CN116744268A - 行人安全通信系统和方法 - Google Patents

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CN116744268A CN202310697859.1A CN202310697859A CN116744268A CN 116744268 A CN116744268 A CN 116744268A CN 202310697859 A CN202310697859 A CN 202310697859A CN 116744268 A CN116744268 A CN 116744268A
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斯蒂芬·约翰·巴雷特
伊恩·克里斯托弗·德拉蒙德·多伊格
戈登·彼得·杨
迈克尔·彼得·蒙泰穆罗
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Abstract

本公开涉及行人安全通信系统和方法。一种用于在智能运输系统中通信的功率有限计算站处的方法，该方法包括：在非关键无线电操作状态和安全关键无线电操作状态中的一个状态下操作计算站；在计算站处接收触发；确定触发是否应使计算站转换无线电操作状态；并且如果触发应使计算站转换无线电操作状态，则将无线电操作状态改变为非关键无线电操作状态和安全关键无线电操作状态中的另一个状态。

Description

行人安全通信系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请是国际申请号为PCT/CA2018/050260、国际申请日为2018年03月06日、优先权日为2017年03月10日、进入中国国家阶段日期为2019年09月09日、中国国家申请号为201880016986.8、申请人为“黑莓有限公司”、发明名称为“行人安全通信系统和方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本公开涉及安全系统，并且具体涉及可以包括具有有限功率资源的设备的安全系统。
背景技术
智能运输系统(ITS)是多个设备进行通信以使运输系统能针对运输和交通管理做出更明智的决策并且还能在交通网络方面实现安全性且协作性更强的决策的系统。ITS系统组件可以设置在车辆内，可以作为固定基础设施的一部分(比如，在桥上或交叉路口处)，并且还可以提供给运输系统的包括行人或骑车人在内的其他用户。
ITS系统部署在全世界的许多市场上都是关注重点，其中无线电频带是分配来实现通信。除了用于安全关键应用和非关键应用的车辆到车辆通信之外，还针对车辆到基础设施场景和车辆到便携式或人员场景研发出了目标系统或应用的其他增强功能。这包括让诸如行人和骑车人等的道路使用者受益的系统。
ITS系统内的计算站在很多情况下必须能够快速地作出响应。具体而言，由于车速和通信范围的缘故，计算站通常需要以非常低的延迟接收通信和/或对通信作出响应。然而，为了实现低延迟通信，计算站上的电池密集型无线电组件往往需要保持在主动操作模式下，而这对于具有有限功率资源的便携式设备而言可能是问题所在。
附图说明
参考附图将更好地理解本公开，其中：
图1是示出了专用短程通信频带的信道分配的框图；
图2是提供协作感知消息与基本安全消息之间的映射的框图；
图3是示出了根据本公开的实施例的无线电状态的状态图；
图4是示出了具有唤醒无线电的便携式ITS站与收发器之间的通信的流程图；
图5是示出了具有唤醒无线电的专用短程通信频带的信道分配的框图；
图6是示出了具有BluetoothTM低能量无线电的便携式ITS站与收发器之间的通信的流程图；
图7是示出了根据本公开的实施例的无线电状态之间的转换的框图；
图8是便携式ITS站转换到安全关键状态的过程图；
图9是根据一个实施例的能够与本文的方法和系统一起使用的简化电子设备的框图；以及
图10是根据一个实施例的移动设备的框图。
具体实施方式
本公开提供了一种在用于智能运输系统中通信的功率有限计算站处的方法，该方法包括：在非关键无线电操作状态和安全关键无线电操作状态中的一个状态下操作计算站；在计算站接收触发；确定触发是否应使计算站转换无线电操作状态；并且如果触发应使计算站转换无线电操作状态，则将无线电操作状态改变为非关键无线电操作状态和安全关键无线电操作状态中的另一个状态。
本公开还提供了一种用于在智能运输系统中通信的功率有限计算站，该计算站包括：处理器；以及通信子系统，其中计算站配置为：在非关键无线电操作状态和安全关键无线电操作状态中的一个状态下操作；在计算站接收触发；确定触发是否应使计算站转换无线电操作状态；并且如果触发应使计算站转换无线电操作状态，则将无线电操作状态改变为非关键无线电操作状态和安全关键无线电操作状态中的另一个状态。
本公开还提供了一种包含指令代码的计算机可读介质，该指令代码在由计算站的处理器执行时允许在智能运输系统中通信，该指令代码使得计算站：在非关键无线电操作状态和安全关键无线电操作状态中的一个状态下操作；在计算站接收触发；确定触发是否应使计算站转换无线电操作状态；并且如果触发应使计算站转换无线电操作状态，则将无线电操作状态改变为非关键无线电操作状态和安全关键无线电操作状态中的另一个状态。
智能运输系统提供了将软件和通信系统设计成增强道路安全性和道路交通效率的技术。这样的系统包括车辆到/从车辆(V2V)通信、车辆到/从基础设施(V2I)通信、车辆到/从网络(V2N)通信以及车辆到/从行人或便携式设备(V2P)通信。车辆到/从以上任何一者的通信通常可以被称为V2X。此外，其他元件彼此之间可以进行通信。因此，系统可以包括便携式设备到/从基础设施(P2I)通信、基础设施到基础设施(I2I)通信、便携式设备到便携式设备(P2P)通信等。如本文所用，P2I通信可以被称为便携式ITS站与基础设施ITS站之间的通信。V2P通信可以被称为便携式ITS站与车辆ITS站之间的通信。P2P通信可以被称为便携式ITS站之间的通信。此外，在某些情况下，通信可以被称为来自安全应用的“安全通信”。
这种通信使得运输系统的组件能彼此通信。例如，高速公路上的车辆可以彼此通信，这样，来自设备前方车辆的消息指示出车辆正在制动，从而允许车辆彼此之间更紧密地跟随。通信可以进一步实现潜在碰撞的检测并且允许具备这种设备的车辆采取行动来避免碰撞，比如，通过制动或转向。例如，车辆上的主动安全系统可以从诸如摄像头、雷达、LIDAR和V2X之类的传感器获取输入，并且通过转向或制动、超控或者人类驾驶员动作的增强来对其施加作用。
在其他情况下，固定基础设施可以向接近的车辆发出它们即将进入危险交叉路口的警示，或者可以向接近交叉路口的其他车辆或行人给出车辆警示。这种警示可以包括交叉路口中的信号状态以及交叉路口中车辆或行人或危险的位置。
在其他情况下，自行车上的计算站可以向其他车辆或基础设施发送警示，从而向设备或基础设施组件告知自行车的存在。
ITS通信的其他示例对于本领域技术人员而言将是已知的。
在许多管辖范围内都提议进行频率分配，旨在促进技术开发和利用，并试图确保解决方案之间的互通性。在美国，联邦通信委员会(FCC)已经将5850至5925MHz频段分配给各种专用短程通信(DSRC)用途。在欧洲，电子通信委员会(ECC)已将5875至5925MHz频段内的50MHz分配给交通安全应用，并且还在此分配的基础上另外补充了针对非安全应用的额外20MHz。欧洲的分配还包括一项声明，即“便携式ITS站可以包括在移动电话中，也可以作为独立设备来将行人和骑车人纳入整个交通安全操作中”。
现参考图1，图1示出了FCC的信道分配的示例计划。特别地，如图1所示，为DSRC安全信道提供信道172。此外，控制信道120分配给信道178，而高功率信道130分配给信道184。其他可选10MHz信道包括信道174、176、180和182。
包括电气和电子工程师协会(IEEE)和汽车工程师协会(SAE)在内的国际组织正在研讨各种性能要求。例如，在SAE J2945/1,2016-03中定义了IEEE/SAE/DSRC ITS系统的性能要求，在SAE J2735,2016-03中定义了基本安全消息(BSM)的消息字典，这两篇文献的内容都通过引用的方式并入本文中。
虽然为了支持各种各样的应用已经定义了上述信令协议和消息集，但是，J2945/1中定义的系统是一种针对特定碰撞避让场景的安全相关V2V系统。
在欧洲采用的是协作感知消息(CAM)，而不是BSM消息。这两种系统之间存在有差异，但许多核心消息是相同的或兼容的。行业和标准论坛正不断努力协调这两个系统。
例如，现在参考图2，图2示出了CAM 210和BSM 220消息内的元素。
对于V2P通信，SAE J2735个人安全消息(PSM)是设计成由行人、骑车人或道路工人等发送的DSRC消息。这种消息可以包含如SAE J27352016-03标准中定义的如下信息：
·basicType PersonalDeviceUserType,
·secMark DSecond,
·msgCnt MsgCount,
·id TemporaryID,
·position Position3D,--Lat,Long,Elevation
·accuracy PositionalAccuracy,
·speed Velocity,
·heading Heading,
·accelSet AccelerationSet4Way OPTIONAL,
·pathHistory PathHistory OPTIONAL,
·pathPrediction PathPrediction OPTIONAL,
·propulsion PropelledInformation OPTIONAL,
·useState PersonalDeviceUsageState OPTIONAL,
·crossRequest PersonalCrossingRequest OPTIONAL,
·crossState PersonalCrossingInProgress OPTIONAL,
·clusterSize NumberOfParticipantsInCluster OPTIONAL,
·clusterRadius PersonalClusterRadius OPTIONAL,
·eventResponderType PublicSafetyEventResponderWorkerType OPTIONAL,
·activityType PublicSafetyAndRoadWorkerActivity OPTIONAL,
·activitySubType PublicSafetyDirectingTrafficSubType OPTIONAL,
·assistType PersonalAssistive OPTIONAL,
·sizing UserSizeAndBehaviour OPTIONAL,
·attachment Attachment OPTIONAL,
·attachmentRadius AttachmentRadius OPTIONAL,
·animalType AnimalType OPTIONAL,
·regional SEQUENCE(SIZE(1..4))OF
·RegionalExtension{{REGION.Reg-PersonalSafetyMessage}}OPTIONAL,
为了提供效率，通常采用ASN.1或类似编码对消息进行编码。这意味着：消息使用可能的最少比特数来传达其含义并且可以在短时间内进行发送。
通过使用以上内容，可以用V2V无线电消息向具备自动驾驶能力或主动安全系统的车辆警示其他车辆的存在，并且可以进一步向其警示从车辆到基础设施消息传递的其他条件。不过，这类车辆目前往往依赖于摄像头或雷达输入来检测行人和骑车人。在许多情况下，行人和骑车人可能会拥有可用于向安全系统提供信息以增强行人和骑车人检测的无线电设备。安全系统能更好地检测到骑车人和行人，由此可以减少碰撞和伤害。
特别地，如果V2P技术被集成到了V2I/V2V/P2I/P2P系统中，那么，汽车及路边单元的针对行人和骑车人的检测便可以得到增强，例如，在行人接近道路或交叉路口时通知车辆，或者警示行人或骑车人他们正在进入他们需要对车辆交通情况加以注意的区域。
因此，本公开提供了便携式ITS站的用途的实施例，该便携式ITS站是用于发送或接收安全消息的功率有限设备。有限功率可能是因为便携式ITS站依赖的是电池电力或某些其他类似的有限电源(比如，自行车中的小型发电器或发电机、燃料电池、太阳能等)。这种便携式ITS站可以掌握在使用交通基础设施的个人手中。例如，这些人尤其可以是行人或骑车人或道路工人等。
便携式ITS站可以包括安全无线电、移动设备、智能电话、自行车计算机、智能手表、设备外围设备或其他类似设备。本公开不受任何特定便携式ITS站的限制。这种便携式ITS站在本文中也被称为功率有限计算站。
便携式ITS站包括无线电，其可以向车辆或其他运输系统组件提供关于行人位置的信息，使得车辆内的自动驾驶系统或主动安全系统能够“看到”此人。具体地，如本文所用，“看到”确保了车辆注意到了行人和骑车人，并且在某些情况下，如果车辆与行人或骑车人处于碰撞轨迹上，则可以用来避开这些行人或骑车人。
在一些实施例中，可以经由基础设施来中继与行人或其他易受伤害道路使用者有关的信息。例如，如果一个人或骑车人正在接近交叉路口并且此交叉路口包括基础设施ITS站，则行人或骑车人身上的便携式ITS站可以与该基础设施ITS站进行通信，并且该基础设施ITS站随后可以与接近此交叉路口的车辆进行通信。对于考虑了本公开的本领域技术人员而言，这种通信的其他可能性也将是显而易见的。
在其他实施例中，便携式ITS站可以与附近的车辆直接通信。
在进一步的实施例中，便携式ITS站的用途可以涉及设备从车辆、基础设施或其他无线电接收消息。这些消息所带来的信息可以用于例如尤其警示用户以确保用户知晓正在接近的车辆，尤其向用户警示他正在接近危险的交叉路口，或者尤其向用户警示另一位骑车人可能正在越过自行车道。警示可以包括任何音频、视觉或感官警示。例如，在一些实施例中，便携式ITS站可以提供音频警示，比如，通过设备上的扬声器或耳机。在其他实施例中，视频或用户界面屏幕可以提供警示。在其他实施例中，可以利用振动来警示用户。也可以采用其他信令技术。
此外，在一些实施例中，警示可以利用与用户相关联的外围设备。例如，如果用户携带有例如通过短程通信与便携式ITS站连接的增强现实眼镜、耳机或其他设备，则可以利用这些外围设备将警示发送给用户。
在一些实施例中，便携式ITS设备可以能够接收和发送数据。在其他实施例中，便携式ITS设备可能仅能够接收信息。在其他实施例中，便携式ITS设备可能仅能够发送信息。
以上实施例使用便携式ITS站上的无线电作为安全无线电。安全无线电通常采用诸如现有SAE/IEEE DSRC/WAVE、欧洲电信标准协会(ETSI)协作式智能传输系统(C-ITS)、第三代合作伙伴计划(3GPP)V2X之类的协议，以及根据本公开的用于唤醒无线电(WUR)和蓝牙低能量(BLE)的新安全性模式。由于通信工作周期要求快速的响应时间和低延迟，因此，在小型功率有限设备中使用传统的安全无线电会产生问题，而且，根据无线电设计的要求来看，这种使用也是存在问题的。从功耗角度而言，满足这些要求是昂贵的，而且，可能会对诸如电池供电设备之类的功率有限计算站带来问题。
具体而言，这种问题之所以会出现可能是因为计算站中的低延迟需求问题通常是通过将接收器保持在始终开启(或始终接近于开启)的接收模式下来解决。接收器工作周期始终开启(或者在大多数时间内开启)会导致小型功率有限计算站上的高功耗。
因此，根据下面描述的实施例，将V2P/P2I/P2P通信集成到便携式ITS站安全系统中需要一种可以在提供较低功耗的同时针对最小延迟进行优化的通信协议。
根据本公开的一个实施例，功率有限计算站可以区分需要计算站无线电操作的时间和地点和计算站不需要这种低延迟的时间和地点。具体地，安全关键情形可以包括但不限于：行人或骑车人在交叉路口处穿过繁忙街道时，穿过不在交叉路口处的繁忙街道时，道路维护工作人员在高速公路路边时，骑车人在有汽车的道路上行驶时，行人在乡村道路上行走时，行人处于自行车道可能穿过的交叉路口时，等等。这些情形可能需要的是低延迟响应，因此会要求无线电处于开启状态以实现连续接收或接近于连续接收。
非关键情形可以包括但不限于：用户坐在交叉路口附近的角落办公室(室内)时，用户在不太繁忙的郊区街道上行走时，用户正在人行道上行走时，用户在特定路径上骑行时，障碍物将专用自行车道与道路隔开时，用户在没有车辆的道路上骑行时，人位于诸如公共汽车或汽车之类的车辆中时，因此，便携式ITS站尤其可以是多余的。
现参考图3，图3示出了便携式ITS站的状态机。特别地，根据下面描述的实施例，为了节省便携式ITS站上的电池电力，设备可以在非关键模式310或安全关键模式320下操作。具体地，当确定便携式ITS站没有处于延迟是问题的情形下时，便携式ITS站可以在非关键模式310下操作。当便携式ITS站处于延迟成为问题的情形下时，无线电操作状态可以转换到安全关键模式320，如下所述。
在一个实施例中，非关键模式可以具有更长的睡眠周期并且仅仅是周期性地开启无线电，从而节省便携式ITS设备上的电池电力，而在安全关键模式下，无线电可以持续地开启或者睡眠周期可以非常短，从而改善延迟，但却降低了功率效率。在其他实施例中，单独的无线电可以在安全关键模式下操作，并且可以在非关键模式下关闭。
因此，如图3所示，在便携式ITS站的用户没有处于危险中的时候，便携式ITS站上的安全无线电将不会操作或者将在更长的工作周期下操作。相反，当便携式ITS站处于用户可能处于危险中的情形下时，站上的安全无线电将例如通过发送周期性CAM、BSM或个人安全消息(PSM)来在安全关键模式320下操作。
便携式ITS站上的安全无线电可以基于进入安全关键模式的触发而从状态310转换到状态320，如箭头330所示。相反，当接收到退出安全关键模式的触发时，安全无线电可以从状态320转换到状态310，如箭头340所示。
尽管本文描述的实施例中的示例包括单个安全无线电，但是在其他实施例中，单个设备可以具有多个安全无线电。例如，设备可以具有BluetoothTM低能量无线电和DSRC无线电，这两者都可以充当安全无线电。决定使用哪种无线电的因素包括能量使用情况、数据吞吐量要求、范围、用户偏好、区域监管规定等等。备选地，在一些实施例中，可以同时使用两个安全无线电。
对于何时可以接收触发330或340，如何接收这样的触发以及与便携式ITS站相关联的标准用于确定是否对这样的触发起作用，存在着各种可能性。下面描述各种示例场景。
DSRC频带中的WUR
在一个实施例中，进入安全关键模式的触发330可以是基于IEEE 802.11ba唤醒无线电(WUR)。
特别地，行人或其他便携式ITS站可以在非关键情形下关闭安全无线电并使用低功率唤醒无线电。这种WUR无线电具有接收器，该接收器使用比典型的正交频分多路复用(OFDM)接收器少得多的功率。具体地，在一个实施例中，可以采用5.9GHz ITS/DSRC频带中的10MHz信道中的WUR无线电。然而，根据本文描述的实施例，可以使用WUR无线电的其他频带。
WUR信号是开关键控(OOK)信号，OOK信号比OFDM信号简单得多，因此需要的是非常基本的功率检测器接收器。这样的接收器被设计成使其在100％的时间内以最小的功率损耗激活。虽然接收器的功率效率更高，但OOK信号在频谱方面是不高效的，这就意味着它在介质中发送所花费的时间内发送很少的数据。在一些实施例中，信号可以在“信道172以在“信道安全频带中带内发送，或者在其他实施例中，它可以在5.9GHz频带中为ITS使用留出的其他信道之一上发送。仍然在其他实施例中，如果为ITS使用定义了其他频带，那么，这样的频带也可以用于WUR无线电。
WUR信号的接收可以使接收这样的信号的便携式ITS站进入安全关键模式，其中它暂时可以操作安全关键V2P无线电。因此，参考图3，触发330可以是WUR信号的接收。
安全关键V2P无线电可以是仅接收、仅发送或这两者的安全无线电操作。
一段时间之后，便携式ITS站可以确定不再存在有安全关键情形，因而关闭安全无线电并返回到其仅在WUR无线电上接收消息的状态。这种确定将代表来自图3的实施例的触发340。
在采用WUR无线电的实施例中，安装在危险的交叉路口或人行横道的交通信号灯处的接入点(AP)可以广播周期性WUR唤醒触发，从而向邻近范围内的便携式ITS站示意以使能其安全无线电。在这种情况下，无线电接近度表示与危险位置的物理邻近程度，并由此导致WUR无线电唤醒信号的触发。WUR唤醒触发帧的内容还可以包含基于接收无线电信号强度的在接近度以上和之外的位置或接近度信息。
在其他实施例中，基础设施可以仅在一天的特定时间广播WUR唤醒触发。例如，交叉路口在高峰时段可能是危险的，但在凌晨3点就可能没有危险。在另一个示例中，交叉路口可能会因为恶劣天气导致的低能见度而变得危险。对于考虑了本公开的本领域技术人员而言，何时可以广播WUR唤醒触发的其他示例将是显而易见的。
在一个实施例中，5.9GHz WUR信号可以用作便携式ITS站开始操作如上所述的DSRC或其他安全无线电的触发。这为设备提供了情形感知的解决方案。
此外，在某些情况下，可以在5.9GHz WUR消息中对实际安全相关信号进行编码。由于WUR的低功率性质(其允许低延迟)，可以在维持低功耗的同时实现这种编码。因此，在某些情况下，WUR无线电可以是安全无线电。在其他情况下，WUR无线电是改变安全无线电的操作状态的触发。
现参考图4。在图4的实施例中，便携式ITS站410可以与收发器412通信。收发器412可以是固定发射器，例如，在交叉路口或其他基础设施位置处设置的V2I/P2I发射器。在其他实施例中，收发器412可以是移动的，并且可以是例如V2P无线电、P2P无线电、P2I无线电或V2V无线电等。
为了节省电池电力，便携式ITS站410使其高功率无线电420处于电池节省状态下，因而使用唤醒无线电422来侦听信号。无线电420的电池节省状态可以包括关闭无线电420或使无线电420进入更长的睡眠周期。无线电420可以是任何更高功率的无线电，包括蜂窝无线电、Wi-Fi无线电、DSRC无线电等。
收发器412通过唤醒无线电424来发送唤醒信号。例如，这种传输示出为信号430。
在站410处接收到信号430后，唤醒无线电422可以例如在消息432中向无线电420发信号以实现唤醒。例如，在一些实施例中，可以在内部总线上发送消息432，该内部总线允许便携式ITS站410内的无线电422与无线电420之间的通信。然而，在其他实施例中，消息432可以使用任何形式的有线或无线信令。
一旦被唤醒，无线电420就可以可选地将信号440发送给收发器412上的无线电426，以指示出无线电420现在已经被唤醒。在一个实施例中，收发器412上的无线电424和426可以是相同的无线电。在其他实施例中，无线电424和426可以是不同的无线电。
在图4的实施例中，收发器412随后可以在消息450中向站410提供信息，这可以允许站410向用户提供警示。
在其他实施例中，便携式ITS站410可以向收发器412的无线电426发送信号452来提供定位信息或其他信息，从而允许收发器基于站410的存在采取行动。
例如，在一个实施例中，如果收发器412是车辆的一部分，则车辆可以利用避让能力来确保避免了车辆与携带便携式ITS站410的行人之间的碰撞。
在其他实施例中，如果收发器412与基础设施相关联，则收发器412可以向附近的车辆广播行人的存在。在一些实施例中，可以利用性能比站410上的无线电更强的无线电来执行来自收发器412的V2I/P2I通信，由此提供额外的范围。
在各种实施例中，无线电420可以仅是发射器，并且可能无法接收信号。在这种情况下，来自图4的消息450将不会形成信令的一部分。在其他情况下，无线电420可以仅是接收器。在这种情况下，消息440和452将不会形成信令的一部分。
关于这种唤醒无线电触发所需的基础设施，在一个实施例中，包含接入点(如802.11逻辑节点)的ITS无线电能够在ITS DSRC频带中发送IEEE 802.11ba触发帧。这种无线电可以位于交叉路口附近、路边或任何其他这样的位置附近。接入点可以周期性地广播唤醒无线电触发帧。例如，在一个实施例中，唤醒无线电触发帧可以在10MHz宽的信道174上发送。
现参考图5，图5示出了ITS/DSRC频带的示例信道化。
特别地，在图5的实施例中，提供了信道174上的唤醒无线电触发信道510。DSRC安全信道520还可以采用信道172。
然而，图5的示例仅用于说明的目的，并且信道利用的其他配置也是可能的。
在一些实施例中，发送这种接近V2P唤醒触发的基础设施设备可能不仅仅是在一天中的所有时间持续地这样做。设备可以与广域ITS系统或提供附加信息的本地传感器联网。在这种情况下，可以仅在感测到危险时发送唤醒触发，比如，恶劣天气所导致的低能见度，或者车辆以高速接近。对于本领域技术人员而言，何时发送唤醒无线电触发的其他示例将是显而易见的。
在某些情况下，可以在交叉路口周围全向地发送唤醒触发。
在其他情况下，唤醒触发传输是使用设计成在道路方向上线性发送的定向天线来完成。这种定向天线可以是波束成形、相控阵或其他已知的信号引导机制。例如，触发信号可以朝向交叉路口的东面发送，以唤醒该方向上的任何设备，但却不向北面、西面或南面发送。对于能够沿着道路的一个方向而不在另一个方向上发送的路边基础设施或类似天线配置而言，这样做能提供提醒例如处于迎面而来的车辆方向上的行人的机制。
关于便携式ITS站，在一个实施例中，设备包含IEEE 802.11ba(WUR)接收器以及安全无线电。通过使用图5的示例信令，具备WUR能力的便携式ITS站被调谐到5.9GHz ITS/DSRC频带中的信道174。WUR站可以是仅接收的或双向的。此外，安全无线电可以是仅发送的或双向的。
当便携式ITS站410接近交叉路口或路边时，在一个实施例中，便携式ITS站接收并解码WUR触发帧430。根据WUR触发帧的内容并且还可能结合其他输入，用户设备可以激活安全无线电。例如，可以激活这样的无线电以便在消息452中发送CAM或BSM消息。可以将消息452广播到附近的车辆或基础设施，从而向这些站告知在道路上或道路附近存在有行人。
在一些实施例中，收发器412可以位于车辆上。在这种情况下，车辆还可以充当唤醒触发发射器并发送唤醒信号，这些唤醒信号可以由车辆附近的行人或骑车人的设备接收，从而触发行人或骑车人的设备进入“安全关键”模式320。在某些情况下，这种信号可以全向发送。在其他情况下，信号只能在车辆前进的方向上发送。
可以将便携式ITS站410上的唤醒无线电422设置为同时从基础设施和车辆接收并解码消息。然后，可以对这些消息进行处理并将其输入到算法中，由此使得便携式ITS站410能确定是否转换到安全状态。该确定可以取决于这样的信号是来自车辆还是基础设施、这样的消息的内容和/或便携式ITS站410上的其他传感器信息。
具体地，下面提供了消息内容的示例。IEEE 802.11ba中的WUR唤醒触发消息被设计成携带了将IEEE 802.11站的唤醒转换到活动状态所需的最少量信息。在一种情况下，发送触发的路边单元(RSU)中的基础设施ITS站或车载单元(OBU)中的车用ITS站可以仅按照类型(例如，交叉路口、道路等)来标识其自身。在另一种情况下，发送触发的RSU或OBU可以包含特定动作，比如，给安全无线电通电或者使安全无线电断电。在又一实施例中，消息可以包含BSM类型数据的子集，其有助于接收便携式ITS站决定是进入安全关键操作模式还是退出安全关键操作模式，或者还是什么都不做。
例如，现在参考下面的表1，表1示出了来自RSU的状态转换触发，其中提供了少量信息。
消息ID/消息类型
站ID/临时ID
纬度
经度
海拔
表1：来自RSU的示例WUR消息
根据表1可以看出，从RSU提供的信息可以包括消息标识符或类型以及站标识符或临时标识符。该信息还可以包括表1的示例中的诸如经度、纬度和海拔之类的定位信息。
如果WUR消息是要用作来自车载OBU的状态转换触发以便唤醒附近的行人设备，则可以进一步提供少量的信息。例如，这可以包括车辆的轨迹或朝向信息，如此一来，行人设备便可以使用这样的信息来忽略远离行人设备前进的车辆。结合表2，下面示出了这种WUR消息的示例。
消息ID/消息类型
站ID/临时ID
纬度
经度
海拔
速度
朝向
行车方向
车宽
表2：来自OBU的示例性WUR消息
从上面的表2可以看出，示例消息包括表1的信息，以及作为可选元素的速度、朝向、行车方向和车宽。
此外，为了使用WUR消息来发送安全信息，典型V2V消息的子集可以用于行人ITS站发射器。在某些情况下，这可以包含与上述个人安全消息相似或相同的内容。现在参考表3，表3示出了提供安全信息的WUR消息的示例。
表3：具有安全信息的示例WUR消息
如表3所示，所提供的信息包括表1的信息，以及速度、朝向和位置置信度或精度。
可以发送给便携式ITS设备的WUR消息的其他示例处于本公开的范围内。
因此，在一个实施例中，转换为安全关键状态320的触发可以是从安装在车辆或基础设施上的发射器接收到WUR唤醒触发。
BluetoothTM低能量通信
在另一实施例中，可以使用BluetoothTM低能量(BLE)而不是唤醒无线电。BluetoothTM低能量是一种跳频无线电技术，这种技术在2.4GHz工业、科学和医疗(ISM)频段中操作，并且相对于标准Wi-Fi，针对低数据速率和低功率操作进行了优化。
不管移动设备是位于另一车辆内还是位于路边设备上，BluetoothTM低能量都为它们提供了一种发现彼此的低功率手段。如今，大多数移动设备都配备有BluetoothTM无线电。BLE可以用于触发操作模式之间的切换或者用于发送数据。
BLE设备能够侦听来自路边设备或移动中的车辆的BLE传输。这种设备还能够将安全数据发送给路边设备或移动中的车辆，这类似于当今DSRC通信所做的工作。
在一个实施例中，BLE通信可以用于触发状态的切换，并由此提供图3的触发330。
BLE通信可以进一步触发接收设备使能另一种技术，诸如DSRC无线电或其他安全模式无线电。
在一个实施例中，BLE通信可以将类似信息传送给基本安全消息(如CAM或PSM)，或将其他信息传送给附近设备。
BLE通信可以进一步警示便携式ITS站的用户知晓情形。
此外，可以在可穿戴设备(比如，具有支持诸如DSRC之类的技术的有限资源的设备)上实现简化的BLE解决方案。例如，对于骑车人的用例来说，BLE便携式ITS站解决方案可以嵌入到自行车计算机中。
现参考图6。在图6的实施例中，便携式ITS设备610包括BluetoothTM低能量无线电612。在一些实施例中，这可以是便携式ITS站610上的唯一的无线电。
在其他实施例中，便携式ITS站610包括第二无线电614。第二无线电614可以是蜂窝、Wi-Fi、DSRC或其他类似无线电技术中的任何一种。
此外，收发器620包括BLE无线电622，并且还可以包括第二无线电624，其中第二无线电624能够与无线电614通信。收发器620可以安装到固定元件上，如交通灯或靠近交叉路口，可以安装在车辆内，和/或可以是便携式ITS站，比如，与行人或骑车人相关联的另一个站。
在图6的实施例中，收发器620发送BLE信标630以通知其存在。例如，信标630可以包含收发器620是基础设施设备的信息并提供一组相关联的性质。这些性质可以包括设备类型，比如，路边单元或交叉路口单元等。因此，在一些实施例中，信标630可以包括安全无线电帧的一些或全部内容。
在一些实施例中，收发器620还可以从便携式ITS站610接收信标632。虽然在这种情况下便携式ITS站610必须发送信标632，但是，发送信标632的功率效率是基于传输频率和传输距离这两者。因此，可以基于电源来管理信标传输频率和功率。
例如，如果每秒进行一次传输，则站610可以在小型便携式电池(如纽扣电池)的基础上操作长达2年。因此，每个信标632的功耗相对较小，不会对站610的电池寿命或其他电源产生明显的影响。
信标632可以用于各种目的。例如，在一个实施例中，如果多个协同的路边单元接收到了信标632，则路边单元可以通过信号接收特性来确定便携式ITS站610的位置。
此外，信标632的接收可以使得收发器620能使用安全无线电通信来警示车辆，进而指示出行人的存在。在一些实施例中，可以根据检测到的便携式ITS站的位置和数量来进一步对警示以及它们的位置进行定制。
安全无线电帧中的一些或所有内容可以包括在BLE信标帧中。例如，在一些实施例中，信标632可以包括用户位置和轨迹。
在图6的实施例中，如果便携式ITS站610接收到了信标630，那么根据每个信标的性质，这种接收可以触发向安全关键操作模式的转换。
因此，如果便携式ITS站610处于运动中并从路边单元接收到了指示出站610在交叉路口中的位置的BLE信标，则设备610可以触发向安全关键操作模式的转换，并由此从图3中的状态310移向状态320。
在一些实施例中，向安全关键操作的转换可以使BLE无线电的工作周期缩短唤醒之间的时间，或者甚至将BLE无线电转换到连续接收模式。
根据本公开的一个实施例，即使在安全关键模式下，设备也可以能够根据这种设备的速度来维持工作周期。例如，如果车速通常处于10-30米/秒的范围内并且行人以大约1米/秒的速度行走且骑车人以大约5-9米/秒的速度移动，则可以利用这样的速度来缩短发射器的工作周期。例如，在某些情况下，便携式ITS站的速度越高，可以设置越短的工作周期。
具体地，可以基于与行人或骑车人和路况有关的信息来连续地评估和更新由行人或骑车人设备发送的安全消息的工作周期(传输之间的时段)。工作周期可以是道路安全状况、行人状态、通知行人的能力的函数。
道路安全状况可以是基于车辆位置、路边单元位置、平均交通承载力、平均交通速度、检测到的车辆数量、检测到的路边单元数量、路况(如湿滑、干燥、覆冰或积雪)等因素来评估的函数。这样的信息可以从车辆或其他路边单元获得。该信息可以是通过无线电技术接收安全信息而获得的。
行人状态是基于行人或骑车人的位置、速度和承载来评估的函数。此信息通常通过来自设备的信息直接获得，比如位置应用、传感器等。
行人通知是行人状态和道路安全状况的函数，并且用于确定是否向行人或骑车人通知道路安全状况。这可能会引发行人设备或外围设备上的声音、视觉或振动警示等。
可以基于上述内容对工作周期进行更新。可以基于行人状态和道路安全状况来计算出工作周期。工作周期可以根据两种输入增加或减少。此外，虽然这描述了BLE通信的工作周期，但是在其他无线电技术中同样可以改变工作周期，包括但不限于蜂窝、Wi-Fi、WLAN、WUR、NFC或WLAN。
再次参考图6，在一些实施例中，便携式ITS站610可以决定它需要激活第二无线电以便更快地交换数据。例如，这通过信标650的接收示出，信标650可以包含设备的某些信息，该信息将使得设备触发第二无线电614的唤醒。
在接收到信标650后，站610唤醒无线电，如箭头652所示。在此之后，站610可以使用第二无线电614向站620发送唤醒指示654。随后，可以在第二无线电614与无线电624之间交换数据，如箭头660和662所示。
对于考虑了本公开的本领域技术人员而言，通信的其他示例将是显而易见的。
因此，上述内容提供了BluetoothTM低能量通信，从而通过调整BLE通信的工作周期或者通过激活第二无线电，触发便携式ITS站进入安全关键模式。
本文实施例中描述的BLE通信和/或其他因素可以使便携式ITS站转换回非关键模式。
进入或退出“安全关键”模式的触发
根据本公开的又一实施例，可以定义进入和退出安全关键模式的其他触发。
根据一个实施例，两种无线电接收器状态可以在相同的无线电硬件中实现，但是却以两组不同的配置参数操作。例如，非关键模式可以使用不连续接收以及传输之间的长时间段，而安全关键模式具有连续或几乎连续的接收器，并且更频繁地进行发送。此外，所发送的消息的内容在两种不同的状态下可以是相同的或不同的。
在另外的实施例中，可以使用同一设备上的两组完全独立的无线电装置来实现两种无线电操作状态。例如，在一个实施例中，IEEE 802.11ba WUR或蜂窝空闲寻呼状态可以用于非关键模式，而完全激活的安全无线电可以用于安全关键模式。
因此，行人可以携带智能手机设备作为便携式ITS站。智能手机包含许多不同的无线电收发器，包括蜂窝、无线局域网(WLAN)、BluetoothTM、近场通信(NFC)以及按照SAEJ2945/1(DSRC)或类似协议操作的安全无线电。当行人行走在街上时，蜂窝无线电连接到网络，但当前没有进行语音呼叫，Wi-Fi和蓝牙无线电周期性地扫描网络或设备以进行连接，并且安全无线电不进行操作。
当行人走近繁忙的交叉路口时，如果用户离交叉路口一定的距离，智能手机设备便接收从附近的路边基础设施发送的接近触发。该触发可以是BLE信标、WLAN管理帧、WUR唤醒触发帧等。在这种情况下，行人的设备可以自动激活安全无线电并开始发送周期性安全消息(包括CAM或BSM消息)。
然后，安全消息可以由行人附近的所有车辆接收并标识出行人的位置。因此，接近交叉路口的车辆知晓行人在交叉路口附近或交叉路口中的位置，并且能够在本地动态地图内呈现出这样的行人。
在行人处于车辆路径中的情况下，车辆可以自主地转向或制动以避开行人。此外，可以实施动态速度限制，这样便对其他行人附近的车辆的速度加以限制。
在上面的示例中，接近触发仅仅用于说明的目的。此外，DSRC频带中的WUR触发帧、蓝牙低能量和接近触发仅仅是可以将站从非关键情形操作模式移向安全关键情形操作模式的触发的三个示例。可以用于触发从非关键模式到安全关键模式的转换的其他机制也是可能的。
具体地，短程无线电触发可以用来使站在模式之间转换。这种短程触发包括但不限于以下示例。
第一短程无线电触发可以是使用WLAN管理或控制帧对接近交叉路口的检测，WLAN管理或控制帧诸如是信标、通用广告服务/接入网络查询协议(GAS/ANQP)消息、快速初始链路建立(FILS)发现帧、定向多千兆比特(DMG)信标、邻域知晓网络(NAN)广告或ANT+信号。
第二短程无线电触发可以是使用IEEE 802.11ba WUR或DSRC频带中的WUR对接近交叉路口的检测。
另一短程无线电触发可以是例如使用IEEE802.11az的Wi-Fi位置。
另一短程无线电触发可以是通过使车辆使用其IEEE 802.11ba WUR或DSRC频带中的WUR进行发送的对接近车辆的检测。在一些实施例中，可以进一步改善对接近车辆的检测。例如，可以做出限制以确保在车辆远离行人移动的情况下不会触发唤醒。例如，可以利用多普勒、到达角或者通过使用发射机天线的方向性性质来做出这种确定。
另一短程无线电触发可以包括DSRC频带的周期性扫描以确定附近车辆的密度。例如，这可以用于检测道路上是否没有车辆。
另一短程无线电触发可以是ProSe或“网络外覆盖”发现，其中行人站发现附近的车站并唤醒安全关键模式。
另一短程无线电触发器可以包括具有用于触发的半有源标签或有源标签的远程射频识别器(RFID)。示例包括433MHz ISM或GHz范围超宽带(UWB)触发。
另一短程无线电触发可以包括来自低功率无线电技术(如蓝牙低能量传输)的控制信号。
在另一实施例中，触发可以包括蜂窝辅助地理围栏。特别地，蜂窝辅助地理围栏可以导致网络触发型模式改变。一种解决方案可以是建立在如下内容的基础上：蜂窝网络监视配备蜂窝的ITS站位置，然后再基于地理位置来触发模式改变。例如，这可以通过寻呼ITS站并指示出对触发安全关键模式的需要来完成。
在另一地理围栏触发中，地理位置触发可以建立在对便携式设备的当前位置的查找以及与本地存储数据库的比较的基础上。使用查找系统将允许存储作为日常例程的一部分而行驶的路线。例如，通往用户的家和工作地点的旅程可以进行映射并存储到设备内。在这种情况下，可以使用一天中的时间、交通拥堵的检测或通知等因素来实现更新便携式ITS站的高速缓存数据库的能力的自动化，同时定期触发可访问路线的不同简档。
在另一实施例中，蜂窝辅助地理围栏触发可以包括站触发型模式改变。在本实施例中，蜂窝网络可以向便携式ITS站广播地理围栏的细节，以便便携式ITS站能够使用该信息来确定是否触发安全关键模式的激活。此外，在一个实施例中，触发可以不限于地理位置技术或确定定位信息的使用，相反，对在蜂窝广播信道上携带的信息的检测和可能的接收和解码将是足够的。例如，蜂窝广播信息可以传达触发指示，由此仅经由“切换模式”指示来开启安全关键模式或关闭安全关键模式。还可以使用群组寻呼信道来携带这样的信息，其中设备对V2X组的寻呼消息的接收可以充当进入或离开安全无线电被激活的操作模式的触发。
可以通过在发射器处使用波束成形或任何天线控制机制来进一步增强蜂窝广播信息的传输，此举使得便携式ITS站在特定的有限覆盖区域内接收蜂窝广播信号。
蜂窝广播机制的使用允许向多个便携式设备告知对触发安全关键模式的需要，而不是与各个站位置的网络检测有关的设备特定信令。
在更进一步的实施例中，设备内传感器可以用作触发。下面提供了这种设备内传感器的示例。
在一个示例中，设备内传感器可以采用传感器中枢，其可以包括磁力计和加速计。例如，这尤其可以包括六轴陀螺仪。
设备内传感器还可以包括用于检测设备是在室内还是在室外的传感器。这可以包括基于频率来检测阳光与发光二极管(LED)、荧光灯或白炽灯照明的环境光传感器。此外，可以计算出下载的天气报告与室温之间的温度差，进而确定温度是否与估计出的室外温度匹配，或者测量出的温度是否更接近于室温。如果确定了设备是在室内，则可能不会触发安全无线电的激活。对于考虑本公开的本领域技术人员而言，传感器的其他选项将是显而易见的。
另一设备内传感器触发可以是检测人是否在移动的加速度计。例如，这可以是智能手机或可穿戴智能计步器或手表的一部分。如果设备是联接到自行车上，则附加传感器可以监测例如车轮速度和转向角。这种传感器信息可以在自行车ITS无线电所发送的V2P无线电信号中进行编码。
另一设备内传感器可以是位置检测传感器，比如，全球定位系统芯片组。这样，站便可以使用地理围栏，包括使用可以下载到或硬编码到站的路径点或触发。安全关键无线电只能在地理围栏所限定义的被认为具有高安全风险的区域内激活。
另一设备内传感器可以包括用户界面组件，如触摸屏、键盘按键、按钮或其他类似组件。用户界面组件允许用户在设备上的管理界面中做出手动选择。考虑到在用户可能不直接使用道路但仍可能处于其他V2X无线电用户附近时(例如，当用户在公共汽车上或者用户是高度城市化区域内的行人时)的可能性数量，在一些实施例中，用户可以禁用向安全关键模式转换的功能，并且迫使设备进入非关键模式，直到通过正常操作重置为止。例如，在用户通常通过自行车上下班并希望在她的智能手机上启用V2P服务的一个实施例中，在用户选择步行上班或乘坐公共汽车上班的情形下，她可以能够禁用她智能手机上的V2P服务。对于考虑本公开的本领域技术人员而言，设备内传感器的其他示例将是显而易见的。
不管触发是怎样的，根据ITS站的类型，站对触发的响应可以是不同的。例如，如果ITS站是行人设备，则它可以对骑车人、车辆(如小汽车或大型卡车)所使用的那些设备作出不同的反应，或者如果设备是静止不动的，比如在灯杆上。在一些实施例中，可以将一个以上的输入或触发加以组合来实现操作模式从非关键操作模式到安全关键操作模式的改变，反之亦然。
现参考图7，图7示出了类似于图3的状态图，其中增加了对输入的处理。特别地，在图7的实施例中，设备可以处于当前状态710下并且可以做出是否移动到另一状态712的决定。例如，当前状态710可以是图3的非关键模式310或者安全关键模式320。另一个状态将是图3的非关键模式310或安全关键模式320中的另一者。
从当前状态710开始，在站处接收输入，如箭头720所示。提供输入处理机制730，这种机制可以使用一个或多个接收信号732的组合以及本地传感器数据734来确定是否如箭头740所示地保持在当前状态下，或者如箭头750所示地改变状态。
因此，如果当前状态710是非关键模式，则可以提供传感器和输入信息的各种组合以转换到安全关键模式。以下提供了各种非限制性示例。
特别地，在一个实施例中，可以周期性地激活便携式ITS站上的802.11p无线电，以便执行周期性DSRC接收并确定行人或骑车人是否处于可能存在其他道路使用者的环境中。虽然这还不足以满足SAE J2945/1延迟要求，但却可能足以检测附近是否有车辆。这种检测可以以若干种方式完成，包括仅检测信号功率电平、对实际消息进行解码、读取位置和朝向，以及计算出相对距离和轨迹路径等。用于上述实施例的能量(电池电力)可以发生变化，并且这种能量消耗可以是确定使用哪个实施例的一个因素。如果在附近检测到车辆，则设备可以转换到安全关键模式320。
在另一个实施例中，输入可以包括基于蜂窝网络的地理围栏。蜂窝网络监视移动设备或站相对于网络基础设施的地理位置。当站越过地理围栏进入了需要激活安全关键模式的区域时，蜂窝网络可以寻呼(或以任何消息触发)站来改变模式。
在另一实施例中，可以执行处于空闲模式下的设备的基于蜂窝网络的地理定位。当设备处于空闲模式下时，蜂窝网络可能不知晓设备所在的位置。但是，设备可以周期性地进入连接模式以向网络提供位置报告，或者向网络提供使网络能够确定其位置的信息。这种信息的示例包括观察到达时间差(OTDOA)信息或其他类似信息。
此外，在确定是否应触发进入安全关键操作模式时，可以考虑各种其他信息。举例而言，诸如附近是否存在路边单元、便携式ITS站是否处于运动中之类的信息，等等。
因此，将模式从非安全模式切换到安全模式可以涉及诸如图8中所示的过程。
图8的过程开始于框810并进行到框820，在框820中，进行检查以确定是否接收到作为输入的触发。如果不是，则过程在框820处继续循环，直到接收到触发为止。
一旦接收到了触发，该过程便进行到框830，在框830中，对触发进行处理并做出与是否改变状态的触发有关的决定。特别地，ITS站确定是否需要状态转换。
如果在框830处确定设备需要进入安全关键模式，则过程进行到框840，在框840中，可以使附加硬件通电以使能安全关键模式。框840在一些实施例中是可选的，例如，其中单个无线电用于非关键模式和安全关键模式这两者。在这种情况下，框840可以可选地替换为其中针对单个无线电情况改变了工作周期的框。
过程从框840可选地进行到框850，在框850中，便携式ITS站向基础设施或网络注册，以便开始安全关键模式操作。
从框830开始，如果触发没有指示出设备需要进入安全关键模式或者设备确定了触发不适用，则过程返回到框820，其中过程等待接收新的触发。
过程从框850进行到框860并结束。
退出安全关键模式可以采用类似的过程，但在某些情况下可能会关闭硬件。具体地，就从安全关键模式的退出而言，可以使用各种选项。
在第一选项中，退出可以是基于计时器。具体来说就是，如果设备处于安全关键操作模式下的时间已经大于T(其中T可在设备上进行配置或定义)，则设备可以退出安全关键操作模式。如果仍存在有与使得设备一开始进入安全关键模式的条件相似的条件，则可以重置计时器T并延长安全关键模式下的时间。
另一种退出安全关键模式的选项可以使用基于蜂窝网络的地理围栏。具体地，蜂窝网络可以监视站相对于网络基础设施的地理位置。当站越过了让其避开潜在危险区域的地理围栏时，蜂窝网络可以对站进行寻呼，以触发站来改变模式。安全关键模式可能涉及到处于活动状态下的设备，因此在一个实施例中，精确的基于网络的地理位置是可行的。退出安全模式的另一个触发可以是重新选择蜂窝基站，而该蜂窝基站不会广播或提供指示要使用安全无线电模式的群组寻呼信息。
退出安全关键模式的另一种方法可以基于对接收DSRC信号的分析。这种信号的示例包括BSM或CAM、信号和相位时间/映射数据(SPaT/MAP)或分散化环境通知消息(DENM)。这些信号可以指示出附近没有车辆和/或附近的任何车辆都处于远离便携式ITS站的轨迹上。安全关键模式可能涉及到接收此类信号的设备。
在其他实施例中，可以基于上述解决方案中的两个或多个的组合来退出安全关键模式。例如，可以在网络触发的退出之后使用计时器。
在另一实施例中，可以采用计时器和加速计的组合。具体地，设备在静止一段时间之后可以退出安全模式。在这种情况下，在一些实施例中，可能需要快速的唤醒触发。例如，在用户一直坐在交叉路口附近的咖啡馆内的情况下，如果用户起身开始过马路，那么，设备可能需要激活安全无线电操作模式。例如，这可以通过如下方式实现：将加速计配置为在检测到明显的移动时以非常低的延迟提供安全无线电的激活。
在另一实施例中，触发可以是在道路附近行走的行人。如果行人进入小汽车/公共汽车/其他车辆，那么，当用户进入车辆时，便携式ITS站无线电基本上会将确保用户安全的责任交给车辆自身，而车辆在汽车旅程的持续期间代表此人执行V2X信令。在这种情况下，设备可以忽略某些触发，如下所述。
根据图7，箭头740表示在某些情形下忽略触发。例如，可以基于对不同平面中车辆的检测或感知来忽略触发。因此，如果车辆位于用户头顶的桥梁之上，或者如果用户位于承载车辆交通的隧道上方，那么，处于不同的平面的用户使得用户能避免基于那些车辆的触发来改变状态。在这种情况下，在一些实施例中，可以基于GPS或高度计确定出平面。
此外，如果用户坐在小汽车内或公共汽车上并且小汽车或公共汽车是在路上，那么，在一些实施例中可能不希望进入安全关键模式。可以通过各种各样的手段来完成设备是在车辆内的检测，这些手段包括感测车辆自身的V2X通信无线电或与其交互、使用车辆内的近场通信、设备与车辆的配对、记录比行人和骑车人可以实现的速度更快的速度等。例如，设备可以确定出的是，V2X传输被通知为以一定速度来自于小汽车或公共汽车并且观察到设备的位置相对于V2X消息所通知的位置没有相对变化。这便可以表示设备是在该车辆内。在其他实施例中，近场无线电通信可以是在仪表板或安装在门上的RFID中。此外，设备与车辆信息娱乐系统的蓝牙、Wi-Fi或Wi-Fi直连配对可以触发设备位于车辆内部的事实。
在更进一步的实施例中，如果没有满足安全关键操作的阈值，则可以忽略触发。可以基于位置、一天中的时间或天气来调整这样的阈值。例如，可以针对夜晚与白天来调整阈值。
此外，可以根据在限定速度范围内的运动检测来忽略触发。因此，如果用户是静止不动的，那么便携式ITS站可以忽略通常会激活安全关键操作模式的触发。如果接收唤醒信号的功率比接收信号强度指示(RSSI)阈值更低，也可以忽略触发。
例如，在一个实施例中，行人设备可以长时间地静止不动。这可以通过传感器数据的任何组合来确定，该传感器数据包括加速度计历史、GPS信令、在一段时间内未发生改变的蜂窝/WLAN信号强度等。如果确信设备没有移动，则设备可以忽略通常会使设备进入安全状态的触发，如WUR或BLE。然而，在一些实施例中，如果来自加速度计的其他传感器数据表明在设备静止不动之前突然发生了巨大的冲击，那么，这实际上会因为事故的缘故而触发设备进入安全关键模式或保留在安全关键模式下。
在另一个实施例中，问题区域可以被定义为行人设备因为极其拥塞的无线电环境而正在接收大量信号的情形。在这种情况下，它可以过滤掉且不处理低于某个RSSI阈值的信号，同时基本上忽略来自更远处的设备和目标的输入。
因此，基于以上所述，设备可以具备多种模式，其中一些模式的功率使用比其他模式更高，但是延迟却可以更低。设备利用触发来确定设备应处于哪种状态下，进而以适当方式应对各种环境情形。
因此，在上述公开内容中实现了在使得便携式ITS站能节省电力的同时使能V2P通信以在需要的时间和地点提供行人安全。这样便能在更小且用户友好性更出色的形状因子(如移动电话和可穿戴设备)的基础上实现行人安全无线电技术。
上面描述的模块和设备(包括功率有限计算站、便携式ITS站和接入点以及收发器)可以是任何计算设备或网络节点。这样的计算设备或网络节点可以包括任何类型的电子设备，包括但不限于：诸如智能电话或蜂窝电话之类的移动设备。示例还可以包括固定设备或移动设备，比如，物联网设备、终端、家庭自动化设备、医院或家庭环境中的医疗设备、库存跟踪设备、环境监测设备、能量管理设备、基础设施管理设备、车辆或车辆用设备、固定电子设备等。车辆包括机动车辆(例如，汽车、小汽车、卡车、公共汽车、摩托车等)、飞行器(例如，飞机、无人驾驶飞行器、无人驾驶飞机系统、无人机、直升机等)、航天器(例如，太空飞船、航天飞机、太空舱、空间站、卫星等)、水运工具(例如，船舶、船只、气垫船、潜艇等)、有轨车辆(例如，火车和有轨电车等)以及其他类型的车辆(包括任何前述内容的任何组合，无论是目前现有的还是之后出现的)。
结合图9示出了计算设备的一个简化图。
在图9中，设备910包括处理器920和通信子系统930，其中处理器920和通信子系统930协作以执行上述实施例的方法。在一些实施例中，通信子系统920可以包括例如用于不同无线电技术的多个子系统。
处理器920配置为执行可编程逻辑，其可以与数据一起存储在设备910上，并且在图9的示例中示为存储器940。存储器940可以是任何有形的非暂时性计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是有形的或暂时性的/非暂时性的介质，比如，光学(例如，CD、DVD等)、磁性(例如，磁带)、闪存驱动器、硬盘驱动器或本领域已知的其他存储器。
作为存储器940的备选或附加，设备910还可以从外部存储介质访问数据或可编程逻辑，例如通过通信子系统930。
通信子系统930允许设备910与其他设备或网络元件通信。通信子系统930允许上述任何通信类型，包括蜂窝、BluetoothTM、Wi-Fi、WLAN、DSRC、NFC、WUR等。
在一个实施例中，设备910的各种元件之间的通信可以通过内部总线960实现。但是，其他形式的通信也是可能的。
此外，如果计算站410或610或收发器412或620中的任何一个是移动设备，则下面关于图10描述一个示例设备。
移动设备1000可以包括具备语音或数据通信功能或者这两项功能的双向无线通信设备。移动设备1000通常具有与互联网上的其他计算机系统进行通信的能力。作为示例，根据所提供的确切功能，移动设备可以被称为数据消息传递设备、双向寻呼机、无线电子邮件设备、具备数据消息传递能力的蜂窝电话、无线互联网设备、无线设备、用户设备或数据通信设备。
在移动设备1000被使能来实现双向通信的情况下，移动设备1000可以包含通信子系统1011(包括接收器1012和发射器1014)以及相关组件，比如，一个或多个天线元件1016和1018、本地振荡器(LO)1013和处理模块(如数字信号处理器(DSP)1020)。对于通信领域的技术人员来说显而易见的是，通信子系统1011的特定设计将取决于设备意图在其中操作的通信网络。
网络访问要求也将根据网络1019的类型而变化。在一些网络中，网络访问与移动设备1000的订户或用户相关联。为了在网络上进行操作，移动设备可能需要可移除用户身份模块(RUIM)或订户身份模块(SIM)卡。SIM/RUIM接口1044通常类似于卡槽，SIM/RUIM卡可以插入其中并弹出。SIM/RUIM卡可以具有存储器并保存许多关键配置1051以及诸如标识和订户相关信息之类的其他信息1053。在没有SIM卡的情况下，移动设备仍然可以具有实现有限的功能，包括发起紧急呼叫。
当已经完成所要求的网络注册或激活过程时，移动设备1000可以通过网络1019发送并接收通信信号。如图10所示，网络1019可以包括与移动设备通信的多个基站。
由天线1016通过通信网络1019接收的信号被输入到接收器1012，接收器1012可以执行诸如信号放大、降频转换、滤波、信道选择等的普通接收器功能。接收信号的模数(A/D)转换使得能在DSP 1020中执行更复杂的通信功能，如解调和解码。以类似的方式，对要发送的信号进行处理(包括例如DSP 1020的调制和编码)并将其输入到发射器104，以实现数模(D/A)转换、升频转换、滤波、放大以及经由天线1018通过通信网络1019的传输。DSP 1020不仅处理通信信号，而且还提供接收器和发射器控制。例如，可以通过在DSP 1020中实现的自动增益控制算法自适应地控制应用于接收器1012和发射器1014中的通信信号的增益。
移动设备1000通常包括控制设备的整体操作的处理器1038。通过通信子系统1011执行通信功能，包括数据和语音通信。处理器1038还与其他设备子系统交互，比如，显示器1022、闪存1024、随机存取存储器(RAM)1026、辅助输入/输出(I/O)子系统1028、串行端口1030、一个或多个键盘或小键盘1032、扬声器1034、麦克风1036、其他通信子系统1040(如短程通信子系统或DSRC子系统)以及通常指定为1042的任何其他设备子系统。串行端口1030可以包括USB端口或本领域技术人员已知的其他端口。
图10中所示的一些子系统执行通信相关功能，而其他子系统可以提供“驻留”或设备上功能。值得注意的是，某些子系统(如键盘1032和显示器1022)可以用于通信相关功能(比如，输入文本消息以通过通信网络上的传输)和设备驻留功能(比如，计算器或任务列表)。
处理器1038使用的操作系统软件可以存储在诸如闪存1024之类的永久性存储器中，其可以替代地是只读存储器(ROM)或类似的存储元件(未示出)。本领域技术人员将理解的是，操作系统、特定设备应用程序或其部分可以临时加载到诸如RAM 1026之类的易失性存储器中。接收的通信信号也可以存储在RAM 1026中。
如图所示，闪存1024可以被划分成用于计算机程序1058和程序数据存储1050、1052、1054和1056的不同区域。这些不同的存储类型表明每个程序可以为其自身的数据存储要求分配一部分闪存1024。除了其操作系统功能之外，处理器1038还可以在移动设备上使能软件应用的执行。对基本操作进行控制的预定应用程序集(例如，至少包括数据和语音通信应用)通常会在制造期间安装在移动设备1000上。其他应用可以稍后安装或以动态方式安装。
应用和软件可以存储在任何计算机可读存储介质上。计算机可读存储介质可以是有形的或暂时性的/非暂时性的介质，比如，光学(例如，CD、DVD等)、磁性(例如，磁带)或本领域已知的其他存储器。
一种软件应用可以是个人信息管理器(PIM)应用，其能够组织和管理与移动设备的用户有关的数据项，所述数据项例如但不限于：电子邮件、消息、日历事件、语音邮件、约会和任务项目。其他应用(包括生产力应用、社交媒体应用、游戏等)也可以通过网络1019、辅助I/O子系统1028、串行端口1030、短程通信子系统1040或任何其他合适的子系统1042加载到移动设备1000上，并且由用户安装在RAM 1026或非易失性存储器(未示出)中以供处理器1038执行。应用安装的这种灵活性改善了设备的功能，并且可以提供增强的设备上功能、通信相关功能或这两种功能。具有更高权限级别的另一软件应用包括如上所述的设备管理员模块。
在数据通信模式下，接收信号(如文本消息或网页下载)将由通信子系统1011处理并输入到处理器1038，处理器1038可以进一步处理接收信号，以便输出到显示器1022，或者备选地输出到辅助I/O设备1028。
移动设备1000的用户还可以使用键盘1032与显示器1022和可能的辅助I/O设备1028相结合地形成数据项(例如，消息)，键盘1032可以是完整的字母数字键盘或电话型键盘，可以是物理键盘或虚拟键盘等。然后可以通过通信子系统1011在通信网络上发送所形成的这些数据项。
在提供语音通信的情况下，移动设备1000的整体操作是类似的，除了以下内容：接收信号通常可以输出到扬声器1034并且用于传输的信号可以由麦克风1036生成。备选的语音或音频I/O子系统(如语音消息记录子系统)也可以在移动设备1000上实现。尽管语音或音频信号输出优选地主要通过扬声器1034完成，但是，显示器1022也可以用于提供例如主叫方身份、语音呼叫持续时间或其他语音呼叫相关信息的指示。
图10中的串行端口1030可以在移动设备(对于该移动设备，可能期望与用户的台式计算机(未示出)同步)中实现，但是却是可选的设备组件。这样的端口1030可以使得用户能够通过外部设备或软件应用来设置偏好，并且可以通过提供(除了通过无线通信网络之外)信息或软件下载到移动设备1000来扩展移动设备1000的能力。如本领域技术人员将理解的，串行端口1030还可以用于将移动设备连接到计算机，以充当调制解调器或用于对移动设备上的电池充电。
其他通信子系统1040(如短程通信子系统)是可以提供移动设备1000与不同的系统或设备(其不一定是相似的设备)之间的通信的另一组件。例如，子系统1040可以包括红外设备和相关电路和组件或BluetoothTM或BluetoothTM低能量通信模块，由此提供与以类似方式使能的系统和设备的通信。子系统1040还可以包括WUR无线电。子系统1040还可以包括DSRC无线电。子系统1040还可以包括非蜂窝通信，比如，WiFi或WiMAX，或近场通信。
移动设备1000还可以包括传感器子系统1060，从而向处理器1038提供来自移动设备上的各种传感器的数据。例如，在图10中，传感器包括加速计1062、陀螺仪1064、GPS1066、高度计1068和其他传感器1070。其他传感器1070可以是通过传感器子系统1060向处理器1038提供信息的任何传感器。
本文描述的实施例是具有与本申请的技术元素相对应的元素的结构、系统或方法的示例。本书面描述可以使本领域技术人员能够制造和使用具有同样对应于本申请的技术元素的备选元素的实施例。因此，本申请的技术的预期范围包括与本文所述的本申请的技术没有差异的其他结构、系统或方法，并且还包括与本文所述的本申请的技术无实质差异的其他结构、系统或方法。

Claims (10)

1.一种在用于智能运输系统中通信的功率有限计算站处的方法，所述方法包括：
在非关键无线电操作状态和安全关键无线电操作状态中的一个状态下操作所述计算站；
在所述计算站处接收触发；
确定所述触发是否应使所述计算站转换无线电操作状态；并且
如果所述触发应使所述计算站转换所述无线电操作状态，则将所述无线电操作状态改变为所述非关键无线电操作状态和所述安全关键无线电操作状态中的另一个状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述非关键无线电操作状态消耗较少的功率资源，但具有比所述安全关键无线电操作状态更高的响应延迟。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述触发包括在所述计算站处接收的唤醒无线电信号。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述触发包括在所述计算站处接收的蓝牙低能量信号。
5.根据权利要求1所述的方法，其中使用基础设施元件从车辆或所述智能运输系统中的其他计算站中继所述触发。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述触发包括协作感知消息、个人安全消息或基本安全消息的类型的一个或多个消息。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述改变为所述安全关键无线电操作状态使得在所述计算站上激活第二无线电。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第二无线电是用于智能运输系统的安全无线电。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述改变为所述非关键无线电操作状态使得所述计算站上的无线电使用不连续接收。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定结合所述触发使用来自所述计算站上的本地传感器的信息。
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