CN111193995A - 使用rfid的v2x通信系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了“使用RFID的V2X通信系统”。一种车辆包括一个或多个控制器,所述一个或多个控制器被编程为:响应于检测到意外事件和远程信息处理控制器不可用,生成紧急消息以通过射频识别(RFID)收发器来进行广播;并且响应于在距所述车辆预定范围内检测到数字实体,向所述数字实体发送所述紧急消息。
Description
技术领域
本公开总体涉及车辆通信系统。更具体地,本公开涉及车辆对外界(V2X)通信系统。
背景技术
当前的车辆通信系统在很大程度上依赖于借助于远程信息处理控制单元(TCU)的蜂窝网络连接。然而,存在一些TCU无法维持蜂窝连接的情况。例如,在发生事故的情况下,TCU可能因事故的撞击而损坏,并且车辆用户可能无法经由车载车辆通信系统进行紧急电话呼叫。
发明内容
在本公开的一个或多个说明性实施例中,一种车辆包括一个或多个控制器,所述一个或多个控制器被编程为:响应于检测到意外事件和远程信息处理控制器不可用,生成紧急消息以通过射频识别(RFID)收发器来进行广播;并且响应于在距所述车辆预定范围内检测到数字实体,向所述数字实体发送所述紧急消息。
在本公开的一个或多个说明性实施例中,一种用于车辆的方法包括:响应于检测到事故,验证远程信息处理控制单元(TCU)的可用性;生成紧急消息;响应于验证所述TCU不可用,经由无线控制器对所述紧急消息进行格式化和编码以生成紧急请求;并且响应于在距所述车辆预定范围内检测到数字实体,经由无线收发器向所述数字实体发送所述紧急请求。
在本公开的一个或多个说明性实施例中,一种设备包括在事故车辆外部的控制器,所述控制器被编程为:响应于从所述事故车辆接收到紧急消息,从位置控制器收集位置数据,并且向所述紧急消息中所指示的服务器发送带有所述位置数据的所述紧急消息。
附图说明
为了更好地理解本发明并示出可如何执行本发明,现在将参考附图仅通过非限制性示例来描述其实施例,在附图中:
图1示出本公开的一个实施例的车辆系统的示例性框式拓扑;
图2示出本公开的一个实施例的示例图;
图3示出本公开的一个实施例的示例性流程图;
图4示出本公开的另一个实施例的示例性流程图;并且
图5示出本公开的另一个实施例的示例性流程图。
具体实施方式
按照需要,本文公开了本发明的详细实施方案;然而,应当理解,所公开的实施方案仅仅是可体现为各种形式和替代形式的本发明的示例。附图不一定按比例绘制;一些特征可能会被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此,本文中公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的,而是仅仅作为教导本领域技术人员以不同方式采用本发明的代表性基础。
本公开总体提供多个电路或其他电气装置。所有对电路和其他电气装置以及各自提供的功能的引用均不意图受限于仅涵盖本文所示出和描述的内容。虽然可将特定的标签分配给各种电路或其他电气装置,但是基于所期望的特定类型的电气实现方式,此类电路和其他电气装置可以任何方式彼此组合和/或分开。应认识到,本文所公开的任何电路或其他电气装置可包括任何数量的微处理器、集成电路、存储器装置(例如,闪存、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)或上述存储器的其他合适的变体)以及软件,上述各者彼此协作来执行本文所公开的一个或多个操作。此外,电气装置中的任何一个或多个可被配置来执行体现在非暂时性计算机可读介质中的计算机程序,所述计算机程序被编程来执行任何数量的所公开的功能。
本公开除了其他之外还提出了一种车辆无线通信系统。更具体地,本公开提出了一种车辆系统,所述车辆系统在车载TCU不可用时允许车辆在紧急情况下发送出紧急/遇险消息。
参见图1,示出了本公开的一个实施例的车辆系统100的示例性框式拓扑。载具(vehicle)102可包括各种类型的汽车、跨界多功能车(CUV)、运动型多功能车(SUV)、卡车、休闲车(RV)、船、飞机或用于运输人员或货物的其他移动机器。在许多情况下,车辆102可由内燃发动机提供动力。作为另一种可能性,载具(vehicle)102可以是电池电动车辆(BEV);由内燃发动机和一个或多个电动马达提供动力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)或混联式混合动力电动车辆(PSHEV);船;飞机或用于运输人员或货物的其他移动机器。作为示例,系统100可包括由密歇根州迪尔伯恩市的福特汽车公司(Ford Motor Company)制造的SYNC系统。应当注意,所示出的系统100仅为示例,并且可使用更多、更少和/或以不同方式定位的元件。
如图1中所示,计算平台104可包括一个或多个处理器112,所述一个或多个处理器112被配置为执行指令、命令和其他程序以支持本文所述的过程。例如,计算平台104可被配置为执行车辆应用程序108的指令以提供诸如导航、卫星无线电解码和无线通信的特征。可使用多种类型的计算机可读存储介质106以非易失性方式保存此类指令和其他数据。计算机可读介质106(也称为处理器可读介质或存储装置)包括参与提供可由计算平台104的处理器112读取的指令或其他数据的任何非暂时性介质(例如,有形介质)。计算机可执行指令可由使用多种编程语言和/或技术创建的计算机程序来编译或解译,所述编程语言和/或技术单独地或组合地包括但不限于:Java、C、C++、C#、Objective C、Fortran、Pascal、JavaScript、Python、Perl和PL/SQL。
计算平台104可设置有允许车辆乘员/用户与计算平台104交互的各种特征。例如,计算平台104可从人机界面(HMI)控件118接收输入,所述控件被配置为提供乘员与车辆102的交互。作为示例,计算平台104可与被配置为调用计算平台104上的功能的一个或多个按钮(未示出)或其他HMI控件(例如,方向盘音频按钮、通话按钮、仪表板控件等)进行交互。
计算平台104还可驱动一个或多个显示器116或以其他方式与其通信,所述一个或多个显示器116被配置为通过视频控制器114向车辆乘员提供视觉输出。在一些情况下,显示器116可以是进一步被配置为经由视频控制器114接收用户触摸输入的触摸屏,而在其他情况下,显示器116可以仅是显示器,而没有触摸输入能力。计算平台104还可驱动一个或多个扬声器122或以其他方式与其通信,所述一个或多个扬声器122被配置为通过音频控制器120向车辆乘员提供音频输出。
计算平台104还可通过导航控制器126设置有导航和路线规划特征,所述导航控制器126被配置为响应于经由例如HMI控件118进行的用户输入而计算导航路线并经由扬声器122和显示器116输出所规划的路线和指令。导航所需的位置数据可从被配置为与多个卫星通信并计算车辆102的位置的全球导航卫星系统(GNSS)控制器124收集。GNSS控制器可被配置为支持各种全球或区域定位系统,诸如全球定位系统(GPS)、伽利略、北斗、全球导航卫星系统(GLONASS)等。用于路线规划的地图数据可作为车辆数据110的一部分存储在存储装置106中。导航软件可作为车辆应用程序108的一部分存储在存储装置116中。
计算平台104可被配置为经由无线收发器132与一个或多个数字实体无线通信。例如,计算平台104可被配置为使用无线收发器132经由无线连接与配备有兼容收发器的另一个车辆(未示出)通信。另外或可替代地,计算平台104可被配置为经由无线连接190与车辆用户/乘员的移动装置140通信。移动装置140可以是各种类型的便携式计算装置中的任一种,诸如蜂窝电话、平板电脑、智能手表、膝上型计算机、便携式音乐播放器或能够与计算平台104通信的其他装置。无线收发器132可与WiFi控制器128、蓝牙控制器130、射频识别(RFID)控制器134、近场通信(NFC)控制器136以及诸如Zigbee收发器、红外数据协会(IrDA)收发器的其他控制器(未示出)进行通信,并且被配置为与移动装置140的可兼容无线收发器152通信。
移动装置140可设置有处理器148,所述处理器148被配置为执行指令、命令和其他程序以支持诸如导航、电话、无线通信和多媒体处理的过程。例如,移动装置140可经由导航控制器158和GNSS控制器156设置有位置和导航功能。
移动装置140可设置有无线收发器152,所述无线收发器152与WiFi控制器150、蓝牙控制器154、RFID控制器160、NFC控制器162以及其他控制器(未示出)进行通信,被配置为与计算平台104的无线收发器132通信。
计算平台104可进一步被配置为经由一个或多个车载网络170与各种电子控制单元(ECU)通信。作为一些示例,车载网络170可包括但不限于控制器局域网(CAN)、以太网网络和媒体导向系统传输(MOST)中的一者或多者。
车辆102可包括被配置为控制和操作车辆102的各种特征的多个ECU 172。作为几个非限制性示例,ECU 172可包括TCU 174,所述TCU 174被配置为使用调制解调器176通过无线连接192来控制车辆102与通信网络182之间的远程通信。通信网络182可以是实现远程服务器186与计算平台104之间的通信的任何类型的无线网络,诸如蜂窝网络。应当注意,在整个本公开内容中,远程服务器186被用作通用术语并可以是指涉及多个服务器、计算机、装置等的任何基于云的服务。
ECU 172可进一步包括安全气囊控制器178,所述安全气囊控制器178被配置为响应于经由一个或多个传感器(未示出)检测到事故而控制车辆102的一个或多个安全气囊的展开。在发生事故的情况下,安全气囊控制器178可进一步被配置为响应于展开一个或多个安全气囊而经由车载网络170向计算平台104发送安全气囊展开消息以就事故进行通知。作为响应,计算平台104可被配置为经由TCU 174向服务器186自动报告事件。例如,响应于从安全气囊控制器178接收到安全气囊展开消息,计算平台104可使用TCU 174经由通信网络182向预定义的操作员自动发起电话呼叫,以建立语音连接。另外或可替代地,计算平台104可生成包括诸如时间、位置、车辆的占用情况和/或撞击类型的相关信息的消息,并且经由通信网络182向服务器186发送消息以有利于(如果需要)紧急响应者进行及时响应。
然而,在一些情况下,TCU 174可能因事故的撞击而遭受损坏,并且不再可用于出于紧急通信的目的而连接到通信网络182,而计算平台104仍在运行。例如,在车辆102遭受正面损坏的情况下,位于发动机舱附近的车辆前部的TCU 174可能被损坏。然而,由于计算平台104可位于车厢内部,因此与TCU 174受到的损坏相比,其可能遭受较小的损坏并可能仍在运行。因此,与车辆102的其他ECU 172相比,与计算平台104集成或位于计算平台104附近的无线收发器132可更有可能从事故中留存下来。因此,在TCU 174不可用的情况下,无线收发器132可用于执行紧急通信。
作为示例,响应于检测到TCU 174不可用,计算平台104可寻找替代性路线来与服务器186通信以报告事故。计算平台104可被配置为在仍在运行的无线收发器132的传输范围内搜索可用的兼容数字实体。数字实体可以是在事故现场近处的移动装置140或车辆的兼容无线收发器。计算平台104可被配置为生成紧急消息,并经由无线收发器132发送到所检测到的数字实体,以请求将消息转发到服务器186。数字实体可被配置为遵循指令并将紧急消息转发到服务器186以报告事件。
参见图2,示出了本公开的一个实施例的示例图。继续参考图1,在此实施例中,车辆102a转离道路202并发生事故。响应于通过ECU172(诸如发送安全气囊展开信号的安全气囊控制器178)检测到事故,事故车辆102a的计算平台104可使用从事故车辆102的各种部件收集的数据来生成紧急消息以经由TCU174向服务器186发送出。例如,紧急消息可包括从GNSS控制器124接收到的位置数据、来自安全气囊控制器178的安全气囊展开数据、来自一个或多个座椅传感器(未示出)的占用数据等。然而,TCU 174可能因事故而遭受损坏,并且不再可用于与通信网络182通信。响应于检测到TCU 174不可用,事故车辆102a的计算平台104可验证其他无线控制器是否仍在工作。例如,响应于检测到RFID控制器134未损坏,计算平台104可向RFID控制器134发送紧急消息以将其转换为兼容的RFID格式。计算平台104可进一步激活无线收发器132并且开始使用RFID传输来广播紧急消息。
如图2所示,移动装置140可在事故发生之后立即位于事故车辆102a近处。计算平台104可经由无线连接190a检测并连接到移动装置140。移动装置140可由事故车辆102a的乘员携带并从事故的撞击中留存下来。移动装置140可属于在事故现场近处的路人。另外或可替代地,在事故现场附近的第二车辆102b可配备有兼容的无线收发器并且可被事故车辆102a检测到。可在事故车辆102a与附近车辆102b之间建立无线连接190b。可替代地,事故车辆102a的无线收发器132可被配置为在建立无线连接190之前广播紧急消息。响应于检测到包括移动装置140和/或附近车辆102b的兼容数字实体,计算平台104可向每个兼容数字实体发送出包括紧急消息的紧急请求,以请求将消息转发到服务器186。响应于接收到请求,移动装置140和/或附近车辆102b可向服务器186发送紧急消息以报告事件。可替代地,在现实中,在事故现场附近可能存在更多的数字实体,并且仅需要向服务器发送一个紧急消息以通知管理机构。在检测到多个数字实体(例如,多个车辆在事故现场附近)的情况下,事故车辆102a的计算平台104仅需要经由一个附近的数字实体发送出紧急消息一次。
应当注意,尽管可使用RFID控制器134来传输紧急消息,但是本公开并不限于此,并且可使用其他无线通信技术。例如,紧急消息可经由NFC控制器136、蓝牙控制器130、WiFi控制器128等传输到数字实体。紧急消息的内容可不限于以上讨论的信息,并且由于速度和容量限制可根据诸如传输技术的类型的各种因素而变化。例如,由于连接速度,与经由NFC控制器136传输的紧急消息相比,经由WiFi控制器128传输的紧急消息可包括更多信息。在一些情况下,从事故车辆102a传输到诸如附近车辆102b和/或移动装置140的数字实体的紧急消息可仅包括事故指示符,并且数字实体可使用其自身的位置来通知服务器186。由于无线收发器的传输范围有限,因此出于紧急响应的目的,事故车辆102的位置与数字实体的位置之间的差可能较小并且可忽略不计。另外,数字实体可进一步被配置为将附加数据上载到服务器186以有利于紧急响应。附加数据可包括由连接到数字实体的摄像机捕获的事故现场的图像,以提供对事故的更好视角。在数字实体是设置有连续捕获视频图像的行车记录仪(未示出)的附近车辆102b的情况下,可使用图像识别技术从视频自动选择事故现场图像。可替代地,在数字实体是由事故车辆的乘员或路人携带的移动装置140的情况下,移动应用软件可请求用户拍摄事故现场的照片以上载。
参见图3,示出了本公开的一个实施例的过程300的示例性流程图。继续参考图1和图2,在操作302处,计算平台104经由ECU 172(诸如经由车载网络170发送安全气囊展开信号的安全气囊控制器178)检测到事故。作为响应,在操作304处,计算平台104从车辆102的各种部件收集数据并使用所收集的数据生成紧急消息。例如,计算平台104可从GNSS控制器124收集车辆位置数据并从一个或多个座椅传感器(未示出)收集车辆占用数据以生成紧急消息。
在操作306处,计算平台104验证TCU 174是否仍可用于发送出紧急消息。紧急消息优选地经由TCU 174发送到与紧急响应者相关联的服务器186,以有利于快速响应。因此,如果对操作306的回答为是,则过程前进到操作308,并且TCU 174经由通信网络182向服务器186发送紧急消息。然而,如以上所讨论的,TCU 174可能因事故的撞击而受损,并且不再可用于发送出紧急消息。在此情况下,过程前进到操作310,并且计算平台104向预定义的无线控制器(诸如RFID控制器134)发送紧急消息,以用于进行格式化和编码。另外或可替代地,可使用其他无线控制器。计算平台可进一步被配置为轮询每个无线控制器以验证哪个无线控制器仍可用,并且仅向可用的无线控制器发送紧急消息。
响应于完成对紧急消息的格式化和编码,无线控制器向无线收发器132发送经编码的紧急消息以将其发送出去。在操作314处,计算平台104激活无线收发器132,并且开始针对响应的数字实体对车辆102附近的区域发送查验指令。在操作316处,响应于在无线收发器132的传输范围内检测到诸如移动装置140或附近车辆102b的数字实体,过程前进到操作318,并且无线收发器132向数字实体发送紧急消息。紧急消息可包括请求数字实体将消息转发到服务器186的请求。如果数字实体向服务器186成功发送紧急消息,则可向事故车辆102a发送回确认。在操作320处,计算平台104检查是否在预定义的时间段(例如,10秒)内接收到确认。响应于接收到这样的确认,过程结束。否则,过程前进到操作322,并且无线收发器132针对下一个数字实体发送查验指令并重复操作316至操作320,直到紧急消息成功发送到服务器186。
在替代性实施例中,计算平台104可被配置为经由无线收发器132广播紧急消息,而无需首先与任何数字实体建立无线连接190。由于简单的传输协议,所述广播实施例可特别适用于RFID传输和NFC传输。
参见图4,示出了本公开的另一个实施例的过程400的示例性流程图。与参考图3示出的实施例相比,在本实施例中利用了RFID广播技术。此外,在本实施例中,计算平台104可主动生成实时车载网络数据,并且在发生事故或不发生事故的情况下都将数据广播出去。在操作402处,计算平台104生成车载网络数据以发送出去。车载网络数据可包括各种数据,诸如作为车辆数据110的一部分存储在存储装置106中的车辆识别号码(VIN);来自GNSS控制器124的位置数据以及来自各种ECU 172的系统诊断数据。在操作404处,计算平台104经由ECU 172(诸如经由车载网络170发送安全气囊展开信号的安全气囊控制器178)检测是否已发生事故。如果回答为是,则过程前进到操作406,并且计算平台104将自动碰撞通知(ACN)标志设定为开(ON)。在操作408处,计算平台104向RFID控制器134发送车载网络数据以用于行格式化和编码。发送到RFID控制器134的车载网络数据根据由操作404产生的检测结果可能包括或可能不包括ACN标志。在未发生事故且ACN标志为关(OFF)的情况下,计算平台104仍可出于其他目的(诸如定位和识别所报告的车辆、诊断、统计数据等)而发送出车载网络数据。
响应于成功地对车载网络数据进行格式化和编码,在操作410处,计算平台104向无线收发器132发送经编码的数据以用于进行广播。在操作412处,计算平台104激活无线收发器132以将经编码的数据从车辆102广播出去。过程400从操作402开始重复自身以生成新的和/或更新的车载网络数据以用于进行广播。由于经编码的数据由无线收发器132广播,因此在执行广播传输之前不需要接收实体。
参见图5,示出了用于本公开的另一个实施例的过程500的流程图。作为示例,过程500可在RFID广播接收车辆上执行,并且可用于标识和定位已经由RFID传输报告被盗的车辆。在操作502处,车辆102的计算平台104经由TCU 174从服务器186接收到包括已报告被盗的车辆的VIN的报告数据。报告数据可从由车辆制造商或合法管理机构操作的服务器186周期性地发送。响应于接收到报告数据,计算平台104可将报告数据作为车辆数据110的一部分存储在存储装置106中以供将来参考。
在操作504处,车辆102的计算平台104在由无线收发器132支持的RFID传输范围内从在车辆102近处的另一个车辆接收RFID广播传输。RFID广播传输可包括包含另一个车辆的VIN的车载网络数据,如参考图4所讨论的。响应于接收到RFID广播传输,在操作506处,计算平台104比照存储在存储装置106中的所报告的被盗车辆的VIN号码来检查包括在经由RFID接收到的车载网络数据中的VIN号码。
如果在操作508处未发现匹配,则过程返回到操作504,并且计算平台104等待下一次RFID传输。否则,响应于检测到VIN匹配,过程前进到操作510,并且计算平台104生成被盗车辆消息,所述被盗车辆消息除了来自GNSS控制器124的车辆102的当前位置之外还可包括经由RFID接收到的车载网络数据。在操作512处,计算平台104通过通信网络182经由TCU174向服务器186发送被盗车辆消息以报告事件。
虽然上文描述了示例性实施例,但并不意图使这些实施例描述本发明的所有可能的形式。相反,本说明书中所使用的措词是描述性而非限制性的措词,并且应当理解,可在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种改变。另外,可组合各种实现实施例的特征以形成本发明的其他实施例。
根据一个实施例,所述次级无线控制器包括以下中的至少一者:近场通信控制器(NFC)、蓝牙控制器或WiFi控制器。
根据一个实施例,所述紧急请求包括向所述服务器发送所述数字实体的位置数据的请求。
根据一个实施例,所述车辆标识符是车辆识别号码(VIN)。
根据一个实施例,所述控制器进一步被编程为:响应于经由所述TCU接收到所述车辆识别数据,将所述车辆识别数据存储在存储装置中。
Claims (15)
1.一种车辆,其包括:
一个或多个控制器,所述一个或多个控制器被编程为
响应于检测到意外事件和远程信息处理控制器不可用,生成紧急消息以通过射频识别(RFID)收发器来进行广播,并且响应于在距所述车辆预定范围内检测到数字实体,向所述数字实体发送所述紧急消息。
2.如权利要求1所述的车辆,其中所述一个或多个控制器进一步被编程为使用从安全气囊控制器接收到的信号来检测所述意外事件。
3.如权利要求1所述的车辆,其中所述一个或多个控制器进一步被编程为收集以下信息项中的至少一者以生成所述紧急消息:来自全球导航卫星系统(GNSS)控制器的位置信息、来自一个或多个座椅传感器的占用信息或来自安全气囊控制器的安全气囊展开信息。
4.如权利要求1所述的车辆,其中所述一个或多个控制器进一步被编程为:响应于未能从所述数字实体接收到指示在预定义的时间段内成功传输所述紧急消息的确认,搜索第二RFID实体。
5.如权利要求1所述的车辆,其中所述数字实体是在距所述车辆的所述预定范围内的移动装置。
6.如权利要求1所述的车辆,其中所述数字实体是在距所述车辆的所述预定范围内的第二车辆。
7.如权利要求1所述的车辆,其中所述一个或多个控制器进一步被编程为:响应于检测到所述RFID收发器不可用,经由包括以下中的至少一者的次级无线控制器发送所述紧急消息:近场通信控制器(NFC)、蓝牙控制器或WiFi控制器。
8.如权利要求1所述的车辆,其中所述一个或多个控制器进一步被编程为经由所述RFID收发器广播所述紧急消息。
9.一种用于车辆的方法,其包括:
响应于检测到事故,验证远程信息处理控制单元(TCU)的可用性;
生成紧急消息;
响应于验证所述TCU不可用,经由无线控制器对所述紧急消息进行格式化和编码以生成紧急请求;并且
响应于在距所述车辆预定范围内检测到数字实体,经由无线收发器向所述数字实体发送所述紧急请求。
10.如权利要求9所述的方法,其中所述紧急请求包括:
服务器针对要联系的所述数字实体的识别;以及
向所述服务器发送所述数字实体的位置数据的请求。
11.如权利要求9所述的方法,其还包括:
在检测到所述事故之后,轮询多个无线控制器以验证所述多个无线控制器中的任一者是否可用。
12.如权利要求9所述的方法,其中所述无线控制器包括以下中的一者:射频识别(RFID)控制器、近场通信控制器(NFC)、蓝牙控制器或WiFi控制器。
13.如权利要求9所述的方法,其中所述紧急请求包括以下中的至少一者:来自全球导航卫星系统(GNSS)控制器的位置信息、来自一个或多个座椅传感器的占用信息或来自安全气囊控制器的安全气囊展开信息。
14.一种设备,其包括:
控制器,所述控制器被编程为
响应于接收到从车辆传输的消息,将包括在所述消息中的车辆标识符与从TCU接收到的车辆识别数据进行比较,并且
响应于通过比较检测到匹配,生成包括所述设备的位置的报告车辆消息,并且经由所述TCU向服务器发送所述报告车辆消息。
15.如权利要求14所述的设备,其中所述消息经由RFID广播从所述车辆传输,
所述车辆标识符是车辆识别号码(VIN),并且
所述控制器进一步被编程为:响应于经由所述TCU接收到所述车辆识别数据,将所述车辆识别数据存储在存储装置中。
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