数据(步骤340)。
接着，进程基于已接收数据执行计算操作以生成汽车的车载资通讯应用的输出及/或状态信息(步骤350)，其中，上述已接收数据来自于接入的移动装置以及一个或多个内置传感器。在实施例中，进程300可通过使用下面图5所示的卡尔曼滤波器(Kalmanfilter)混合从已接入移动装置与一个或多个内置传感器接收的数据。接着，进程基于已生成的输出及/或状态信息执行车载资通讯应用(步骤360)。然后，进程返回步骤320。
图4描述了汽车计算枢纽110的区块图。在某些实施例中，汽车计算枢纽110是包含一组或多组数字电路(例如，集成电路)的电子装置400。在某些实施例中，汽车计算枢纽可实施为IC。
如上所述，电子装置400可包含一个或多个内置传感器的一个或多个接口410、有线通信接口420以及无线通信电路430。电子装置400也可包含传感器数据集成模块440、移动装置控制模块450、移动装置信息存储器470以及车载资通讯应用模块460。在实施例中，传感器数据集成模块440、移动装置控制模块450、车载资通讯应用模块460可为软件模块，通过电子装置400中的一个或多个处理器405执行其软件指令。在实施例中，一个或多个处理器405运行指令以执行进程300。
在实施例中，传感器数据集成模块440、移动装置控制模块450、车载资通讯应用模块460是电子装置400中能够执行各自功能的分立电路集合。
一个或多个传感器接口410可包含一系列模拟、数字或混合信号电路，用于向汽车的一个或多个内置传感器发送信号，或者从该一个或多个内置传感器接收信号。每个传感器接口410可通过其自身通信协议与其对应内置传感器进行通信。有线通信接口420可包含一系列模拟、数字或混合信号电路，用于通过车载总线150向移动装置发送信号或者从移动装置接收信号(用于与实体接入的移动装置，例如，131-133进行通信)。在实施例中，车载总线支持以太网协议，用于与移动装置进行通信，其中，该移动装置实体接入车载总线150的接入端。无线连接430可包含一系列模拟、数字或混合信号电路，用于与移动装置进行无线通信，其中，该无线装置未实体接入车载总线，但替换地会无线连接汽车计算枢纽110(例如，移动装置134-135)。
传感器数据集成模块440是能够集成传感器数据的模块，其中，该传感器数据来自于一个或多个内置传感器以及接入(实体地及/或无线地)汽车计算枢纽110的一个或多个移动装置。其可对已接收传感器数据执行各种处理算法，并且为车载资通讯应用模块460产生集成数据集合。
移动装置控制模块450是能够与一个或多个移动装置通信并对其进行控制的模块，其中，上述一个或多个移动装置已经接入汽车计算枢纽110。当接入移动装置时，移动装置控制模块450接收关于移动装置功能的信息，并且将上述信息存储在移动装置信息存储器470中。移动装置的上述信息可包含移动装置的CPU及/或GPU性能指标、存储容量、互联网存取带宽、点对点通信能力、GPS能力、陀螺仪、磁力仪、声音识别能力或移动装置的传感、计算、网络资源的信息。取决于执行何种车载资通讯应用，移动装置控制模块450可使用存储在移动装置信息存储器470中的信息，确定向哪个移动装置安排哪个任务、从哪个移动装置收集哪些传感器数据以及向哪个移动装置提供哪些控制信息。然而，在实施例中，关于移动装置性能的信息可不存储在移动装置信息存储器470中而是存储在云端；或者当派遣任务时，移动装置控制模块450可向一个或多个移动装置查询上述性能信息。
车载资通讯应用模块460能执行车载资通讯应用，例如，GPS导航、集成免提电话、无线安全通信、紧急报警系统、ADAS系统或汽车中的其他车载资通讯应用。车载资通讯应用模块460可使用传感器数据集成模块440提供的集成数据运行车载资通讯应用(GPS、ADAS及类似应用)。在实施例中，车载资通讯应用模块460可连接至汽车的显示装置，以图像显示各种车载资通讯应用的车载资通讯信息。
在实施例中，一旦从一个或多个移动装置接收信号，则混合车载资通讯系统可通过使用卡尔曼滤波器执行传感器混合操作，以取得更佳SNR以及移除系统性偏差。图5描述了通过混合一个或多个移动装置的传感器数据以及一个或多个汽车内置传感器的传感器数据，改善传感器数据精度以及SNR的混合车载资通讯系统。如图5所示，汽车计算枢纽110从移动装置131-135以及内置传感器121接收传感器数据(例如，GPS数据)。传感器数据集成模块440使用卡尔曼滤波器540将来自几个来源的传感器数据混合入已混合传感器数据。
卡尔曼滤波器(也可称为线性二次估计滤波器)是在不同空间位置及/或不同时间观察的测量结果矩阵或组合，以生成未知变量估计值的算法，其中，由于每个单一测量值包含统计噪声以及其他误差，上述估计比单独基于单一测量值会更精确。卡尔曼滤波器可表述为Xfused＝X1+K*(X2-X1)，其中，K是卡尔曼增益，Xfused是已混合测量值，以及X1与X2是两个不同传感器的两个测量值。(上述两个测量值可为移动装置与内置GPS传感器获取的两组GPS传感器数据)。X1也可为预测值(来自先前数据)并且X2可为新测量值。这可扩展至N个传感器(N个测量值)以及估计方法(动态模型/理论)。可将卡尔曼增益设定为0-1之间的数值，因此，Xfused的数值介于X1与X2之间。
在实施例中，混合车载资通讯系统可使用汽车上一个或多个移动装置的GPS信号，以改善系统GPS精度以及信噪比(SNR)。具体地，系统通过使用不同位置的传感器数据或者通过结合不同天线的信号，改善GPS精度与SNR。移动装置的某些天线位置可比内置汽车电线的位置更利于接收信号。
图5也描述了使用不同位置以及不同天线的传感器数据改善GPS精度与SNR的混合车载资通讯系统。如图5所示，移动装置131-135与内置传感器121是具有接收GPS数据的天线的装置。这些装置位于汽车的不同位置，因此，它们的天线也位于汽车的不同位置。移动装置131-133实体连接汽车的接入端，并且其确切位置对汽车计算枢纽110而言是已知的。在实施例中，当混合从不同天线收集的GPS数据时，传感器数据集成模块440可将接入端的具体位置考虑进来。在实施例中，混合车载资通讯系统通过同步多个不同传感器的多个GPS接收天线作为相控阵天线(antenna phased array)，改善传感器信号精度与SNR。
在实施例中，混合车载资通讯系统通过合并能接收卫星信号(例如，基于俄罗斯格洛纳斯系统或中国北斗系统)的一个或多个移动装置的附加GPS信号，改善GPS精度。系统也可通过合并A-GPS系统的GPS数据(通过一个或多个移动装置存取的互联网)，改善GPS精度。
图6描述了通过合并移动装置接收的来自不同GPS源的附加GPS信号，改善GPS精度的混合车载资通讯系统。可将移动装置连接至汽车计算枢纽及/或ECU，并且实体接入或者不是实体接入。如图6所示，内置传感器121从GPS源611接收GPS信号，移动装置134从GPS源612接收GPS信号以及移动装置131从GPS源613接收GPS信号。GPS源611、612、613是使用不同卫星集合或不同通信协议的不同GPS系统(例如，北斗系统或格洛纳斯系统)的来源。在某些实施例中，汽车计算枢纽110可通过使用卡尔曼滤波器将不同GPS系统的信号混合入已混合GPS信号。在某些实施例中，汽车计算枢纽110可使用GPS源611作为GPS数据的主源，即，车载资通讯应用模块首先使用GPS源611的数据，并且仅当GPS源611失败时才切换至GPS源612或613。
在实施例中，混合车载资通讯系统可识别特定移动装置处理得更好的任务，并且将这些任务分配至此移动装置处理(例如，声音识别及/或由于声音识别导致的动作)。在实施例中，混合车载资通讯系统可使用一个或多个移动装置的CPU及/或GPU作为分散及/或并行计算资源，并且将不同任务分配至不同移动装置执行。
从计算方面来看，移动装置(例如，智能手机)通常具有非常高的计算能力以及图像处理能力。因此，将数据传送至一个或多个移动装置以按照分散方式卸下计算或图像处理任务，不仅改善测量精度，也提供协助处理。例如，设置在仪表板的前向摄像机可记录汽车前方的摄像机传感器流，与此同时，将侧面或后面的摄像机传感器流分配至运行软件算法的智能手机以计算三维环境的透视图、距离及其他方面。连接汽车计算枢纽及/或ECU的移动装置的CPU与GPU可分享上述前面与后面图像部分的计算量。也可分担模式匹配任务，犹如整个混合车载资通讯系统执行并行计算。
图7描述了混合车载资通讯系统将任务分配给接入汽车计算枢纽110的一个或多个移动装置。车载资通讯应用模块460可运行一个或多个车载资通讯应用，其需要完成任务队列。移动装置控制模块450可识别上述任务，并且将其分配至移动装置131-135执行。
移动装置控制模块450向移动装置信息存储器470查询每个移动装置的可用计算资源的信息。接着，移动装置控制模块450基于任务性质、移动装置的计算资源能力以及移动装置的当前负载，为每个任务识别移动装置。
例如，在实施例中，汽车计算枢纽110识别一个或多个移动装置的最快或最闲CPU处理最密集计算任务。在实施例中，汽车计算枢纽110可通过检查存储在移动装置信息存储器470中的信息，识别移动装置的资源。
在实施例中，移动装置信息也可指示哪些移动装置实体连接接入端，因此，比仅仅连接的那些移动装置具有更快的连接汽车计算枢纽110的速度。在这种情况下，实体接入移动装置131-133，从而使得移动装置控制模块450将需要与计算枢纽有更多数据流量的任务分配给移动装置131-133，而不是移动装置134-135。
图8从概念上描述了在混合车载资通讯系统中将任务分配给一个或多个移动装置的进程800。在实施例中，当汽车计算枢纽110执行其车载资通讯应用时，执行进程800。在实施例中，作为汽车计算枢纽的计算装置或电子设备(例如，装置400)的一个或多个处理器(例如，处理器405)可执行进程800。在实施例中，进程800是进程300的一部分，即，其为汽车计算枢纽执行的部分进程，以通过混合一个或多个移动装置的信号以及通过将车载资通讯任务分配给一个或多个移动装置，提供车载资通讯应用。
进程800开始于至少一个移动装置接入汽车计算枢纽110并且向混合车载资通讯系统提供传感、计算及网络资源的信息。如图8所示，进程800开始于进程300的步骤370后，其中进程300已经执行了移动装置的接入与断开操作，并且已经与一个或多个移动装置交换了信息。
进程800开始于识别分配给一个或多个移动装置(连接汽车计算枢纽及/或ECU)的车载资通讯任务(步骤830)。如图8所示，可将特定车载资通讯任务(例如，图像处理)分配给移动装置的更快更新的计算资源。进程也可识别一个或多个已连接移动装置的传感、计算及网络资源，其中，认为上述一个或多个已连接移动装置是执行已识别车载资通讯任务的最合适装置(步骤840)。
接着，进程将每个已识别车载资通讯任务分配至已连接移动装置的对应已识别传感、计算或网络资源(步骤850)。在实施例中，进程可通过透过车载总线150或无线连接发送需要数据与指令将每个任务分配至已分配移动装置。接着，进程返回步骤320。
在实施例中，混合车载资通讯系统使用移动装置的CPU处理并提供汽车请求的部分数据。具体地，配置移动装置的CPU或GPU以执行汽车内置系统的机器学习推论，因此，汽车的内置系统不必为所需数据存取云端。这种配置可产生汽车与云端之间的计算层。本发明的上述配置方法提供隐私性并且减少存取延迟。
图9描述了使用一个或多个移动装置的计算资源的混合车载资通讯系统，以产生云端与汽车内置系统之间的计算层。如图9所示，混合车载资通讯系统已经配置移动装置131以执行机器学习推论，并且建立互联网与汽车的一个或多个内置系统之间的计算层900。移动装置131从互联网学习信息，并且像缓存存储一样存储已学习信息。车载资通讯应用模块460运行正常使用内置传感器123的应用，以从互联网获取信息(例如，通过蜂窝网络)。然而，在移动装置131建立的计算层900允许车载资通讯应用模块460在不使用内置传感器123存取互联网的情况下从移动装置131获取相同数据。
图10是根据本发明实施例从概念上描述的运行混合车载资通讯系统的进程1001与1002。在实施例中，当执行车载资通讯应用时，汽车计算枢纽110及/或ECU 120皆执行进程1001与1002。在实施例中，用作汽车计算枢纽及/或ECU的计算装置或电子设备(例如，装置400)的一个或多个处理器(例如，处理器405)执行进程1001与1002。在实施例中，汽车计算枢纽及/或ECU通过执行图3与8的进程300与800的步骤，执行进程1001与1002。
进程1001用于将任务分配至接入混合车载资通讯系统的一个或多个移动装置，从而使得一个或多个移动装置的可用计算资源执行已分配任务。进程1001开始于允许移动装置加入汽车的车载资通讯系统(步骤1010)。在实施例中，进程1001通过执行进程300的步骤310、320、325允许移动装置加入车载资通讯系统，从而接收移动装置的接入通知，并且初始化、认证、承认移动装置接入汽车的计算枢纽及/或ECU。进程1001也从移动装置接收信息以识别移动装置的可用计算资源(步骤1020)。
进程1001识别车载资通讯系统的任务，其中，一个或多个移动装置的已识别可用计算资源可执行上述任务(步骤1030)。接着，进程1001将已识别任务分配至移动装置，从而使得移动装置的已识别可用计算资源执行已识别任务(步骤1040)。在实施例中，进程1001通过执行进程800的步骤840与850识别并分配任务。接着，进程1001结束。
在实施例中，汽车可包含一个或多个内置传感器，并且车载资通讯系统可基于一个或多个内置传感器的数据执行车载资通讯应用。
在实施例中，已识别任务可包含语音识别与语音识别触发的动作或命令。
在实施例中，进程1001可通过无线连接、汽车线缆的有线连接、作为汽车固定装置的接入端，与移动装置进行通信。
在实施例中，为了允许移动装置加入车载资通讯系统，进程1001可认证存储在移动装置中的证书。
在实施例中，已识别计算资源包含能够执行图像处理的GPU，并且已识别任务可包含图像处理任务。
在实施例中，移动装置是第一移动装置并且任务是第一任务。在这种情况下，进程1001允许第二移动装置加入车载资通讯系统。进程1001也从第二移动装置接收信息，识别第二移动装置的可用计算资源。进程1001可进一步识别第二移动装置的已识别可用计算资源执行的车载资通讯系统的第二任务。此外，进程1001可将已识别第二任务分配给第二移动装置，从而使得在处理已识别第一任务的同时，第二移动装置的已识别可用计算资源执行第二任务。
对于车载资通讯应用，进程1002混合从一个或多个内置传感器以及一个或多个移动装置收集的传感器数据。进程1002开始于允许移动装置加入汽车的车载资通讯系统(步骤1010)。接着，进程从汽车的内置传感器接收第一组传感器数据(步骤1050)并且从移动装置接收第二组传感器数据(步骤1060)。
然后，进程1002基于第一组与第二组传感器数据生成已混合传感器数据集合(步骤1070)。在实施例中，进程1002利用图5所示的卡尔曼滤波器混合第一组与第二组传感器数据。进程1002基于已混合传感器数据集合向汽车提供车载资通讯应用(例如，ADAS以及导航)(步骤1080)。进程1002结束。
在实施例中，第一组传感器数据包含GPS数据。
在实施例中，在基于第一组与第二组传感器数据生成已混合传感器数据集合中，进程1002使用卡尔曼滤波器。
在实施例中，第一组与第二组传感器数据包含来自不同GPS系统的GPS数据。
在实施例中，进程1002也可通过有线连接以及接入端(作为汽车的固定装置)与移动装置进行通信。在这种情况下，移动装置可实体连接接入端。
在实施例中，第二组传感器数据包含移动装置的磁力仪提供的测量值。
在实施例中，进程1002也可允许多个移动装置加入车载资通讯系统，并且将该多个移动装置进行同步操作，以形成相控阵天线。
上述特征与应用可以软件进程进行实施，其中，软件进程为记录在计算机可读存储介质(也可称为计算机可读介质)的指令集合。当一个或多个计算或处理单元(例如，一个或多个处理器、处理器核心或其他处理单元)执行上述指令时，处理单元会执行指令中指示的动作。计算机可读介质的示例包含，但不限于，光盘驱动器、闪存、随机存取存储器芯片、硬盘驱动器、可擦除编程只读存储器、电子可擦除编程只读存储器等。计算机可读介质不包含经过无线或有线连接的载波与电信号。
在本说明书中，术语“软件”包含只读存储器中的固件，或者存储在磁存储器中的应用程序，其中上述可读入存储器并由处理器进行处理。另外，在实施例中，可将多个软件实施为较大程序的子部分，其他软件为明确的软件部分。在实施例中，可将多个软件实施为分立程序。最后，结合实施为软件发明的任意分立程序集合位于本发明的保护范围中。在实施例中，当安装软件程序以在一个或多个电子系统中运作时，定义一个或多个具体机器执行软件进程的操作。
图11根据本发明实施例从概念上描述了电子系统1100。电子系统1100可为计算机(例如，台式电脑、个人电脑、平板电脑等)、手机、个人数字助理或者任意其他电子装置。电子系统可包含各种类型计算机可读介质以及各种类型计算机可读介质的接口。电子系统1100包含总线1105、处理单元1110(例如，类似CPU的处理器)、图像处理单元(GPU)1115、系统存储器1120、网络1125、只读存储器1130、永久存储装置1135、输入装置1140以及输出装置1145。
总线1105可统一表示通信连接电子系统1100的多个内部装置的所有系统、外围、芯片集总线。例如，总线1105通信连接处理单元1110与GPU 1115、只读存储器1130、系统存储器1120、永久存储装置1135。
根据这些存储器单元，处理单元1110可找出待执行指令以及待处理数据，从而执行本发明的进程。在不同实施例中，处理单元可为单一处理器或多核处理器。可将许多指令传输给GPU 1115，并由其进行执行。GPU 1115可分流各种计算，或者补充处理单元1110提供的图像处理。
只读存储器1130存储处理单元1110以及电子装置其他模块所需的静态数据与指令。另一方面，永久存储装置1135是读写存储装置。本装置是即使电子系统1100关闭时仍存储指令与数据的非易失性存储器。本发明实施例使用海量存储装置(例如，磁盘或光盘以及其相应磁盘驱动器)作为永久存储装置1135。
其他实施例使用移动存储装置(例如，软盘、闪存等以及其相应磁盘驱动器)作为永久存储装置。类似永久存储装置1135，系统存储器1120是读写存储装置。然而，不像永久存储装置1135，系统存储器1120是易失性读写存储器，例如，随机存取存储器。系统存储器1120存储处理器在执行时间需要的指令与数据。在实施例中，可将本发明的进程存储在系统存储器1120、永久存储装置1135及/或只读存储器1130中。例如，各种存储单元包含本发明实施例的处理多媒体的指令。处理单元1110从这些存储单元找出待执行指令与待处理数据，从而执行实施例的进程。
总线1105也连接输出装置1140与输出装置1145。输入装置1140允许用户与电子系统通信信息并选择命令。输入装置1140可包含字母数字键盘以及定点设备(也可称为“光标控制装置”)、摄像机(例如，摄像头)、麦克风或用于接收语音命令的相似装置等。输出装置1145可显示电子系统生成的图像或输入数据。输入装置1145可包含打印机与显示装置(例如，阴极射线管或液晶显示器)、扬声器或类似音频输出装置。实施例可包含例如触摸屏的装置，即可作为输入装置也可作为输出装置。
最后，如图11所示，总线1105也通过网络适配器(未示出)将电子系统1100耦接至网络1125。在这种情况下，计算机可为计算机的部分网络(例如，局域网、广域网、内联网、互联网)。可结合本发明使用电子系统1100的任意或全部元件。
许多实施例包含电子元件，例如，微处理器、将计算机程序指令存储在机器可读或计算机可读媒介(也可称为计算机可读存储介质、机器可读介质、机器可读存储介质)中的存储器。计算机可读介质的示例包含，但不限于，RAM、ROM、只读光盘(CD-ROM)、只读数字通用光盘(例如，DVD-ROM、双层DVD-ROM)、各种可记录/可重写DVD(例如，DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW等)、闪存(例如，SD卡、迷你SD卡、微SD卡等)、磁及/或固态硬盘、只读及可记录蓝光盘、高密度光盘、任意其他光介质或磁介质、软盘。计算机可读介质可存储至少一个处理单元执行的计算机程序，并且上述计算机程序包含执行各种操作的指令集合。计算机程序或计算机代码的示例包含机器代码(例如编译器产生的机器代码)以及包含高层代码的文件(其由计算机、电子元件或使用解释器的微处理器执行)。
上述内容首先涉及执行软件的微处理器或多核处理器，但许多实施例也可由一个或多个集成电路执行，例如，专用集成电路(ASIC)或场可编程逻辑阵列(FPGA)。在实施例中，该集成电路执行存储在其中的指令。此外，许多实施例执行存储在可编程逻辑设备(PLD)、ROM或RAM设备中的软件。
如本发明说明书所使用的，术语“计算机”、“服务器”、“处理器”与“存储器”皆涉及电子或其他技术装置。这些术语不包含用户或用户组。为了描述的目的，术语显示意味着在电子装置上显示。如本发明说明书所使用的，术语“计算机可读介质”、“计算机可读媒介”、“及其可读介质”可完全被限定在按照计算机可读形式存储信息的有形实体元件。这些术语不包含任何无线信号、有线下载信号以及任意其他短暂信号。
根据上述特定细节已经揭示了本发明的内容，本领域技术人员在不脱离本发明精神情况下可按照其他特定形式实施本发明。此外，多个附图(图3、8与10)概念性地描述了进程。并不一定按照所示的确定顺序执行进程的特定操作。可不按照连续操作的方式执行上述特定操作，并且在不同实施例中可执行不同特定操作。而且，使用几个子进程或者较大宏进程的一部分，实施进程。因此，本领域技术人员可以理解本发明并不限定于上述描述细节，而是由权利要求书限定范围。
本文有时会描述不同的元件包含在其他不同元件内，或同其他不同元件相连接。应当理解的是，这种结构关系仅仅作为示例，事实上，也可通过实施其他结构以实现相同功能。从概念上讲，任何可实现相同功能的元件配置均是有效地“相关联的”以此实现所需功能。因此，本文为实现某特定功能所组合的任意两个元件均可看作是彼此“相关联的”，以此实现所需功能，而不管其结构或者中间元件如何。类似地，以这种方式相关联的任意两个元件也可看作是彼此间“操作上相连接的”或“操作上相耦合的”以此实现所需功能，并且，能够以这种方式相关联的任意两个元件还可看作是彼此间“操作上可耦合的”用以实现所需功能。操作上可耦合的具体实例包括但不限于实体上可配对的和/或实体上交互的元件和/或无线地可交互的和/或无线地相互交互的元件和/或逻辑上交互的和/或逻辑上可交互的元件。
此外，对于本文所使用的任何复数和/或单数形式的词语，本领域的熟练技术人员可根据语境和/或应用场景是否合适而将复数转换至单数和/或将单数转换至复数。为清晰起见，此处即对中单数/复数之间的各种置换作出明确规定。
并且，本领域的熟练技术人员可以理解的是，一般地，本文所使用的词语，特别是所附权利要求如权利要求主体中所使用的词语通常具有“开放性”意义，例如，词语“包括”应该理解为“包括但不限于”，词语“具有”应当理解为“至少具有”等等。本领域的熟练技术人员可进一步理解的是，若某引入式权利要求列举意图将某一具体数值包含进去，则这种意图将明确地列举于该权利要求中，如果没有列举，则这种意图即不存在。为帮助理解，可举例如，所附权利要求可能包含引入式短语如“至少一个”和“一个或多个”来引入权利要求列举。然而，这种短语不应使该权利要求列举被解释为：对不定冠词“一个”的引入意味着将包含有这种引入式权利要求列举的任何特定权利要求限制为仅包含一个这种列举的实施方式，甚至当同一权利要求时包括引入式短语“一个或多个”或“至少一个”和不定冠词如“一个”时同样符合这样情况，亦即，“一个”应该解释为“至少一个”或“一个或多个”。同样的，使用定冠词来引入权利要求列举同理。另外，即使某一引入式权利要求列举中明确列举了一个具体数值，本领域的熟练技术人员应当认识到，这种列举应该理解为至少包括所列举的数值，例如，仅“两个列举”而没有任何其他限定时，其意味着至少两个列举，或两个或多个列举。此外，如使用了类似“A、B和C等中的至少一个”，则本领域的熟练技术人员通常可以理解的是，如“具有A、B和C中至少一个的系统”将包括但不限于只具有A的系统、只具有B的系统、只具有C的系统、具有A和B的系统、具有A和C的系统、具有B和C的系统，和/或具有A、B和C的系统等等。若使用了类似“A、B或C等中至少一个”，则本领域熟练技术人员可以理解的是，如“具有A、B或C中至少一个的系统”将包括但不限于只具有A的系统、只具有B的系统、只具有C的系统、具有A和B的系统、具有A和C的系统、具有B和C的系统，和/或具有A、B和C的系统等等。本领域技术人员可进一步理解，无论是说明书、权利要求书或附图中所出现的几乎所有连接两个或多个替代性词语的析取词语和/或短语，均应理解为考虑到了所有的可能性，即包括所有词语中某一个、两个词语中任一个或包括两个词语。例如，短语“A或B”应该理解为包括可能性：“A”、“B”或“A和B”。
以上已经描述了本发明的各个实施例以对本发明做出解释，然而，可在不背离本发明的范畴和精神的前提下对各个实施例做出多种修改。因此，本文所公开的各个实施例不应理解为具有限制意义，真实的范畴和精神通过所附权利要求进行限定。

Claims (21)

1.一种混合车载资通讯方法，用于汽车的车载资通讯系统，该混合车载资通讯方法包含：
识别移动装置的可用计算资源；
识别该移动装置的该已识别可用计算资源可执行的该车载资通讯系统的任务；以及
将该已识别任务分配至该移动装置，从而使得该移动装置的该已识别可用计算资源执行该已识别任务。
2.如权利要求1所述的混合车载资通讯方法，其特征在于，该汽车包含一个或多个内置传感器，其中，该车载资通讯系统基于该一个或多个内置传感器的数据，运行车载资通讯应用。
3.如权利要求1所述的混合车载资通讯方法，其特征在于，该已识别任务包含语音识别。
4.如权利要求1所述的混合车载资通讯方法，其特征在于，进一步包含：通过有线连接以及作为该汽车的固定设备的接入端，与该移动装置进行通信。
5.如权利要求1所述的混合车载资通讯方法，其特征在于，允许该移动装置加入该车载资通讯系统，并且该允许步骤包含验证储存在该移动装置中的证书。
6.如权利要求1所述的混合车载资通讯方法，其特征在于，该已识别可用计算资源包含能够执行图像处理的图像处理单元，并且其中，该已识别任务包含图像处理任务。
7.如权利要求1所述的混合车载资通讯方法，其特征在于，该移动装置是第一移动装置并且该已识别任务是第一任务，并且其中该混合车载资通讯方法进一步包含：
允许第二移动装置加入该车载资通讯系统；
识别该第二移动装置的第二可用计算资源；
识别该第二移动装置的该已识别第二可用计算资源可执行的该车载资通讯系统的第二任务；以及
将该已识别第二任务分配至该第二移动装置，从而使得在执行该第一任务的同时，该第二移动装置的该已识别第二可用计算资源执行该已识别第二任务。
8.一种混合车载资通讯方法，包含：
允许移动装置加入汽车的车载资通讯系统；
从该汽车的内置传感器接收第一组传感器数据以及从该移动装置接收第二组传感器数据；
基于该第一组传感器数据与该第二组传感器数据生成混合传感器数据集合；以及
基于该混合传感器数据集合，提供该汽车的车载资通讯应用。
9.如权利要求8所述的混合车载资通讯方法，其特征在于，该第一组传感器数据包含全球定位系统数据。
10.如权利要求8所述的混合车载资通讯方法，其特征在于，该基于该第一组传感器数据与该第二组传感器数据生成该混合传感器数据集合的步骤包含：应用卡尔曼滤波器。
11.如权利要求8所述的混合车载资通讯方法，其特征在于，该第二组传感器数据包含来自不同全球定位系统的全球定位系统数据。
12.如权利要求8所述的混合车载资通讯方法，其特征在于，进一步包含：
通过有线连接以及作为该汽车的固定设备的接入端，与该移动装置进行通信，其中，该移动装置实体连接该接入端。
13.如权利要求12所述的混合车载资通讯方法，其特征在于，该第二组传感器数据包含该移动装置的磁力仪提供的测量值。
14.如权利要求8所述的混合车载资通讯方法，其特征在于，允许多个移动装置加入该车载资通讯系统，并且同步该多个移动装置以形成相控阵天线。
15.一种电子装置，用于混合车载通信，该电子装置包含：
有线通信接口，用于通过有线通信媒介至少与第一移动装置进行通信；
传感器接口，用于从汽车的一个或多个内置传感器接收数据；以及
一个或多个处理器，通过将待执行的一个或多个任务分配至该第一移动装置的计算资源以及通过混合该第一移动装置与该一个或多个内置传感器提供的传感器数据，使用该一个或多个处理器提供该汽车的车载资通讯应用，其中，通过该有线通信接口实施任务分配。
16.如权利要求15所述的电子装置，其特征在于，该有线通信媒介包含作为该汽车的固定设备的一个或多个接入端，并且该第一移动装置实体连接该一个或多个接入端中的其中一个。
17.如权利要求15所述的电子装置，其特征在于，进一步包含：
无线通信接口，用于通过无线通信媒介至少与第二移动装置进行通信，其中，该一个或多个处理器进一步将一个或多个任务分配至该第二移动装置。
18.如权利要求15所述的电子装置，其特征在于，该一个或多个处理器将第二层媒体访问控制地址分配给该第一移动装置，以通过该有线通信媒介进行通信。
19.如权利要求15所述的电子装置，其特征在于，该一个或多个处理器进一步执行下列操作：
允许该第一移动装置与该一个或多个处理器进行通信连接；
识别该第一移动装置的可用计算资源；
识别该第一移动装置的该已识别可用计算资源可执行的任务；以及
将该已识别任务分配至该第一移动装置，从而使得该第一移动装置的该已识别可用计算资源执行该已识别任务。
20.如权利要求19所述的电子装置，其特征在于，该第一移动装置的该已识别可用计算资源包含能执行图像处理的图像处理单元，并且其中，该一个或多个处理器进一步将一个或多个图像处理任务分配给该第一移动装置。
21.一种计算机可读介质，存储执行混合车载资通讯方法的程序指令，其中，该混合车载资通讯方法包含权利要求1-14中的任一项。
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