DE102016125103A1

DE102016125103A1 - System und verfahren für fahrzeuggruppenkommunikation über dedizierte kurzbereichskommunikation

Info

Publication number: DE102016125103A1
Application number: DE102016125103.8A
Authority: DE
Inventors: Allen R. MURRAY; Oliver Lei
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-01-21
Filing date: 2016-12-21
Publication date: 2017-07-27
Also published as: CN107071746A; MX2017000935A; GB2547995A; MX370126B; RU2017101817A; RU2017101817A3; US20170213461A1; GB201701043D0

Abstract

Systeme und Verfahren für Fahrzeuggruppenkommunikation über ein dediziertes Kurzbereichskommunikation- bzw. DSRC-Netzwerk werden offenbart. Ein beispielhaftes offenbartes Fahrzeug enthält eine DSRC-Steuerung, die konfiguriert ist, mit einem DSRC-Netzwerk zu kommunizieren. Das beispielhafte Fahrzeug enthält außerdem einen Prozessor, der betriebsbereit ist, Anweisungen auszuführen, die bewirken, dass das Fahrzeug (a) einer von dem DSRC-Netzwerk beherbergten Gruppenkommunikationssitzung beitritt, (b) Statusnachrichten an andere Fahrzeuge sendet, die mit der Gruppenkommunikationssitzung verbunden sind, und (c) einen Fahrer über Verkehrsinformationen basierend auf den von den anderen Fahrzeugen empfangenen Statusnachrichten informiert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Fahrzeugkommunikation und spezifischer Systeme und Verfahren für Fahrzeuggruppenkommunikation über ein dediziertes Kurzbereichskommunikationsnetzwerk.
HINTERGRUND
In den Vereinigten Staaten wird das dedizierte Kurzbereichskommunikation- bzw. DSRC-Netzwerk als ein Teil des intelligenten Transportsystems eingesetzt. Das DSRC-Netzwerk wird zwei Kommunikationsformen ermöglichen: Fahrzeug zu Fahrzeug (V2V) und Fahrzeug zu Infrastruktur (V2I) (zusammen V2X). Das Ziel des DSRC-Netzwerks besteht unter Anderem darin, Todesfälle, Verletzungen, Zerstörung von Eigentum, Zeitverlust im Verkehr, Kraftstoffverbrauch zu reduzieren. Fahrzeuge werden zur Verwendung des DSRC-Netzwerks ausgestattet.
ZUSAMMENFASSUNG
Die beigefügten Ansprüche definieren diese Anmeldung. Die vorliegende Offenbarung fasst Aspekte der Ausführungsformen zusammen und sollte nicht verwendet werden, die Ansprüche zu beschränken. Andere Implementierungen werden gemäß den hierin beschriebenen Techniken erwogen, wie einem Fachmann nach Überprüfung der nachstehenden Zeichnungen und ausführlichen Beschreibung offensichtlich sein wird, und diese Implementierungen sollen innerhalb des Schutzumfangs dieser Anmeldung liegen.
Beispielhafte Ausführungsformen stellen Systeme und Verfahren für Fahrzeuggruppenkommunikation über ein dediziertes Kurzbereich-Kommunikationsnetzwerk bereit. Gemäß einer Ausführungsform enthält ein Fahrzeug eine DSRC-Steuerung, die konfiguriert ist, mit einem DSRC-Netzwerk zu kommunizieren. Das beispielhafte Fahrzeug enthält außerdem einen Prozessor, der betriebsbereit ist, Anweisungen auszuführen, die bewirken, dass das Fahrzeug (a) einer von dem DSRC-Netzwerk beherbergten Gruppenkommunikationssitzung beitritt, (b) Statusnachrichten an andere Fahrzeuge sendet, die mit der Gruppenkommunikationssitzung verbunden sind, und (c) einen Fahrer über Verkehrsinformationen basierend auf den von den anderen Fahrzeugen empfangenen Statusnachrichten informiert. In einigen beispielhaften Ausführungsformen ist der Prozessor betriebsbereit, Anweisungen auszuführen, die bewirken, dass das Fahrzeug Unterhaltungsnachrichten an andere Fahrzeuge, die mit der Gruppenkommunikationssitzung verbunden sind, sendet und den Fahrer über die von den anderen Fahrzeugen empfangenen Unterhaltungsnachrichten informiert.
Gemäß einer anderen Ausführungsform enthält ein beispielhaftes Verfahren der Fahrzeuggruppenkommunikation, einer von dem DSRC-Netzwerk beherbergten Gruppenkommunikationssitzung beizutreten. Das beispielhafte Verfahren enthält außerdem, Statusnachrichten an andere Fahrzeuge, die mit der Gruppenkommunikationssitzung verbunden sind, zu senden. Zusätzlich enthält das beispielhafte Verfahren, einen Fahrer über Verkehrsinformationen basierend auf den von den anderen Fahrzeugen empfangenen Statusnachrichten zu informieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Für ein besseres Verständnis der Erfindung kann Bezugnahme auf Ausführungsformen erfolgen, die in den folgenden Zeichnungen dargestellt sind. Die Komponenten in den Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht und zugehörige Elemente können ausgelassen worden sein oder in einigen Fällen können Proportionen übertrieben worden sein, um die hierin beschriebenen neuen Merkmale zu betonen und deutlich zu veranschaulichen. Außerdem können Systemkomponenten unterschiedlich angeordnet werden, wie im Fachgebiet bekannt ist. Ferner bezeichnen gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen korrespondierende Teile durchgehend in den mehreren Ansichten.
1 zeigt eine Draufsicht von Fahrzeugen, die an Gruppenkommunikation über ein dediziertes Kurzbereichskommunikation- bzw. DSRC-Netzwerk teilnehmen.
2 zeigt ein Blockdiagramm, das elektronische Komponenten der Fahrzeuge von 1 darstellt.
3 zeigt Fahrzeuge, die an Gruppenkommunikation über das DSRC-Netzwerk teilnehmen.
4 zeigt eine beispielhafte Gruppenkommunikation-Schnittstelle, die von der Infotainment-Kopfeinheit dargestellt wird, wenn das Fahrzeug mit einer Gruppenkommunikationssitzung verbunden ist.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Teilnehmen an einer Gruppenkommunikation.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Vereinfachen der Gruppenkommunikationssitzung über das DSRC-Netzwerk.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Während die Erfindung in verschiedenen Formen ausgeführt werden kann, werden einige beispielhafte und nicht einschränkende Ausführungsformen in den Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben, mit dem Verständnis, dass die vorliegende Offenbarung als eine Veranschaulichung der Erfindung anzusehen ist und nicht beabsichtigt, die Erfindung auf die spezifischen dargestellten Ausführungsformen zu beschränken.
In dieser Anmeldung soll die Verwendung ausschließender Bindeworte die einschließenden Bindeworte einschließen. Die Verwendung von bestimmten oder unbestimmten Artikeln soll keine Kardinalität angeben. Insbesondere soll eine Bezugnahme auf „den“ Gegenstand oder „einen“ Gegenstand auch einen einer möglichen Vielzahl derartiger Gegenstände bezeichnen. Ferner kann die Konjunktion „oder“ verwendet werden, um anstelle von sich gegenseitig ausschließenden Alternativen Merkmale zu vermitteln, die gleichzeitig vorhanden sind. Anders ausgedrückt, sollte die Konjunktion „oder“ so verstanden werden, dass sie „und/oder“ einschließt.
1 zeigt eine Draufsicht von Fahrzeugen, die an Gruppenkommunikationssitzungen über ein dediziertes Kurzbereichskommunikation- bzw. DSRC-Netzwerk teilnehmen. In dem in 1 dargestellten Beispiel sind verbundene Fahrzeuge 102a, 102b, 102c an DSRC-Transponder 104a, 104b, 104c kommunikativ gekoppelt. Die DSRC-Transponder 104a, 104b, 104c sind mit einem DSRC-Netzwerk verbunden, das vereinfacht, dass die verbundenen Fahrzeuge 102a, 102b, 102c Informationen in Gruppenkommunikationssitzungen austauschen. Zum Beispiel können die verbundenen Fahrzeuge 102a, 102b, 102c in der Gruppenkommunikationssitzung Verkehrsinformationen und Unterhaltungsnachrichten austauschen.
Die verbundenen Fahrzeuge 102a, 102b, 102c, wie hierin verwendet, sind beliebige Fahrzeuge (z. B. Autos, Lastkraftwagen, Motorräder, Mopeds usw.), die über ein Funkgerät und/oder Software verfügen, das/die konfiguriert ist, mit den DSRC-Transpondern 104a, 104b, 104c zu verbinden, um über das DSRC-Netzwerk zu kommunizieren. Die verbundenen Fahrzeuge 102a, 102b, 102c können standardmäßige benzingetriebene Fahrzeuge, Hybridfahrzeuge, elektrische Fahrzeuge, Brennstoffzellenfahrzeuge oder jeder andere Typ geeigneter Fahrzeuge sein. Die verbundenen Fahrzeuge 102a, 102b, 102c enthalten standardmäßige Merkmale (nicht dargestellt) wie ein Armaturenbrett, einstellbare Sitze, eine oder mehrere Batterien, einen Verbrennungsmotor oder Elektromotor, ein Getriebe, ein HVAC-System, enthaltend einen Kompressor und ein elektronisches Expansionsventil, eine Windschutzscheibe, Türen, Fenster, Sicherheitsgurte, Airbags und Reifen.
Die beispielhaften verbundenen Fahrzeuge 102a, 102b, 102c zeigen Fahrzeugcharakteristika und Fahreigenschaften auf. Die Fahrzeugcharakteristika enthalten feste oder konstante Merkmale des Fahrzeugs wie seine Beschleunigungskapazität, Bremskapazität, Fahrzeugkommunikationsfähigkeit (z. B. DSRC-Kommunikation, Zellfunkkommunikation, Kommunikation über lokale und drahtlose Netzwerke usw.), Größe, Gewicht usw. Die Fahreigenschaften enthalten variable Merkmale des Fahrzeugs wie seine Position oder seinen Standort, seine Geschwindigkeit, seine Beschleunigung, seine Verlangsamung, seinen Kraftstoffstand und die gegenwärtige Aktivität seiner Lampen oder seiner Hupe.
Die beispielhaften DSRC-Transponder 104a, 104b, 104c sind nahe einer Fahrinfrastruktur (z. B. Straßen, Fernstraßen, Tunnels, Brücken, Autobahnen usw.) installiert, um zu vereinfachen, dass die verbundenen Fahrzeuge 102a, 102b, 102c miteinander kommunizieren, während sie geografisch getrennt sind. Die DSRC-Transponder 104a, 104b, 104c enthalten eine oder mehrere Antennen, Funkgeräte und Software, um DSRC-Verbindungen mit den verbundenen Fahrzeugen 102a, 102b, 102c herzustellen und aufrechtzuerhalten. DSRC ist ein drahtloses Kommunikationsprotokoll oder -system, das hauptsächlich für Transportmittel vorgesehen ist und in einem 5,9-GHz-Spektrumband arbeitet. Weitere Informationen über das DSRC-Netzwerk und Informationen darüber, wie das Netzwerk mit Fahrzeug-Hardware und -Software kommunizieren kann, ist erhältlich im Bericht Core June 2011 System Requirements Specification (SyRS) des U.S. Department of Transportation (verfügbar unter http://www.its.dot.gov/meetings/pdf/CoreSystem_SE_SyRS_RevA%20(2011-06-13).pdf), der hierin in seiner Gesamtheit durch Literaturverweis zusammen mit sämtlichen der Dokumente, auf die auf den Seiten 11 bis 14 des SyRS-Berichts Bezug genommen wird, inkorporiert ist. DSRC-Systeme können in Fahrzeugen und an Straßen in der Infrastruktur installiert sein. Eine Infrastruktur, die DSRC-Systeme inkorporiert, ist bekannt als ein „Straßenseiten“-System. DSRC kann mit anderen Technologien wie Global Position System (GPS), Visual Light Communications (VLC), Cellular Communications und Kurzbereichsradar kombiniert werden und vereinfacht, dass Fahrzeuge ihre Position, ihre Geschwindigkeit, ihre Bewegungsrichtung, ihre Position relativ zu anderen Objekten kommunizieren und Informationen mit anderen Fahrzeugen oder externen Computersystemen austauschen. DSRC-Systeme können mit anderen Systemen wie Mobiltelefonen integriert sein.
Gegenwärtig wird das DSRC-Netzwerk unter der Abkürzung oder dem Namen DSRC identifiziert. Jedoch werden manchmal andere Namen verwendet, gewöhnlich in Beziehung auf ein Verbundenes-Fahrzeug-Programm oder dergleichen. Die meisten dieser Systeme sind entweder reines DSRC oder Variationen des Drahtlos-Standards IEEE 802.11. Der Begriff DSRC wird hierin durchgehend verwendet. Neben dem reinen DSRC-System soll er jedoch auch dedizierte drahtlose Kommunikationssysteme zwischen Autos und einem straßenseitigen Infrastruktursystem, die mit GPS integriert sind und auf einem IEEE-802.11-Protokoll für drahtlose Nahbereichsnetzwerke (wie 802.11p) basieren, abdecken.
In dem in 1 dargestellten Beispielsind die beispielhaften DSRC-Transponder 104a, 104b, 104c drahtgebunden und/oder drahtlos mit einem oder mehreren Servern verbunden, um das DSRC-Netzwerk herzustellen. Das DSRC-Netzwerk vereinfacht Gruppenkommunikation zwischen dem verbundenen Fahrzeug 102a, 102b, 102c durch zum Beispiel Einrichten und Aufrechterhalten der Gruppenkommunikationssitzungen, Empfangen von Nachrichten von einem der verbundenen Fahrzeuge 102a, 102b, 102c und Weiterleiten der Nachrichten an die anderen verbundenen Fahrzeuge 102a, 102b, 102c in der Gruppenkommunikationssitzung.
Die DSRC-Transponder 104a, 104b, 104c, die DSRC implementieren, haben eine Reichweite von 300 Metern (984 Fuß) bis 1000 Metern (3280 Fuß). Wenn eines der verbundenen Fahrzeuge 102a, 102b, 102c in den Bereich eines der DSRC-Transponder 104a, 104b, 104c eintritt, registriert sich das verbundene Fahrzeug 102a, 102b, 102c bei dem korrespondierenden DSRC-Transponder 104a, 104b, 104c. Während das verbundene Fahrzeug 102a, 102b, 102c entlang der Fahrinfrastruktur fährt, bleibt das verbundene Fahrzeug 102a, 102b, 102c in einer derartigen Weise an das DSRC-Netzwerk kommunikativ gekoppelt.
2 zeigt ein Blockdiagramm, das elektronische Komponenten 200 der verbundenen Fahrzeuge 102a, 102b, 102c von 1 darstellt. Die elektronischen Komponenten 200 enthalten eine beispielhafte fahrzeugseitige Kommunikationsplattform 202, eine beispielhafte Infotainment-Kopfeinheit 204, eine fahrzeugseitige Berechnungsplattform 206, beispielhafte Sensoren 208, beispielhafte elektronische Steuereinheiten (ECUs) 210, einen beispielhaften Fahrzeugdatenbus 212 und einen beispielhaften Steuerungsbereichsnetzwerk- bzw. CAN-Bus 214.
Die fahrzeugseitige Kommunikationsplattform 202 enthält drahtgebundene oder drahtlose Netzwerkschnittstellen, um Kommunikation mit externen Netzwerken zu ermöglichen. Die fahrzeugseitige Kommunikationsplattform 202 enthält ebenfalls Hardware (z. B. Prozessoren, Speicher, Speichervorrichtungen, Antennen usw.) und Software zum Steuern der drahtgebundenen oder drahtlosen Netzwerkschnittstellen. In dem dargestellten Beispiel enthält die fahrzeugseitige Kommunikationsplattform 202 eine Bluetooth^®-Steuerung 216, einen GPS-Empfänger 218 und eine DSRC-Steuerung 220. Die fahrzeugseitige Kommunikationsplattform 202 kann außerdem Steuerungen für andere auf Standards basierende Netzwerke enthalten (z. B. Global System for Mobile Communications (GSM), Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), Long Term Evolution (LTE), Code Division Multiple Access (CDMA), WiMAX (IEEE 802.16m); Near Field Communication (NFC); drahtloses Nahbereichsnetzwerk (einschließlich von IEEE 802.11 a/b/g/n/ac oder andere) und Wireless Gigabit (IEEE 802.11ad) usw.). Ferner können das oder die externen Netzwerke ein öffentliches Netzwerk wie das Internet; ein privates Netzwerk wie ein Intranet; oder Kombinationen davon sein und können eine Vielfalt von Netzwerkprotokollen, die jetzt verfügbar sind oder die später entwickelt werden, einschließlich von TCP/IP-basierten Netzwerkprotokollen nutzen. Die fahrzeugseitige Kommunikationsplattform 202 kann außerdem eine drahtgebundene oder drahtlose Schnittstelle enthalten, um direkte Kommunikation mit einer elektronischen Vorrichtung zu gestatten.
Die DSRC-Steuerung 220 ist an eine Antenne 222 kommunikativ gekoppelt. Die Antenne 222 ist konfiguriert, Nachrichten gemäß DSRC zu senden und zu empfangen. Die DSRC-Steuerung 220 verwaltet Senden und Empfangen von Nachrichten zwischen den Fahrzeugen 102a, 102b, 102c und den DSRC-Transpondern 104a, 104b, 104c gemäß DSRC. Zum Beispiel kann die fahrzeugseitige Berechnungsplattform 206 die DSRC-Steuerung 220 anweisen, eine bestimmte Nachricht an den zuständigen DSRC-Transponder 104a, 104b, 104c zu senden.
Die Infotainment-Kopfeinheit 204 stellt eine Schnittstelle zwischen dem verbundenen Fahrzeug 102a, 102b, 102c und einem Benutzer (z. B. ein Fahrer, ein Mitfahrer usw.) bereit. Die Infotainment-Kopfeinheit 204 enthält digitale und/oder analoge Bedienelemente (z. B. Eingabevorrichtungen und Ausgabevorrichtungen), um Eingabe von dem oder den Benutzern zu empfangen und Informationen anzuzeigen. Die Eingabevorrichtungen können zum Beispiel einen Betätigungsknopf, eine Instrumententafel, eine Digitalkamera für Bilderfassung und/oder visuelle Befehlserkennung, einen Berührungsbildschirm, eine Toneingabevorrichtung (z. B. Fahrgastraum-Mikrofon), Tasten oder ein Berührungsfeld enthalten. Die Ausgabevorrichtungen können Ausgaben der Instrumentengruppe (z. B. Skalen, Leuchtvorrichtungen), Betätigungsglieder, eine Anzeige (z. B. eine Flüssigkristallanzeige („LCD“), eine organische Leuchtdioden-Anzeige („OLED“), eine Flachbildschirmanzeige, eine Festkörperanzeige oder eine Heads-Up-Anzeige) und Lautsprecher enthalten.
Die fahrzeugseitige Berechnungsplattform 206 enthält einen Prozessor oder eine Steuerung 224, Speicher 226 und eine Speichervorrichtung 228. Der Prozessor oder die Steuerung 224 kann jede geeignete Verarbeitungsvorrichtung oder jeder geeignete Satz von Verarbeitungsvorrichtungen wie ein Mikroprozessor, eine Mikrosteuerung-basierte Plattform, eine geeignete integrierte Schaltung oder eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs) sein, ist aber nicht darauf begrenzt. Der Speicher 226 kann ein flüchtiger Speicher (z. B. RAM, der einen nichtflüchtigen RAM, magnetischen RAM, ferroelektrischen RAM und jede andere geeignete Form enthalten kann); ein nichtflüchtiger Speicher (z. B. Plattenspeicher, Flash-Speicher, EPROMs, EEPROMs, Memristor-basierter nichtflüchtiger Festkörperspeicher usw.), ein nicht veränderbarer Speicher (z. B. EPROMs); und ein Nur-Lese-Speicher sein. In einigen Beispielen enthält der Speicher 226 mehrere Arten von Speicher, insbesondere flüchtigen Speicher und nichtflüchtigen Speicher. Die Speichervorrichtung 228 kann ein Festplattenlaufwerk, ein Festkörper-Festplattenlaufwerk oder eine physikalische Platte wie eine DVD sein.
Der Speicher 226 und die Speichervorrichtung 228 sind ein computerlesbares Medium, auf dem ein oder mehrere Sätze von Anweisungen wie die Software zum Betreiben der Verfahren der vorliegenden Offenbarung eingebettet sein können. Die Anweisungen können eines oder mehrere der Verfahren oder der Logik, wie hierin beschrieben, verkörpern. In einer besonderen Ausführungsform können die Anweisungen vollständig oder mindestens teilweise in einem oder mehreren des Speichers 226, des computerlesbaren Mediums und/oder in dem Prozessor 224 während der Ausführung der Anweisungen residieren.
Der Begriff „computerlesbares Medium“ ist so zu verstehen, dass er ein einzelnes Medium oder mehrere Medien wie eine zentralisierte oder verteilte Datenbank und/oder assoziierte Zwischenspeicher und Server, die einen oder mehrere Sätze von Anweisungen speichern, enthält. Der Ausdruck „computerlesbares Medium“ enthält außerdem jedes körperliche Medium, das imstande ist, einen Satz von Anweisungen zur Ausführung durch einen Prozessor, oder die bewirken, dass ein System eines oder mehrere der hierin beschriebenen Verfahren oder Operationen durchführt, zu speichern, zu codieren oder zu tragen. Der Begriff „computerlesbares Medium“, wie hierin verwendet, ist ausdrücklich so definiert, dass er jeden Typ von computerlesbarer Speichervorrichtung und/oder Speicherplatte enthält und Verbreiten von Signalen nicht enthält.
Die Sensoren 208 können in jeder geeigneten Weise in und um das verbundene Fahrzeug 102a, 102b, 102c angeordnet sein. Die Sensoren 208 können eine oder mehrere Kameras, Sonar, LiDAR, Radar, optische Sensoren oder Infrarotvorrichtung enthalten, die konfiguriert sind, Eigenschaften um das Äußere des verbundenen Fahrzeugs 102a, 102b, 102c zu messen. Zusätzlich können einige Sensoren 208 in dem Fahrgastraum des verbundenen Fahrzeugs 102a, 102b, 102c oder in dem Motorraum des verbundenen Fahrzeugs 102a, 102b, 102c montiert sein, um Eigenschaften im Inneren des verbundenen Fahrzeugs 102a, 102b, 102c zu messen. Zum Beispiel können derartige Sensoren 208 Beschleunigungsmesser, Weglängenmesser, Kameras, Mikrofone und Thermistoren usw. enthalten.
Die ECUs 210 überwachen und steuern die untergeordneten Systeme des verbundenen Fahrzeugs 102a, 102b, 102c. Zum Beispiel können die ECUs 210 das Lichtsystem, den Motor, die Zentralverriegelung, die elektrischen Fensterheber, die Kraftübertragung, das HVAC-System und die Batterieverwaltung usw. steuern und/oder überwachen. Die ECU(s) kommuniziert/kommunizieren Eigenschaften an die fahrzeugseitige Berechnungsplattform 206 und/oder empfängt/empfangen Befehle von ihr.
Der Fahrzeugdatenbus 212 koppelt die fahrzeugseitige Kommunikationsplattform 202, die Infotainment-Kopfeinheit 204 und die fahrzeugseitige Berechnungsplattform 206 kommunikativ. Der Fahrzeugdatenbus 212 kann ein Ethernet-Netzwerk sein. Der CAN-Bus 214 koppelt die Sensoren 208, die ECUs 210 und die fahrzeugseitige Berechnungsplattform 206 kommunikativ. Das CAN-Bus-Protokoll ist durch die International Standards Organization (ISO) 11898-1 definiert. In einigen Beispielen isoliert die fahrzeugseitige Berechnungsplattform 206 kommunikativ den Fahrzeugdatenbus 212 und den CAN-Bus 214 (z. B. durch Firewalls, Nachrichtenmakler usw.). Alternativ können der Fahrzeugdatenbus 212 und der CAN-Bus 214 in einigen Beispielen der gleiche Datenbus sein.
3 zeigt verbundene Fahrzeuge 102a, 102b, die an Gruppenkommunikation über das DSRC-Netzwerk teilnehmen. Im dargestellten Beispiel vereinfacht ein DSRC-Server 300 Gruppenkommunikationssitzungen zwischen den verbundenen Fahrzeugen 102a, 102b. Die verbundenen Fahrzeuge 102a, 102b sind mit Fahrzeugkennungen (VIDs) assoziiert, die das bestimmte verbundene Fahrzeug 102a, 102b eindeutig identifizieren. Individuelle Benutzer (z. B. Fahrer, Mitfahrer usw.) sind mit Benutzerkennungen (UIDs) assoziiert, die das bestimmte Fahrzeug eindeutig identifizieren.
Zum Einleiten einer Gruppenkommunikationssitzung sendet der Benutzer eine Anforderung an den DSRC-Server 300 (z. B. über einen Berührungsbildschirm der Infotainment-Kopfeinheit 204 von 2) durch eine Anwendung, die in der fahrzeugseitigen Berechnungsplattform 206 ausgeführt wird. Zum Beispiel kann der Fahrer des ersten verbundenen Fahrzeugs 102a anfordern, dass eine neue Gruppenkommunikationssitzung eingerichtet wird. Das verbundene Fahrzeug 102a sendet die Anforderung, die VID und die mit dem Benutzer assoziierte UID über den Transponder 104a an den DSRC-Server 300. Der DSRC-Server 300 richtet die Gruppenkommunikationssitzung ein. Der DSRC-Server 300 weist außerdem der Gruppenkommunikationssitzung eine Sitzungskennung (SID) zu oder der Fahrer spezifiziert eine SID. Die SID kann eine Nummer oder aussagekräftige Wörter oder eine Kombination aus Zahlen und Buchstaben sein, die die Gruppenkommunikationssitzung eindeutig identifiziert/identifizieren. Der Benutzer, der die Gruppenkommunikationssitzung anforderte, kann die SID mit anderen (z. B. Freunden, Familie, Kollegen usw.) teilen.
Zum Verbinden mit der Gruppenkommunikationssitzung verwendet der Benutzer die korrespondierende SID (z. B. über einen Berührungsbildschirm der Infotainment-Kopfeinheit 204 von 2) durch die Anwendung, die in der fahrzeugseitigen Berechnungsplattform 206 ausgeführt wird. Zum Beispiel kann der Fahrer eines zweiten verbundenen Fahrzeugs 102b die SID der Gruppenkommunikationssitzung, die durch den Fahrer des ersten verbundenen Fahrzeugs 102a eingeleitet wurde, verwenden. Das verbundene Fahrzeug 102b sendet die SID, die VID und die UID über den Transponder 104b an den DSRC-Server 300. Das verbundene Fahrzeug 102a, 102b kann mit mehreren Gruppenkommunikationssitzungen verbunden sein.
Die Gruppenkommunikationssitzungen können vorübergehend sein oder können dauerhaft sein. Wenn die Gruppenkommunikationssitzung vorübergehend ist, endet die Gruppenkommunikationssitzung, wenn die verbundenen Fahrzeuge 102a, 102b von dem DSRC-Netzwerk getrennt werden. Wenn die Gruppenkommunikationssitzung dauerhaft ist, ist die Gruppenkommunikationssitzung beständig, auch wenn keine verbundenen Fahrzeuge 102a, 102b gegenwärtig verbunden sind. In einer derartigen Weise können die verbundenen Fahrzeug 102a, 102b mit der gleichen Gruppenkommunikationssitzung unter Verwendung der gleichen SID im Verlauf der Zeit verbunden sein. In einigen Beispielen merkt sich der DSRC-Server 300 UIDs, die mit SIDs assoziiert sind (z. B. vorher beigetreten). In einigen derartigen Beispielen kann das verbundene Fahrzeug 102a, 102b automatisch vorherigen Gruppenkommunikationssitzungen beitreten, wenn das verbundene Fahrzeug 102a, 102b sich mit der UID mit dem DSRC-Netzwerk verbindet.
Wenn das verbundene Fahrzeug 102a, 102b in den Bereich eines der DSRC-Transponder 104a, 104b kommt, registriert sich das verbundene Fahrzeug 102a, 102b bei einem DSRC-Knoten 302a, 302b, der mit dem DSRC-Transponder 104a, 104b im Bereich korrespondiert. Der DSRC-Server 300 führt eine Nachschlagetabelle, die die VID des verbundenen Fahrzeugs 102a, 102b mit dem korrespondierenden DSRC-Knoten 302a, 302b assoziiert. In einer derartigen Weise kennt der DSRC-Server 300 den Standort aller verbundenen Fahrzeuge 102a, 102b und kann Nachrichten von der Gruppenkommunikationssitzung an das verbundene Fahrzeug 102a, 102b senden, während das verbundene Fahrzeug 102a, 102b in einem geografischen Gebiet fährt.
Wenn das verbundene Fahrzeug 102a, 102b mit einer Gruppenkommunikationssitzung verbunden ist, sendet das verbundene Fahrzeug 102a, 102b Statusnachrichten 304 und Unterhaltungsnachrichten 306. Das verbundene Fahrzeug 102a, 102b sendet die Statusnachrichten 304 von Zeit zu Zeit (z. B. alle dreißig Sekunden, alle sechzig Sekunden usw.). Die Statusnachrichten 304 enthalten Fahreigenschaften (z. B. Standort, Geschwindigkeit usw.). Zum Beispiel kann die Statusnachricht 304 enthalten, dass das verbundene Fahrzeug 102a, 102b sich mit zwei Meilen pro Stunde bewegt. In einigen Beispielen enthält die Statusnachricht 304 eine Fahrtzeit, die zum Fahren durch/über ein bestimmtes geografisches Merkmal (z. B. eine Brücke, ein Tunnel, eine Kontrollstation usw.) gebraucht wurde. Zum Beispiel kann das verbundene Fahrzeug 102a, 102b verfolgen, wenn es beginnt, die Ambassador International Bridge zu überqueren, und wenn es die Brücke verlässt. In einigen Beispielen enthalten die Statusnachrichten 304 außerdem ein Bild und/oder ein Video der umgebenden Verkehrsbedingungen. Die in der Statusnachricht 304 enthaltenen Informationen können von dem/den Sensor(en) 208 und/oder der/den ECU(s) 210 von 2 erhalten werden.
Die Unterhaltungsnachrichten 306 enthalten Informationen, wie vom Benutzer vorgegeben. In einigen Beispielen enthalten die Unterhaltungsnachrichten 306 Sprache, Text, Video und/oder Musik usw. Zum Beispiel kann die Unterhaltungsnachricht 306 den Text „Im Tunnel staut es sich heute ordentlich“ enthalten. Die konfigurierbaren Nachrichten 306 werden gesandt, wenn der Benutzer vorgibt, dass sie gesandt werden. In einer derartigen Weise kann das verbundene Fahrzeug 102a, 102b, das mit der Gruppenkommunikation verbunden ist, an einer Gruppenkonversation teilnehmen. Die Unterhaltungsnachrichten 306 können auch Benachrichtigungen enthalten. Zum Beispiel können die Unterhaltungsnachrichten 306 ankündigen, wenn sich ein neues verbundenes Fahrzeug 102a, 102b mit einer Gruppenunterhaltungssitzung verbunden hat.
Der DSRC-Server 300 empfängt die Statusnachrichten 304 und die Unterhaltungsnachrichten 306. Der DSRC-Server 300 sendet die Nachrichten 304, 306 an die verbundenen Fahrzeuge 102a, 102b, die mit der korrespondierenden Gruppenkommunikationssitzung verbunden sind. Wenn zum Beispiel die Statusnachricht 304 von dem ersten verbundenen Fahrzeug 102a gesandt wird, sendet der DSRC-Server 300 die Statusnachricht 304 an das zweite verbundene Fahrzeug 102b.
Wenn das verbundene Fahrzeug 102a, 102b die Statusnachricht 304 empfängt, interpretiert das verbundene Fahrzeug 102a, 102b die in der Statusnachricht 304 enthaltenen Fahreigenschaften, um den Benutzer über Verkehrsbedingungen zu informieren. Wenn zum Beispiel die Statusnachricht 304 angibt, dass sich der Sender mit einer Geschwindigkeit von zwei Meilen pro Stunden an einem bestimmten Standort bewegt, kann das verbundene Fahrzeug 102a, 102b einen roten Balken an dem Standort auf einer Karte anzeigen (z. B. über die Infotainment-Kopfeinheit 204).
Wenn das verbundene Fahrzeug 102a, 102b die Unterhaltungsnachricht 306 empfängt, zeigt das verbundene Fahrzeug 102a, 102b den Inhalt der konfigurierbaren Nachricht an und/oder gibt ihn wieder (z. B. über die Infotainment-Kopfeinheit 204). In einigen Beispielen enthält das verbundene Fahrzeug 102a, 102b eine Text-zu-Sprache-Funktion, um in der Unterhaltungsnachricht 306 enthaltenen Text wiederzugeben.
4 stellt eine beispielhafte Gruppenkommunikationsschnittstelle 400 dar, die von der Infotainment-Kopfeinheit 204 von 2 angezeigt wird, wenn das verbundene Fahrzeug 102a, 102b, 102c mit der Gruppenkommunikationssitzung verbunden ist. In dem dargestellten Beispiel zeigt die Gruppenkommunikationsschnittstelle 400 die mit der Gruppenkommunikationssitzung korrespondierende SID 402 an. Die Gruppenkommunikationsschnittstelle 400 zeigt außerdem die korrespondierenden Unterhaltungsnachrichten 306 an. Die Gruppenkommunikationsschnittstelle 400 zeigt außerdem die UIDs 404 von Benutzern, die mit der SID 402 assoziiert sind, und ihren Status (z. B. online, offline usw.) an. Die Gruppenkommunikationsschnittstelle 400 vereinfacht das Verbinden mit bestehenden Gruppenkommunikationssitzungen, das Erzeugen neuer Gruppenkommunikationssitzungen und das Verlassen der Gruppenkommunikationssitzungen. Die Gruppenkommunikationsschnittstelle 400 zeigt außerdem Optionen 406 an, die aktiviert und/oder deaktiviert sind. Zum Beispiel können die Optionen 406 angeben, dass Text-zu-Sprache- und Sprache-zu-Text-Optionen aktiviert sind.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Teilnehmen an einer Gruppenkommunikation. Anfangs registriert sich die DSRC-Steuerung 220 des verbundenen Fahrzeugs 102a, 102b, 102c bei dem DSRC-Netzwerk (Block 502). Zum Beispiel kann die DSRC-Steuerung 220 eine Registrierungsnachricht senden, die von dem nächsten DSRC-Transponder 104a, 104b, 104c empfangen wird, so dass der DSRC-Server 300 die DSRC-Nachschlagetabelle aktualisieren kann. Das verbundene Fahrzeug 102a, 102b, 102c verbindet sich über die DSRC-Steuerung 220 mit einer Gruppenkommunikationssitzung (Block 504). Zum Beispiel kann die DSRC-Steuerung 220 die SID der Gruppenkommunikationssitzung, der beigetreten werden soll, senden.
Das verbundene Fahrzeug 102a, 102b, 102c erfasst die Fahreigenschaften über die fahrzeugseitige Berechnungsplattform 206 (Block 506). Zum Beispiel kann das verbundene Fahrzeug 102a, 102b, 102c die Geschwindigkeit (z. B. über die Sensoren 208), den Standort (z. B. über den GPS-Empfänger 218) des verbundenen Fahrzeugs 102a, 102b, 102c und/oder Daten von den anderen Sensoren 208 und/oder den ECUs 210 erfassen. In einigen beispielhaften Ausführungsformen enthalten die Fahreigenschaften die Fahrtzeit zum Fahren über/durch ein Infrastruktursegment (z. B. eine Brücke, einen Tunnel, einen Grenzübergang, ein Segment einer Fernstraße usw.). Das verbundene Fahrzeug 102a, 102b, 102c kann außerdem die Kameras verwenden, um ein Video/Bild der Umgebung des verbundenen Fahrzeugs 102a, 102b, 102c aufzunehmen. Das verbundene Fahrzeug 102a, 102b, 102c sendet die Statusnachricht 304, die die Fahreigenschaften enthält, über die DSRC-Steuerung 220 an den DSRC-Server 300 (Block 508). In einigen Beispielen sendet das verbundene Fahrzeug 102a, 102b, 102c außerdem die Unterhaltungsnachricht 306, die von dem Benutzer über die Infotainment-Kopfeinheit 204 erzeugt wurde. Das verbundene Fahrzeug 102a, 102b, 102c kann die Unterhaltungsnachrichten 306 periodisch senden oder wenn der Fahrer das Senden der Nachricht 306 manuell auslöst.
Das verbundene Fahrzeug 102a, 102b, 102c bestimmt, ob die Statusnachricht 304 und/oder die Unterhaltungsnachricht 304 von dem DSRC-Server 300 empfangen wurde (Block 510). Wenn die Statusnachricht 304 und/oder die Unterhaltungsnachricht 304 empfangen wurde, interpretiert das verbundene Fahrzeug 102a, 102b, 102c die Nachricht über die fahrzeugseitige Berechnungsplattform 206 (Block 512). Zum Beispiel kann die fahrzeugseitige Berechnungsplattform 206 die Unterhaltungsnachricht 306 über die Infotainment-Kopfeinheit 204 anzeigen und/oder wiedergeben. Als ein anderes Beispiel kann die fahrzeugseitige Berechnungsplattform 206 die Geschwindigkeitsdaten und die Standortsdaten aus der Statusnachricht 304 verwenden, um Verkehrsbedingungen nahe dem Standort abzuleiten, und die Verkehrsbedingungen auf der Karte des Navigationssystems anzeigen. Das verbundene Fahrzeug 102a, 102b, 102c kann außerdem den Status (wie Ein oder Aus) anderer Gruppenfahrzeuge basierend auf dem vom DSRC-Server 300 empfangenen Registrierungsstatus anzeigen.
Das verbundene Fahrzeug 102a, 102b, 102c bestimmt über die fahrzeugseitige Berechnungsplattform 206, ob das Überwachen der Fahreigenschaften (z. B. für die Statusnachrichten 304) und/oder der Gruppenkommunikationsschnittstelle 400 (z. B. für die Unterhaltungsnachricht 306) fortzusetzen ist (Block 514). Wenn zum Beispiel die Zündung des verbundenen Fahrzeugs 102a, 102b, 102c auf „Aus“ geschaltet wird oder der Benutzer Trennen vorgegeben hat, kann die fahrzeugseitige Berechnungsplattform 206 bestimmen, die Überwachung nicht fortzusetzen. Wenn die fahrzeugseitige Berechnungsplattform 206 bestimmt, die Überwachung fortzusetzen, erfasst das verbundene Fahrzeug 102a, 102b, 102c die Fahreigenschaften über die fahrzeugseitige Berechnungsplattform 206 (Block 506). Wenn die fahrzeugseitige Berechnungsplattform 206 anderenfalls bestimmt, die Überwachung nicht fortzusetzen, sendet die DSRC-Steuerung 220 eine Nachricht an den DSRC-Server 300, sich von der Gruppenkommunikationssitzung zu trennen (Block 516). Das beispielhafte Verfahren von 5 endet dann.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Vereinfachen einer Gruppenkommunikationssitzung über das DSRC-Netzwerk. Anfangs wartet der DSRC-Server 300, bis der DSRC-Server 300 die Statusnachricht 204 oder die Unterhaltungsnachricht 306 von den verbundenen Fahrzeugen 102a, 102b, 102c, die mit dem DSRC-Netzwerk verbunden sind, empfängt (Block 602). Wenn die Statusnachricht 204 oder die Unterhaltungsnachricht 306 empfangen wird, bestimmt der DSRC-Server 300, welche(s) der verbundenen Fahrzeuge 102a, 102b, 102c die Statusnachricht 204 oder die Unterhaltungsnachricht 306 empfangen soll(en) (Block 604). Zum Beispiel kann der DSRC-Server 300 bestimmen, welche UIDs und/oder VIDs mit der SID, die mit der empfangenen Nachricht korrespondiert, assoziiert sind.
Der DSRC-Server 300 bestimmt, mit welchem (welchen) DSRC-Knoten 302a, 302b das (die) verbundene(n) Fahrzeug(e) 102a, 102b, 102c verbunden ist (sind) (Block 606). Zum Beispiel kann der DSRC-Server die Nachschlagetabelle verwenden, die eingerichtet wurde, als sich die verbundenen Fahrzeuge 102a, 102b, 102c beim DSRC-Netzwerk registrierten. Der DSRC-Server 300 sendet die Statusnachricht 204 oder die Unterhaltungsnachricht 306 über den oder die korrespondierenden DSRC-Knoten 302a, 302b an das oder die empfangenden verbundenen Fahrzeuge 102a, 102b, 102c (Block 608). Der DSRC-Server 300 wartet dann, bis der DSRC-Server 300 die Statusnachricht 204 oder die Unterhaltungsnachricht 306 von den verbundenen Fahrzeugen 102a, 102b, 102c, die mit dem DSRC-Netzwerk verbunden sind, empfängt (Block 602).
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und insbesondere etwaige „bevorzugte“ Ausführungsformen sind mögliche Beispiele von Implementierungen und werden lediglich für ein deutliches Verständnis der Grundsätze der Erfindung angeführt. Viele Abwandlungen und Modifikationen können an der (den) vorstehend beschriebenen Ausführungsform(en) vorgenommen werden, ohne im Wesentlichen von dem Wesen und den Grundsätzen der hierin beschriebenen Techniken abzuweichen. Alle Modifikationen sollen hierin im Rahmen dieser Offenbarung enthalten und durch die nachstehenden Patentansprüche geschützt sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

Bericht Core June 2011 System Requirements Specification (SyRS) des U.S. Department of Transportation (verfügbar unter http://www.its.dot.gov/meetings/pdf/CoreSystem_SE_SyRS_RevA%20(2011-06-13).pdf [0018]
Drahtlos-Standards IEEE 802.11 [0019]
International Standards Organization (ISO) 11898-1 [0031]

Claims

Fahrzeug, umfassend: eine DSRC-Steuerung, konfiguriert zum Kommunizieren mit einem DSRC-Netzwerk; und einen Prozessor, der betriebsbereit ist, Anweisungen auszuführen, die bewirken, dass das Fahrzeug: einer von dem DSRC-Netzwerk beherbergten Gruppenkommunikationssitzung beitritt; Statusnachrichten an andere Fahrzeuge, die mit der Gruppenkommunikationssitzung verbunden sind, sendet; Verkehrsinformationen basierend auf den von den anderen Fahrzeugen empfangenen Statusnachrichten aktualisiert.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Anweisungen ferner bewirken, dass das Fahrzeug: Unterhaltungsnachrichten an die anderen Fahrzeuge, die mit der Gruppenkommunikationssitzung verbunden sind, sendet; und die von den anderen Fahrzeugen empfangenen Unterhaltungsnachrichten kommuniziert.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Unterhaltungsnachrichten mindestens eines von Text, einem Bild, einem Video oder Musik enthalten.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei, um die von den anderen Fahrzeugen empfangenen Unterhaltungsnachrichten zu kommunizieren, die Anweisungen bewirken, dass das Fahrzeug die Unterhaltungsnachrichten auf einem Bildschirm einer Infotainment-Kopfeinheit anzeigt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Statusnachrichten Fahreigenschaften des Fahrzeugs enthalten.
Fahrzeug nach Anspruch 5, wobei die Fahreigenschaften mindestens eines einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, eines Standorts des Fahrzeugs, einer Fahrtzeit des Fahrzeugs oder eines von dem Fahrzeug erfassten Bilds enthalten.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei, um der von dem DSRC-Netzwerk beherbergten Gruppenkommunikationssitzung beizutreten, die Anweisungen bewirken, dass das Fahrzeug eine Sitzungskennung an das DSRC-Netzwerk sendet.
Verfahren der Fahrzeuggruppenkommunikation, das Verfahren umfassend: Beitreten einer von dem DSRC-Netzwerk beherbergten Gruppenkommunikationssitzung; Senden von Statusnachrichten an andere Fahrzeuge, die mit der Gruppenkommunikationssitzung verbunden sind; Aktualisieren von Verkehrsinformationen basierend auf den von den anderen Fahrzeugen empfangenen Statusnachrichten.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Verfahren ferner enthält: Senden von Unterhaltungsnachrichten an die anderen Fahrzeuge, die mit der Gruppenkommunikationssitzung verbunden sind; und Kommunizieren der von den anderen Fahrzeugen empfangenen Unterhaltungsnachrichten.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Unterhaltungsnachrichten mindestens eines von Text, einem Bild, einem Video oder Musik enthalten.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Kommunizieren der von den anderen Fahrzeugen empfangenen Unterhaltungsnachrichten ferner enthält, die Unterhaltungsnachrichten auf einem Bildschirm einer Infotainment-Kopfeinheit anzuzeigen.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Statusnachrichten Fahreigenschaften des Fahrzeugs enthalten.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Fahreigenschaften mindestens eines einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, eines Standorts des Fahrzeugs, einer Fahrtzeit des Fahrzeugs, eines Videos oder eines von dem Fahrzeug erfassten Bilds enthalten.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Beitreten der von dem DSRC-Netzwerk beherbergten Gruppenkommunikationssitzung ferner enthält, eine Sitzungskennung an das DSRC-Netzwerk zu senden.
Computerlesbares Medium, das Anweisungen umfasst, die, wenn sie ausgeführt werden, bewirken, dass ein Fahrzeug: einer von dem DSRC-Netzwerk beherbergten Gruppenkommunikationssitzung beitritt; Statusnachrichten an andere Fahrzeuge, die mit der Gruppenkommunikationssitzung verbunden sind, sendet; Verkehrsinformationen basierend auf den von den anderen Fahrzeugen empfangenen Statusnachrichten aktualisiert.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 15, wobei die Anweisungen, wenn sie ausgeführt werden, bewirken, dass das Fahrzeug: Unterhaltungsnachrichten an die anderen Fahrzeuge, die mit der Gruppenkommunikationssitzung verbunden sind, sendet; und die von den anderen Fahrzeugen empfangenen Unterhaltungsnachrichten kommuniziert.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 16, wobei die Unterhaltungsnachrichten mindestens eines von Text, einem Bild, einem Video oder Musik enthalten.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 15, wobei die Statusnachrichten Fahreigenschaften des Fahrzeugs enthalten.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 18, wobei die Fahreigenschaften mindestens eines einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, eines Standorts des Fahrzeugs, einer Fahrtzeit des Fahrzeugs, eines Videos oder eines von dem Fahrzeug erfassten Bilds enthalten.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 15, wobei, um der von dem DSRC-Netzwerk beherbergten Gruppenkommunikationssitzung beizutreten, die Anweisungen bewirken, dass das Fahrzeug eine Sitzungskennung an das DSRC-Netzwerk sendet.