基于无人机的交通控制和V2X增强的制作方法

文档序号:26102392发布日期:2021-07-30 18:13阅读:166来源:国知局
基于无人机的交通控制和V2X增强的制作方法

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2018年12月28日提交的美国申请第16/235,258号的优先权权益,该申请通过引用整体并入本文。

本公开的一些方面涉及无人机通信。更具体地,一些方面涉及无人机交通控制,并且一些其他方面涉及基于无人机的载具转向协作和远程控制。



背景技术:

当前的交通控制机制涉及在二维空间中的道路上行驶的载具。然而,无人驾驶飞行器(uav)可以在三维空间中行驶。因此,通常需要三维交通控制。还可以通过允许一辆载具控制另一载具的能力来增强交通控制。

附图说明

图1是根据一些方面的无线电架构的框图。

图2图示了根据一些方面的用于图1的无线电架构中的前端模块电路系统。

图3图示了根据一些方面的用于图1的无线电架构中的无线电ic电路系统。

图4图示了根据一些方面的用于图1的无线电架构中的基带处理电路系统。

图5图示了根据一些方面的用于执行方法的示例机器的框图。

图6图示了根据一些方面的用户装备(ue)设备的示例。

图7图示了根据一些方面的示例ue和基站(bs)(诸如enb或gnb)。

图8图示了根据一些方面的三个维度的交通管理。

图9图示了交通绕道的硬决策方法。

图10图示了根据一些方面的交通绕道的软决策方法。

图11图示了根据一些方面的由虚拟交通标志发送的示例消息。

图12图示了根据一些方面的用于交通控制的方法。

图13图示了根据一些方面的用于控制uav的方法。

图14图示了根据一些方面的基于远程控制中心请求来应用载具控制状态的示例。

图15图示了根据一些方面的响应于载具启动的载具控制状态的变化的示例。

图16图示了根据一些方面的用于载具控制的示例架构。

具体实施方式

无人机(也可以被称为无人驾驶飞行器)正在普及,并且预期正在使用的uav的数量将继续增加。随着uav的数量增加,操作者和市政当局将希望提供交通协调以避免诸如碰撞之类的问题。当前的载具与一切事物(vehicle-to-everything;v2x)规范被提供用于在地球表面上的道路上的二维空间中行驶的载具。例如,根据v2x规范的信令可以支持道路危险的报告、紧急制动支持、左转指示器等。未来的v2x标准版本可能会扩展到覆盖uav用例,包括三维(3d)交通车道、路线选择和交通协调。

示例无线电架构

图1是根据一些方面的无线电架构100的框图。无线电架构100可以包括无线电前端模块(fem)电路系统104、无线电ic电路系统106和基带处理电路系统108。如所示出的无线电架构100包括无线局域网(wlan)功能性和蓝牙(bt)功能性,尽管各方面并不局限于此。在本公开中,“wlan”和“wi-fi”可以互换地使用。

fem电路系统104可以包括wlan或wi-fifem电路系统104a和蓝牙(bt)fem电路系统104b。wlanfem电路系统104a可以包括接收信号路径,该接收信号路径包括以下电路系统,该电路系统被配置为对从一个或多个天线101接收到的wlanrf信号进行操作以放大所接收到的信号并将所接收到的信号的放大版本提供给wlan无线电ic电路系统106a以供进一步处理。btfem电路系统104b可以包括接收信号路径,该接收信号路径可以包括以下电路系统,该电路系统被配置为对从一个或多个天线101接收到的btrf信号进行操作以放大所接收到的信号并将所接收到的信号的放大版本提供给bt无线电ic电路系统106b以供进一步处理。fem电路系统104a还可以包括发送信号路径,该发送信号路径可以包括以下电路系统,该电路系统被配置为放大由无线电ic电路系统106a提供的wlan信号,以供一个或多个天线101通过无线通信网络进行无线传输。附加地,fem电路系统104b还可以包括发送信号路径,该发送信号路径可以包括以下电路系统,该电路系统被配置为放大由无线电ic电路系统106b提供的bt信号以供一个或多个天线进行无线传输。在图1的方面中,尽管fem104a和fem104b被示出为彼此不同,但是各方面不限于此,并且在其范围内包括fem(未示出)(包括用于wlan和bt信号两者的发送路径和/或接收路径)的使用或一个或多个fem电路系统的使用,其中fem电路系统中的至少一些共享用于wlan和bt信号两者的发送和/或接收信号路径。

如所示出的无线电ic电路系统106可以包括wlan无线电ic电路系统106a和bt无线电ic电路系统106b。wlan无线电ic电路系统106a可以包括接收信号路径,该接收信号路径可以包括以下电路系统,该电路系统将从fem电路系统104a接收到的wlanrf信号下变频并且将基带信号提供给wlan基带处理电路系统108a。bt无线电ic电路系统106b进而可以包括接收信号路径,该接收信号路径可以包括以下电路系统:该电路系统将从fem电路系统104b接收到的btrf信号下变频并且将基带信号提供给bt基带处理电路系统108b。wlan无线电ic电路系统106a还可以包括发送信号路径,该发送信号路径可以包括以下电路系统,该电路系统将由wlan基带处理电路系统108a提供的wlan基带信号上变频并且将wlanrf输出信号提供给fem电路系统104a以供一个或多个天线101进行随后的无线传输。bt无线电ic电路系统106b还可以包括发送信号路径,该发送信号路径可以包括电路系统,该电路系统将由bt基带处理电路系统108b提供的bt基带信号上变频并且将btrf输出信号提供给fem电路系统104b以供一个或多个天线101进行随后的无线传输。在图1的方面中,尽管无线电ic电路系统106a和106b被示出为彼此不同,但是各方面不限于此,并且在其范围内包括无线电ic电路系统(未示出)(包括用于wlan和bt信号两者的发送路径和/或接收路径)的使用或一个或多个无线电ic电路系统的使用,其中无线电ic电路系统中的至少一些共享用于wlan和bt信号两者的发送和/或接收信号路径。

基带处理电路系统108可以包括wlan基带处理电路系统108a和bt基带处理电路系统108b。wlan基带处理电路系统108a可以包括存储器,诸如例如wlan基带处理电路系统108a的快速傅里叶变换或快速傅里叶逆变换块(未示出)中的一组ram阵列。wlan基带电路系统108a和bt基带电路系统108b中的每一者还可以包括一个或多个处理器和控制逻辑,以处理从无线电ic电路系统106的对应的wlan或bt接收信号路径接收到的信号,并且还为无线电ic电路系统106的发送信号路径生成对应的wlan或bt基带信号。基带处理电路系统108a和108b中的每个基带处理电路系统还可以包括物理层(phy)和介质访问控制层(mac)电路系统,并且还可以与应用处理器110进行接口连接以供生成和处理基带信号并控制无线电ic电路系统106的操作。

仍然参考图1,根据所示出的方面,wlan-bt共存电路系统113可以包括在wlan基带电路系统108a与bt基带电路系统108b之间提供接口的逻辑,以使得需要wlan和bt共存的用例成为可能。附加地,切换器103可以被设置在wlanfem电路系统104a与btfem电路系统104b之间,以允许根据应用需要在wlan无线电与bt无线电之间进行切换。附加地,尽管将天线101描绘为分别被连接到wlanfem电路系统104a和btfem电路系统104b,但是各方面在其范围内包括在wlanfem与btfem之间共享一个或多个天线,或提供连接到fem104a或104b中的每一个的超过一个天线。

在一些方面中,前端模块电路系统104、无线电ic电路系统106和基带处理电路系统108可以被设置在单个无线电卡(诸如无线无线电卡102)上。在一些其它方面中,一个或多个天线101、fem电路系统104和无线电ic电路系统106可以被设置在单个无线电卡上。在一些其它方面中,无线电ic电路系统106和基带处理电路系统108可以被设置在单个芯片或集成电路(ic)(诸如ic112)上。

在一些方面中,无线无线电卡102可以包括wlan无线电卡并且可以被配置用于wi-fi通信,尽管各方面的范围在这一点上不受限制。在这些方面中的一些方面中,无线电架构100可以被配置为通过多载波通信信道接收和发送正交频分复用(ofdm)或正交频分多址(ofdma)通信信号。ofdm或ofdma信号可以包括多个正交子载波。

在这些多载波方面中的一些方面中,无线电架构100可以是wi-fi通信站(sta)(诸如无线接入点(ap)、基站或包括wi-fi设备的移动设备)的一部分。在这些方面中的一些方面中,无线电架构100可以被配置为根据具体通信标准和/或协议(诸如电气和电子工程师协会(ieee)标准中的任何标准,包括802.11n-2009、ieee802.11-2012、802.11n-2009、802.11ac和/或802.11ax标准和/或wlan的建议规范)来发送和接收信号,尽管各方面的范围在这一点上不受限制。无线电架构100还可以适合于根据其它技术和标准来发送和/或接收通信。

在一些方面中,无线电架构100可以被配置用于根据ieee802.11ax标准的高效(he)wi-fi(hew)通信。在这些方面中,无线电架构100可以被配置为根据ofdma技术进行通信,尽管各方面的范围在这一点上不受限制。

在一些其它方面中,无线电架构100可以被配置为发送和接收使用一种或多种其它调制技术(诸如扩频调制(例如直接序列码分多址(ds-cdma)和/或跳频码分多址(fh-cdma))、时分多路复用(tdm)调制和/或频分多路复用(fdm)调制)发送的信号,尽管各方面的范围在这一点上不受限制。

在一些方面中,如图1中进一步示出,bt基带电路系统108b可以符合蓝牙(bt)连接性标准(诸如蓝牙、蓝牙4.0或蓝牙5.0)或蓝牙标准的任何其它迭代。在包括如例如图1中所示出的bt功能性的方面中,无线电架构100可以被配置为建立面向bt同步连接(sco)链路和/或bt低能耗(btle)链路。在包括sco功能性的一些方面中,无线电架构100可以被配置为建立用于bt通信的扩展sco(esco)链路,尽管各方面的范围在这一点上不受限制。在包括bt功能性的这些方面中的一些方面中,无线电架构可以被配置为参与bt异步无连接(acl)通信,尽管各方面的范围在这一点上不受限制。在一些方面中,如图1中所示出,bt无线电卡和wlan无线电卡的功能可以被组合在单个无线无线电卡(诸如单个无线无线电卡102)上,尽管各方面不受限于此,并且在其范围内包括离散的wlan和bt无线电卡。

图2图示了根据一些方面的fem电路系统200。fem电路系统200是可以适用于用作wlan和/或btfem电路系统104a/104b(图1)的电路系统的一个示例,尽管其它电路系统配置也可以是适合的。

在一些方面中,fem电路系统200可以包括tx/rx切换器202,以在发送模式操作与接收模式操作之间切换。fem电路系统200可以包括接收信号路径和发送信号路径。fem电路系统200的接收信号路径可以包括低噪声放大器(lna)206,以放大所接收到的rf信号203并提供放大后的所接收到的rf信号207作为输出(例如,以提供给无线电ic电路系统106(图1))。电路系统200的发送信号路径可以包括用于放大输入rf信号209(例如由无线电ic电路系统106提供)的功率放大器(pa)和用于生成rf信号215以进行后续传输(例如通过天线101(图1)中的一个或多个天线)的一个或多个滤波器212,例如带通滤波器(bpf)、低通滤波器(lpf)或其它类型的滤波器。

在用于wi-fi通信的一些双模方面中,fem电路系统200可以被配置为在2.4ghz频谱或5ghz频谱中操作。在这些方面中,fem电路系统200的接收信号路径可以包括接收信号路径双工器204,以从每个频谱分离信号以及如所示出地为每个频谱提供分离的lna206。在这些方面中,fem电路系统200的发送信号路径还可以包括功率放大器210和滤波器212(诸如用于每个频谱的bpf、lpf或另一类型的滤波器)和发送信号路径双工器214(用于将不同频谱中的一个频谱的信号提供到单个发送路径上,以供天线101(图1)中的一个或多个天线进行随后的传输)。在一些方面中,bt通信可以利用2.4ghz信号路径,并且可以利用与用于wlan通信的fem电路系统相同的fem电路系统200。

图3图示了根据一些方面的无线电ic电路系统300。无线电ic电路系统300是可以适用于用作wlan或bt无线电ic电路系统106a/106b(图1)的电路系统的一个示例,尽管其它电路系统配置也可以是适合的。

在一些方面中,无线电ic电路系统300可以包括接收信号路径和发送信号路径。无线电ic电路系统300的接收信号路径可以至少包括混频器电路系统302,诸如例如下变频混频器电路系统、放大器电路系统306和滤波器电路系统308。无线电ic电路系统300的发送信号路径可以至少包括滤波器电路系统312和混频器电路系统314,诸如例如上变频混频器电路系统。无线电ic电路系统300还可以包括用于合成频率305的合成器电路系统304,以供混频器电路系统302和混频器电路系统314使用。根据一些方面,混频器电路系统302和/或314可以各自被配置为提供直接转换功能性。与标准超外差混频器电路系统相比,后一种类型的电路系统呈现出简单得多的架构,并且例如通过使用ofdm调制,可以减轻由其引起的任何闪烁噪声。图3仅图示了无线电ic电路系统的简化版本,并且尽管未示出,但是可以包括所描绘的电路系统中的每个电路系统可以包括超过一个组件的方面。例如,混频器电路系统320和/或314可以各自包括一个或多个混频器,并且滤波器电路系统308和/或312可以各自包括一个或多个滤波器,诸如根据应用需要的一个或多个bpf和/或lpf。例如,当混频器电路系统是直接转换类型时,它们可以各自包括两个或更多个混频器。

在一些方面中,混频器电路系统302可以被配置为基于由合成器电路系统304提供的合成频率305来将从fem电路系统104(图1)接收到的rf信号207下变频。放大器电路系统306可以被配置为放大经下变频的信号,并且滤波器电路系统308可以包括被配置为从经下变频的信号中去除不想要的信号以生成输出基带信号307的lpf。输出基带信号307可以被提供给基带处理电路系统108(图1)以供进一步处理。在一些方面中,输出基带信号307可以是零频率基带信号,尽管这不是必需的。在一些方面中,混频器电路系统302可以包括无源混频器,尽管各方面的范围在这一点上不受限制。

在一些方面中,混频器电路系统314可以被配置为基于由合成器电路系统304提供的合成频率305来将输入基带信号311上变频,以生成用于fem电路系统104的rf输出信号209。基带信号311可以由基带处理电路系统108提供,并且可以由滤波器电路系统312滤波。滤波器电路系统312可以包括lpf或bpf,尽管各方面的范围在这一点上不受限制。

在一些方面中,混频器电路系统302和混频器电路系统314可以各自包括两个或更多个混频器,并且可以被布置用于分别在合成器304的帮助下进行正交下变频和/或上变频。在一些方面中,混频器电路系统302和混频器电路系统314可以各自包括两个或更多个混频器,每个混频器被配置用于图像抑制(例如hartley图像抑制)。在一些方面中,混频器电路系统302和混频器电路系统314可以被布置用于分别进行直接下变频和/或直接上变频。在一些方面中,混频器电路系统302和混频器电路系统314可以被配置用于超外差操作,尽管这不是必需的。

根据一个方面,混频器电路系统302可以包括:正交无源混频器(例如用于同相(i)和正交相位(q)路径)。在这种方面中,来自图3的rf输入信号207可以被下变频以提供将被发送给基带处理器的i和q基带输出信号。

正交无源混频器可以被由正交电路系统提供的零度和九十度时变lo切换信号驱动,该正交电路系统可以被配置为从本地振荡器或合成器接收lo频率(flo),诸如合成器304(图3)的lo频率305。在一些方面中,lo频率可以是载波频率,而在其它方面中,lo频率可以是载波频率的一部分(例如载波频率的一半、载波频率的三分之一)。在一些方面中,零度和九十度时变切换信号可以由合成器生成,尽管各方面的范围在这一点上不受限制。

在一些方面中,lo信号的占空比(lo信号为高的一个周期的百分比)和/或偏移(周期的起始点之间的差)可以不同。在一些方面中,lo信号可以具有25%的占空比和50%的偏移。在一些方面中,混频器电路系统的每个分支(例如同相(i)和正交相位(q)路径)可以以25%的占空比操作,这可以导致功耗的显著降低。

rf输入信号207(图2)可以包括平衡信号,尽管各方面的范围在这一点上不受限制。i和q基带输出信号可以被提供给低噪声放大器,诸如放大器电路系统306(图3)或滤波器电路系统308(图3)。

在一些方面中,输出基带信号307和输入基带信号311可以是模拟基带信号,尽管各方面的范围在这一点上不受限制。在一些替代方面中,输出基带信号307和输入基带信号311可以是数字基带信号。在这些替代方面中,无线电ic电路系统可以包括模数转换器(adc)和数模转换器(dac)电路系统。

在一些双模方面中,可以提供分离的无线电ic电路系统以用于处理针对每个频谱或此处未提及的其它频谱的信号,尽管各方面的范围在这一点上不受限制。

在一些方面中,合成器电路系统304可以是分数-n合成器或分数n/n+1合成器,尽管各方面的范围在这一点上不受限制,因为其它类型的频率合成器可能是适合的。例如,合成器电路系统304可以是δ-σ合成器、倍频器或包括具有分频器的锁相环的合成器。根据一些方面,合成器电路系统304可以包括数字合成器电路系统。使用数字合成器电路系统的优点是,尽管它可能仍然包括一些模拟组件,但是其覆盖区可以比模拟合成器电路系统的覆盖区缩小得多。在一些方面中,到合成器电路系统304中的频率输入可以由压控振荡器(vco)提供,尽管这不是必需的。根据期望的输出频率305,分频器控制输入还可以由基带处理电路系统108(图1)或应用处理器110(图1)提供。在一些方面中,可以基于如由应用处理器110确定或指示的信道号和信道中心频率来从查找表(例如在wi-fi卡内)确定分频器控制输入(例如n)。

在一些方面中,合成器电路系统304可以被配置为生成载波频率作为输出频率305,而在其它方面中,输出频率305可以是载波频率的一部分(例如载波频率的一半、载波频率的三分之一)。在一些方面中,输出频率305可以是lo频率(flo)。

图4图示了根据一些方面的基带处理电路系统400的功能框图。基带处理电路系统400是可以是适用于用作基带处理电路系统108(图1)的电路系统的一个示例,尽管其它电路系统配置也可以是适合的。基带处理电路系统400可以包括用于处理由无线电ic电路系统106(图1)提供的接收基带信号309的接收基带处理器(rxbbp)402和用于生成用于无线电ic电路系统106的发送基带信号311的发送基带处理器(txbbp)404。基带处理电路系统400还可以包括用于协调基带处理电路系统400的操作的控制逻辑406。

在一些方面中(例如,当在基带处理电路系统400与无线电ic电路系统106之间交换模拟基带信号时),基带处理电路系统400可以包括adc410以将从无线电ic电路系统106接收到的模拟基带信号转换成数字基带信号以供rxbbp402处理。在这些方面中,基带处理电路系统400还可包括dac412,以将来自txbbp404的数字基带信号转换成模拟基带信号。

在诸如通过基带处理器108a传送ofdm信号或ofdma信号的一些方面中,发送基带处理器404可以被配置为通过执行快速傅里叶逆变换(ifft)生成适于传输的ofdm或ofdma信号。接收基带处理器402可以被配置为通过执行fft来处理所接收到的ofdm信号或ofdma信号。在一些方面中,接收基带处理器402可以被配置为通过执行自相关以检测前同步码(preamble)(诸如短前同步码)并通过执行互相关以检测长前同步码来检测ofdm信号或ofdma信号的存在。前同步码可以是用于wi-fi通信的预定帧结构的一部分。

返回参考图1,在一些方面中,天线101(图1)可以各自包括一个或多个定向或全向天线,包括例如偶极天线、单极天线、贴片天线、环形天线、微带天线或适用于传输rf信号的其它类型的天线。在一些多输入多输出(mimo)方面中,可以有效地分离天线以利用空间分集和可能导致的不同信道特性。天线101可以各自包括一组相控阵天线,尽管各方面不限于此。

尽管无线电架构100被图示为具有若干分离的功能元件,但是可以组合功能元件中的一个或多个并且可以通过软件配置元件(诸如包括数字信号处理器(dsp)的处理元件)和/或其它硬件元件的组合来实施。例如,一些元件可以包括一个或多个微处理器、dsp、现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、射频集成电路(rfic)和用于至少执行本文中所描述的功能的各种硬件和逻辑电路系统的组合。在一些方面中,功能元件可以指代对一个或多个处理元件进行操作的一个或多个过程。

示例机器描述

图5图示了示例机器500的框图,可以在该示例机器上执行本文中所讨论的任何一种或多种技术(例如方法)。在替代方面中,机器500可以作为独立设备进行操作,或可以被连接(例如联网)到其它机器。在联网部署中,机器500可以在服务器-客户端网络环境中作为服务器机器、客户端机器或这两者来操作。在示例中,机器500可以在对等(p2p)(或其它分布式)网络环境中充当对等机器。机器500可以是用户装备(ue)、无人驾驶飞行器(uav)或其它载具、演进型节点b(enb)、下一代演进型节点b(gnb)、下一代接入网(an)、下一代用户平面功能(upf)、wi-fi接入点(ap)、wi-fi站(sta)、个人计算机(pc)、平板pc、机顶盒(stb)、个人数字助理(pda)、移动电话、智能电话、web应用、网络路由器、交换机或网桥、或能够执行指定该机器要执行的动作的指令(按顺序或以其它方式)的任何机器。进一步地,虽然只图示了单个机器,但是术语“机器”也应理解为包括单独地或联合地执行用于执行本文中所讨论的方法(诸如云计算、软件即服务(saas)、其它计算机集群配置)中的任何一种或多种方法的一组(或多组)指令的机器的任何集合。

如本文中所描述,示例可以包括逻辑或多个组件、模块或机制,或可以对逻辑或多个组件、模块或机制进行操作。模块是能够执行指定操作的有形实体(例如硬件),并且可以以某种方式被配置或布置。在示例中,电路可以以指定的方式(例如内部地或相对于外部实体,诸如其他电路)布置为模块。在示例中,一个或多个计算机系统(例如独立的客户端或服务器计算机系统)或一个或多个硬件处理器的全部或一部分可以由固件或软件(例如指令、应用部分或应用)配置为操作以执行指定操作的模块。在示例中,软件可以驻留在机器可读介质上。在示例中,软件在由模块的基础硬件执行时使硬件执行指定操作。

因此,术语“模块”应理解为涵盖有形实体,该有形实体是被物理构造、具体配置(例如硬接线)或临时(例如暂时地)配置(例如编程)以用指定的方式进行操作或执行本文中所描述的任何操作的部分或全部的实体。考虑到模块被临时配置的示例,模块中的每个模块都不需要在任何时刻被实例化。例如,在模块包括使用软件进行配置的通用硬件处理器的情况下,通用硬件处理器可以在不同的时间被配置为相应的不同模块。因此,软件可以配置硬件处理器,例如以在一个时间实例处构成特定模块,并在不同的时间实例处构成不同的模块。

机器(例如计算机系统)500可以包括控制器502(例如硬件处理器、中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、硬件处理器核心或其任意组合)、主存储器504和静态存储器506,它们中的一些或全部可以经由互连链路(例如总线)508彼此通信。机器500还可以包括显示单元510、字母数字输入设备512(例如键盘)和用户界面(ui)导航设备514(例如鼠标)。在示例中,显示单元510、输入设备512和ui导航设备514可以是触摸屏显示器。机器500可以附加地包括存储设备(例如驱动单元)516、信号生成设备518(例如扬声器)、网络接口设备520和一个或多个传感器521。传感器521可以包括车载载具传感器或其它类型的载具传感器,诸如速度传感器等。传感器521可以包括能够检测位置或利用服务以用于检测或确定位置的传感器,诸如全球定位系统(gps)传感器、指南针、加速度计或其它传感器。传感器521可以包括能够检测高度的传感器。机器500可以包括输出控制器532,诸如串行(例如通用串行总线(usb)、并行或其它有线或无线(例如红外(ir)、近场通信(nfc)等)连接以对一个或多个外围设备(例如打印机、读卡器等)进行通信或控制。

存储设备516可以包括机器可读介质522,在机器可读介质522上存储有一组或多组数据结构或指令524(例如软件),所述一组或多组数据结构或指令524体现本文所述的技术或功能中的任何一种或多种或者被本文所述的技术或功能中的任何一种或多种利用。在机器500执行指令524期间,指令524也可以全部或至少部分地驻留在主存储器504内、静态存储器506内或控制器502内。在示例中,控制器502、主存储器504、静态存储器506或存储设备516的一个或任何组合可以构成机器可读介质。

尽管将机器可读介质522图示为单个介质,但是术语“机器可读介质”可以包括被配置为存储一个或多个指令524的单个介质或多个介质(例如集中式或分布式数据库和/或相关联的缓存和服务器)。

术语“机器可读介质”可以包括能够存储、编码或承载由机器500执行的指令并且使得机器500执行本公开的技术中的任何一种或多种技术或能够存储、编码或承载由这种指令使用或与之相关联的数据结构的任何介质。非限制性机器可读介质示例可以包括固态存储器以及光学和磁性介质。机器可读介质的具体示例可以包括:非易失性存储器,诸如半导体存储器件(例如电可编程只读存储器(eprom)、电可擦编程只读存储器(eeprom))和闪速存储器设备;磁盘,诸如内部硬盘和可移除磁盘;磁光盘;随机存取存储器(ram);以及cd-rom和dvd-rom磁盘。在一些示例中,机器可读介质可以包括非暂时性机器可读介质。在一些示例中,机器可读介质可以包括不是暂时性传播信号的机器可读介质。

指令524还可以使用传输介质在通信网络526上利用多种传送协议(例如帧中继、因特网协议(ip)、传输控制协议(tcp)、用户数据报协议(udp)、超文本传送协议(http)等)中的任何一种传送协议经由网络接口设备520发送或接收。在示例中,网络接口设备520可以包括多个天线,以使用单输入多输出(simo)、多输入多输出(mimo)或多输入单输出(miso)技术中的至少一种进行无线通信。在一些示例中,网络接口设备520可以使用多用户mimo技术进行无线通信。术语“传输介质”应被认为包括能够存储、编码或承载由机器500执行的指令并且包括数字或模拟通信信号的任何无形介质或用于促进这种软件的通信的其它无形介质。

示例ue描述

如本文中所使用,术语“电路系统”可以指代以下项、以下项的部分或包括以下项:执行一个或多个软件或固件程序的专用集成电路(asic)、电子电路、处理器(共享、专用或群组)和/或存储器(共享、专用或群组)、组合逻辑电路和/或提供所述功能性的其它适合硬件组件。在一些方面中,电路系统可以在一个或多个软件或固件模块中实施,或与电路系统相关联的功能可以由一个或多个软件或固件模块实施。在一些方面中,电路系统可以包括至少部分可在硬件中操作的逻辑。

可以使用任何适合地配置的硬件和/或软件将本文中所述的方面实施到系统中。图6针对一个方面图示了用户装备(ue)设备600的示例组件。在一些方面中,ue设备600可以包括如所示出地至少耦合在一起的应用电路系统602、基带电路系统604、射频(rf)电路系统606、前端模块(fem)电路系统608和一个或多个天线610。在一些方面中,ue可以是无人机或uav。

应用电路系统602可以包括一个或多个应用处理器。例如,应用电路系统602可以包括电路系统,诸如但不限于一个或多个单核或多核处理器。(一个或多个)处理器可以包括通用处理器和专用处理器(例如图形处理器、应用处理器等)的任何组合。处理器可以与存储器/存储装置耦合和/或可以包括存储器/存储装置,并且可以被配置为执行被存储在存储器/存储装置中的指令以使得各种应用和/或操作系统能够在系统上运行。

基带电路系统604可以包括电路系统,诸如但不限于一个或多个单核或多核处理器。基带电路系统604可以包括一个或多个基带处理器和/或控制逻辑,以处理从rf电路系统606的接收信号路径接收到的基带信号并生成用于rf电路系统606的发送信号路径的基带信号。基带处理电路系统604可以与应用电路系统602进行接口连接,以供生成和处理基带信号并控制rf电路系统606的操作。例如,在一些方面中,基带电路系统604可以包括第二代(2g)基带处理器604a、第三代(3g)基带处理器604b、第四代(4g)基带处理器604c和/或用于其它现有的代、正在开发的代或将来要开发的代(例如第五代(5g)、6g等)的(一个或多个)其它基带处理器604d。基带电路系统604(例如基带处理器604a-d中的一个或多个)可以处理实现经由rf电路系统606与一个或多个无线电网络进行通信的各种无线电控制功能。无线电控制功能可以包括但不限于信号调制/解调、编码/解码、射频移位等。在一些方面中,基带电路系统604的调制/解调电路系统可以包括快速傅里叶变换(fft)、预编码和/或星座映射/解映射功能性。在一些方面中,基带电路系统604的编码/解码电路系统可以包括卷积、咬尾卷积、turbo、viterbi和/或低密度奇偶校验(ldpc)编码器/解码器功能性。调制/解调和编码器/解码器功能性的各方面不限于这些示例,并且在其它方面中可以包括其它适合的功能性。

在一些方面中,基带电路系统604可以包括协议栈的元件,诸如例如演进的通用陆地无线电接入网(eutran)协议的元件,包括例如物理(phy)、介质访问控制(mac)、无线电链路控制(rlc)、分组数据收敛协议(pdcp)和/或无线电资源控制(rrc)元件。基带电路系统604的中央处理单元(cpu)604e可以被配置为运行协议栈的元件,以用于phy、mac、rlc、pdcp和/或rrc层的信令。在一些方面中,基带电路系统可以包括一个或多个音频数字信号处理器(dsp)604f。(一个或多个)音频dsp604f可以包括用于压缩/解压缩和回声消除的元件,并且在其它方面中可以包括其它适合的处理元件。在一些方面中,基带电路系统的组件可以适合地组合在单个芯片、单个芯片组中,或设置在同一电路板上。在一些方面中,基带电路系统604和应用电路系统602的组成组件中的一些或全部可以一起诸如例如在片上系统(soc)上实施。

在一些方面中,基带电路系统604可以提供与一种或多种无线电技术兼容的通信。例如,在一些方面中,基带电路系统604可以支持与演进的通用陆地无线电接入网(eutran)和/或其它无线城域网(wman)、无线局域网(wlan)、无线个人局域网(wpan)的通信。基带电路系统604被配置为支持超过一种无线协议的无线电通信的方面可以被称为多模式基带电路系统。

rf电路系统606可以实现使用经调制的电磁辐射通过非固体介质与无线网络进行通信。在各个方面中,rf电路系统606可以包括交换机、滤波器、放大器等,以促进与无线网络的通信。rf电路系统606可以包括接收信号路径,该接收信号路径可以包括将从fem电路系统608接收到的rf信号下变频并将基带信号提供给基带电路系统604的电路系统。rf电路系统606还可以包括发送信号路径,该发送信号路径可以包括将由基带电路系统604提供的基带信号上变频并将rf输出信号提供给fem电路系统608以进行传输的电路系统。

在一些方面中,rf电路系统606可以包括接收信号路径和发送信号路径。rf电路系统606的接收信号路径可以包括混频器电路系统606a、放大器电路系统606b和滤波器电路系统606c。rf电路系统606的发送信号路径可以包括滤波器电路系统606c和混频器电路系统606a。rf电路系统606还可以包括合成器电路系统606d,以用于合成供接收信号路径和发送信号路径的混频器电路系统606a使用的频率。在一些方面中,接收信号路径的混频器电路系统606a可以被配置为基于由合成器电路系统606d提供的合成频率来将从fem电路系统608接收到的rf信号下变频。放大器电路系统606b可以被配置为放大经下变频的信号,并且滤波器电路系统606c可以是被配置为从经下变频的信号中去除不想要的信号以生成输出基带信号的低通滤波器(lpf)或带通滤波器(bpf)。可以将输出基带信号提供给基带电路系统604以供进一步处理。在一些方面中,输出基带信号可以是零频率基带信号,尽管这不是必需的。在一些方面中,接收信号路径的混频器电路系统606a可以包括无源混频器,尽管各个方面的范围在这一点上不受限制。

在一些方面中,发送信号路径的混频器电路系统606a可以被配置为基于由合成器电路系统606d提供的合成频率来将输入基带信号上变频,以生成用于fem电路系统608的rf输出信号。基带信号可以由基带电路系统604提供,并且可以由滤波器电路系统606c滤波。滤波器电路系统606c可以包括低通滤波器(lpf),尽管各方面的范围在这一点上不受限制。

在一些方面中,接收信号路径的混频器电路系统606a和发送信号路径的混频器电路系统606a可以包括两个或更多个混频器,并且可以被布置为分别用于正交下变频和/或上变频。在一些方面中,接收信号路径的混频器电路系统606a和发送信号路径的混频器电路系统606a可以包括两个或更多个混频器,并且可以被布置用于图像抑制(例如hartley图像抑制)。在一些方面中,接收信号路径的混频器电路系统606a和发送信号路径的混频器电路系统606a可以被布置为分别用于直接下变频和/或直接上变频。在一些方面中,接收信号路径的混频器电路系统606a和发送信号路径的混频器电路系统606a可以被配置用于超外差操作。

在一些方面中,输出基带信号和输入基带信号可以是模拟基带信号,尽管各个方面的范围在这一点上不受限制。在一些替代方面中,输出基带信号和输入基带信号可以是数字基带信号。在这些替代方面中,rf电路系统606可以包括模数转换器(adc)和数模转换器(dac)电路系统,并且基带电路系统604可以包括用于与rf电路系统606通信的数字基带接口。

在一些双模方面中,可以提供分离的无线电ic电路系统以用于处理针对每个频谱的信号,尽管各个方面的范围在这一点上不受限制。

在一些方面中,合成器电路系统606d可以是分数-n合成器或分数n/n+1合成器,尽管各个方面的范围在这一点上不受限制,因为其它类型的频率合成器可能是适合的。例如,合成器电路系统606d可以是δ-σ合成器、倍频器或包括具有分频器的锁相环的合成器。

合成器电路系统606d可以被配置为基于频率输入和分频器控制输入来合成输出频率,以供rf电路系统606的混频器电路系统606a使用。在一些方面中,合成器电路系统606d可以是分数n/n+1合成器。

在一些方面中,频率输入可以由压控振荡器(vco)提供,尽管这不是必需的。可以根据期望的输出频率由基带电路系统604或应用处理器602提供分频器控制输入。在一些方面中,可以基于由应用处理器602指示的信道从查找表确定分频器控制输入(例如n)。

rf电路系统606的合成器电路系统606d可以包括分频器、延迟锁定回路(dll)、多路复用器和相位累加器。在一些方面中,分频器可以是双模分频器(dmd),并且相位累加器可以是数字相位累加器(dpa)。在一些方面中,dmd可以被配置为将输入信号除以n或n+1(例如基于进位输出(carryout))以提供分数除法比。在一些示例方面中,dll可以包括一组级联的可调的延迟元件、相位检测器、电荷泵和d型触发器。在这些方面中,延迟元件可以被配置为将vco周期分成nd个相等的相位分组,其中nd是延迟线中的延迟元件的数量。以此方式,dll提供了负反馈,以帮助确保通过延迟线的总延迟是一个vco周期。

在一些方面中,合成器电路系统606d可以被配置为生成载波频率作为输出频率,而在其它方面中,输出频率可以是载波频率的倍数(例如载波频率的两倍、载波频率的四倍),并与正交生成器和分频器电路系统结合使用,以在载波频率下生成相对于彼此具有多个不同相位的多个信号。在一些方面中,输出频率可以是lo频率(flo)。在一些方面中,rf电路系统606可以包括iq/极性转换器。

fem电路系统608可以包括接收信号路径,该接收信号路径可以包括以下电路系统,该电路系统被配置为对从一个或多个天线610接收到的rf信号进行操作,放大所接收到的信号并将所接收到的信号的放大版本提供给rf电路系统606以供进一步处理。fem电路系统608还可以包括发送信号路径,该发送信号路径可以包括以下电路系统,该电路系统被配置为放大由rf电路系统606提供的用于传输的信号,以供一个或多个天线610中的一个或多个天线传输。

在一些方面中,fem电路系统608可以包括tx/rx切换器,以在发送模式操作与接收模式操作之间切换。fem电路系统608可以包括接收信号路径和发送信号路径。fem电路系统608的接收信号路径可以包括低噪声放大器(lna),以放大所接收到的rf信号并提供放大后的所接收到的rf信号作为输出(例如,以提供给rf电路系统606)。fem电路系统608的发送信号路径可以包括用于放大输入rf信号(例如由rf电路系统606提供)的功率放大器(pa)和用于生成rf信号以供后续传输(例如,通过一个或多个天线610中的一个或多个)的一个或多个滤波器。

在一些方面中,ue设备600可以包括附加元件,诸如例如存储器/存储装置、显示器、相机、传感器和/或输入/输出(i/o)接口。在长期演进(lte)和5g系统中,移动终端(被称为用户装备或ue)经由基站(bs)连接到蜂窝网络,该基站被称为lte系统中的演进节点b或enb并且被称为5g或nr系统中的下一代演进节点b或gnb。图7图示了ue704和基站(例如enb或gnb)700的组件的示例。bs700包括连接到无线电收发器702以提供空中接口的处理电路系统701。ue704包括连接到无线电收发器708以通过无线介质提供空中接口的处理电路系统706。设备中的收发器中的每个收发器连接到天线710。设备的天线710形成天线阵列,其方向性可以由处理电路系统控制。在示例中,天线710可以耦合到电气或机械装置,以使天线710朝向目标小区倾斜。在示例中,天线710可以包括至少两个接收天线,并且至少两个接收天线可以包括至少一个全向天线和至少一个定向天线,以用于测量参考信号接收功率(rsrp)或类似的值。ue和/或bs的存储器和处理电路系统可以被配置为执行功能并且实施本文所述的各个方面的方案。ue还可以被配置为作为无人机或uav操作。

各个方面的描述

使用蜂窝技术的无人机交通控制

根据各方面的方法和装置可以为无人机(也被称为uav)提供交通管理。方法和装置可以将交通管理从2d扩展到3d交通管理。图8图示了根据一些方面的三个维度的交通管理。

中央控制器800可以由区域、地区、市镇等的交通控制机构操作。中央控制器800可以包括计算系统500(图5)的组件。中央控制器800可以与bs801进行无线通信。bs801可以包括bs700(图7)的元件。

uav803通常在“走廊”或三维空间中的飞行路径内移动。例如,uav803可以在走廊802、804或806中的一个中移动,其中每个走廊802、804、806可以相对于其它走廊在高度805、807处间隔开。虽然示出了三个走廊,但是在由地理坐标定义的区域内可能存在多于或少于三个走廊。

交通标志808、810、812可以是物理标志。然而,在一些方面中,交通控制信令将与无线信令(“虚拟交通标志”)通信,而不是由中央控制器800控制并由bs801通信的物理标志的安装。在一些方面中,可以通过使用地图来传送交通控制信令的位置。在各方面中,还可以为一些非uav自主载具提供无线信令。根据各方面的方法提供了用于在二维上或在三维上移动的信令。物理标志也可以存在于每个走廊802、804、806中,以控制该走廊内的2d移动。

虚拟交通标志可以由位置定义,其中该位置可以包括3d空间中虚拟交通标志的状况适用的点。位置可以被指定为地理坐标和高度/海拔。虚拟交通标志还根据其类型被定义。例如,虚拟交通标志的类型可以指示对应虚拟交通标志是否是交通许可、交通方向等。虚拟交通标志可以暂时或永久地存在,并且虚拟交通标志的值可以随时间而变化或可以是固定的。虚拟交通标志可以基于uav的优先级和类型应用于所有uav或仅应用于某些uav。一些虚拟交通标志可以应用于在二维上行驶的交通,而一些虚拟交通标志可以控制在三维上的载具移动。例如,一些虚拟交通标志可以指示是否准许uav移动到新的高度。可以对虚拟交通标志进行编码(例如,通过颜色或其它机制)以指定在不同维度上的交通管理。例如,第一颜色或代码可以指定虚拟交通标志涉及2d流管理(左、右、笔直)。第二颜色或代码可以指定对应的交通管理是针对改变到较低走廊(例如,从走廊804到806)的uav。第三颜色或代码可以指定对应的交通管理是针对改变到较高走廊(例如,从走廊804到802)的uav。

根据各个方面的方法可以依赖于交通标志的软决策方法,而不是硬决策方法。这种情况通过将描绘了绕道的硬决策方法的图9与描绘了根据一些方面的用于绕道的软决策方法的图10进行比较来说明。

如图9中所示出,如果在902处阻塞交通,则在硬决策中将所有交通定向到右侧。相比之下,在图10中,在给定阻塞1002的情况下,一些交通(例如交通的百分比)可以被定向到道路1004,其它交通可以被定向到道路1006,并且又一些其它交通可以被定向到道路1008。在uav交通的情况下,交通也可以以类似的方式被定向在走廊之间(例如不同高度下的路线)。在至少这些方面中,虚拟交通标志可以包括特定uav将采取特定路线或去往特定走廊的概率。

在图11中图示了由该虚拟交通标志发送的消息1100。消息1100可以由中央控制器800配置,并且中央控制器800可以通过通信网络526(图5)将消息传送给bs801。

消息1100可以包括虚拟交通标志类型字段1102。值的示例包括“停止标志”、“交通灯”等。消息1100还可以包括状态数字段1104。例如,“交通灯”可以包括状态“red”和“green”,在该情况下,状态数字段1104将包含值“2”。消息1100可以包括指示任何状态将应用于特定uav的概率的附加字段1106、1108。例如,字段1106可以指示虚拟交通标志相对于特定uav将具有状态1的概率(例如,以可能性百分比指示)。字段1108可以指示虚拟交通标志相对于特定uav将具有状态n的概率。字段1106、1108还可以与概率分布相关联,以使得由uav提供的一组数字将与第一状态(例如虚拟交通标志值)相关联,并且第二组数字将与第n个状态相关联。消息还可以包括响应于虚拟交通标志而采取的多个交通动作的指示。示例可以包括“向右转”、“向上走”等。

图12图示了根据一些方面的用于交通控制的方法1200。方法1200可以由中央控制器800使用图5中所图示的组件(例如硬件处理器或控制器502)来实施。

方法1200开始于操作1202,其中硬件处理器进行调整交通状况的确定。确定可以是基于道路危险、交通拥堵或其它状况的检测,或确定可以是基于历史数据。例如,可以基于在一天或其它时间段期间的峰值交通状况的知识来进行确定。可以基于来自uav、交通人员、自主汽车等的报告来进行确定。

方法1200继续操作1204,其中硬件处理器基于交通状况来控制虚拟交通标志。硬件处理器可以通过调整类似于消息1100(图11)的消息来控制虚拟交通标志。例如,硬件处理器可以调整虚拟交通标志的某种状态将应用于给定的uav的概率,或硬件处理器可以改变虚拟交通标志的类型(例如从停止标志变为转向信号)。

方法1200还可以包括根据机器学习算法来调整虚拟交通标志的参数的操作。可以基于交通状况是基于根据操作1204的虚拟交通标志的控制来改变还是恶化来进行调整。例如,在一些方面中,如果状态导致较差或改善的交通状况,则可以减小或增加状态适用于虚拟交通标志的概率。在其它方面中,可以基于交通状况的变化来进行调整,而不管是否确定状态恶化或改善交通状况。可以基于一天的时间或其它因素进行调整,以周期性地移除或改变虚拟交通标志。

图13图示了根据一些方面的用于控制uav的方法1300。方法1300可以由uav803(图8)使用图7中所图示的组件(例如处理电路系统706)来实施。

方法1300开始于操作1302,其中处理电路系统706接收指示虚拟交通标志的状态的信号。在一些方面中,状态可以包括至少有点类似于消息1100(图11)的消息。

方法1300继续操作1304,其中基于虚拟交通标志的状态来标识要采取的交通动作。在一些示例中,处理电路系统706可以涉及选择随机数。处理电路系统706可以确定对应于该随机数的虚拟交通标志的适用状态。例如,参考图11,字段1106可以与第一组数字相关联,并且字段1108可以与第二组数字相关联,并且处理电路系统706将基于随机数是否落入第一组数字或第二组数字内来确定适用状态。

方法1300继续操作1306,其中uav采用指定的交通动作。例如,如果虚拟交通标志的状态(基于所选的随机数来标识)指示uav应改变高度,则uav将改变高度。

在各个方面中,uav根据类型被分类。例如,uav可以被分类为紧急uav、警察uav、公共监督uav、私人监督uav、货运uav、电信uav、基础设施监测uav、私人休闲uav或其它类型的uav。基于类别,根据各个方面的方法可以向uav分配优先级。可以基于本地(例如国家、地区或市政)法规来分配优先级。例如,私人休闲uav可以被分配最低优先级,而紧急uav可以被分配最高优先级。

也可以分配uav自主级别。这种自主级别可以至少有点类似于根据汽车工程师协会(sae)系列标准在规范中提供的级别或由5g汽车协会(5gaa)使用的级别。例如,uav可以具有自动化级别0,其中uav不具有自动特征并且远程飞行员具有对uav的完全控制。uav可以具有自动化级别1,其中uav具有针对一个或多个控制功能(例如海拔控制或固定飞行)的自动化控制。uav可以具有自动化级别2,其中uav具有针对两个或更多个控制功能(例如海拔控制、固定飞行或速度)的自动化控制。在自动化级别3下,uav远程飞行员不会持续监测uav的环境。在自动化级别4下,uav可以在某些状况下自动执行飞行功能(包括起飞和降落),但是远程飞行员具有在任何时候控制uav的选项。在自动化级别5下,uav可以在所有状况下自动执行飞行功能,但是远程飞行员具有在任何时候控制uav的选项。

在一些方面中,uav交通控制可以通过蜂窝网络使用系统信息块、多媒体广播/多播服务(mbms)或使用pc5侧链路通信被广播。为了增强通信的鲁棒性,可以将冗余信道用于无线通信。冗余信道的数量可以取决于uav的优先级或类型。由uav(传输模式4——tm4)或enb/gnb(传输模式3——tm3)进行的资源选择可以取决于uav的优先级或类型。例如,高优先级uav可以具有保留的专用资源块。

响应于虚拟交通标志交通控制,在一些方面中,可以通过远程操作者(例如远程控制中心)的指导或通过自动应用的策略来控制uav操作。

信令可以被扩展以涵盖uav用例。例如,在欧洲电信标准协会(etsi)规范中定义的参数可以被扩展以包括uav用例,以向uav通知交通规则,包括区域约束、海拔约束、走廊约束、速度限制等。约束或限制可以基于uav优先级或uav类型而变化。

可以引入新消息(在etsi规范中,例如etsits101894-2或其它规范中),以允许uav关于事件(诸如线路变化、方向变化、海拔变化、超车、uav音量等)进行通信,或通知起飞和降落。根据一个示例,参数drivedirection可以被扩展以包括垂直移动(例如向上和向下)。根据另一示例,参数trafficrule可以被扩展以考虑uav的优先级类型。可以添加新的参数以向uav或自主载具通知关于无线(虚拟)交通标志或向3d输送管道通知。

消息传送还可以建议对其它uav的约束,以防止其它uav在一段时间期间(例如在起飞或降落过程期间)进入受约束的区域。可以使用地理坐标和海拔或使用区域标识符来定义受约束的区域。受约束的区域可以被分配给一个或多个uav。可以在起飞或降落期间静态或动态地指定受约束的区域。如果动态地完成,则uav可以广播uav将开始起飞或降落过程并指示坐标(例如定义走廊)。在其它方面中,uav可以与附近的uav协商受约束的区域,或uav可以首先获得来自交通控制器的许可。起飞和降落过程可以由uav自身执行,或uav可以根据来自地面或另一uav上的控制中心的命令来执行动作。

因为uav可以在三个维度上移动,所以uav可以通过在其它uav上方或下方飞行来超越其它uav。碰撞检测可以被扩展以包括警告消息,这些警告消息指示用于超越uav的角度和方向。警告消息可以被广播到被超越的uav和其它附近的uav。

用于载具转向协作和远程控制的v2x增强

在一些情境下,可能期望载具采取部分或全部控制另一载具的操作。例如,紧急载具或警察载具可能需要控制接近的自主载具。在其它示例中,一个载具可能没有环境的完全可见性,但是另一个附近的载具(例如无人机或uav)可能具有改善的可见性。然后,两个载具可以协作,并且一个载具可以将控制命令发送给另一载具。

各个方面提供了用于使用例如侧链路通信的载具之间的分布式控制的方法。可以定义若干控制级别。根据实施高级控制的各个方面,控制设备可以发送全局(高级别)命令,诸如“使汽车停止”,并且受控制的汽车将操作所有必要的动作以使汽车停止。根据实施低级控制的各个方面,控制设备可以发送专用命令以操作其它载具。专用命令可以包括方向盘的转向、车速的变化和其它有限的操作。

在一些方面中,当飞行员或驾驶者操作uav或远程载具时,可以远程进行控制。在其它方面中,可以通过不同的接近载具在载具上执行接近度控制。在一些方面中,载具可以在急救/警察载具所需的方向上跟随引导载具/uav。在一些方面中,可以实施远程控制和接近度控制的组合。

在实施接近度控制的各个方面中,控制载具或设备应在受控制的载具的接收范围内。使用pc5侧链路连接执行通信。作为替代方案,可以在短程通信协议(诸如蓝牙或wi-fi)之上实施控制协议。在这种情况下,应在对受控载具进行控制之前执行第一次配对或关联。控制设备可以是路侧单元(road-sideunit;rsu)。在另一示例中,rsu可以控制载具停放或控制uav降落并起飞。这可以减少碰撞的风险并且允许需要停放或开始的所有载具的良好协调。在实施远程控制的方面中,可以使用不同的连接性解决方案,包括在任何蜂窝通信标准(诸如lte或5g)下的蜂窝通信。

在又一些其它方面中,可以进行协作载具转向(或分布式控制)。在至少这些方面中,当受控载具具有做出转向决策或其它决策所需的有限信息或视线时,载具可以部分地控制受控载具。在一个替代方案中,控制载具使用取决于受控载具与控制载具之间的接近度的通信来向受控载具提供传感器信息或其它所需信息。在这些方面中,受控载具使用所提供的信息在转向方面具有完全自主权。在另一替代方案中,受控载具可以向控制载具提供任何可用的传感器信息,并且此后控制载具控制受控载具的转向等。在又一替代方案中,控制载具可以向受控载具提供一些转向命令,但是受控载具将依赖于其自身的传感器数据进行转向,其中传感器数据对于转向有用。例如,受控载具可以控制速度,但是方向可以由控制载具确定。例如,当控制载具是具有改善的视线以指导转向方向的uav时,这种情况会发生。在开始分布控制之前,可以在载具之间执行“握手”,以共享每一侧处可用的传感器数据的类型,并就载具之间的转向功能的划分达成协议。

在一些方面中,超过一个控制载具可能能够控制相同的受控载具。在至少这些方面中,可以定义优先级,以使得受控载具可以选择在命令冲突的情况下执行哪个命令。doppler信号可以被用于标识载具交通的方向,以在与紧急响应者相同的方向上流动的交通与在紧急响应者的相反方向上流动的交通之间进行区分。在一些方面中,可以调整控制消息的加密级别。例如,当等待时间不重要时,可以增加加密。相比之下,在紧急或时间紧迫的情境下,控制消息的加密可能是最小的。在这种紧急情境下,所有附近的载具可能能够快速解密控制通信。

一些方面还提供了在控制之前监测载具的行为,并且提供了基于所观察到的行为来修改控制类型。例如,当由于驾驶者没有反应而使载具似乎失控时,可能迫使载具处于远程或接近控制之下。在图14中图示了至少这些方面。

图14图示了根据一些方面的基于远程控制中心1402请求来应用载具控制状态的示例。远程控制中心1402可以包括至少类似于系统500(图5)的系统,并且一些操作可以在硬件处理器中实施或通过一个或多个天线530实施,所述一个或多个天线530在网络526上进行通信以接收和发送参考图14所述的信号。

在至少一些方面中,rsu1400可以收集来自路侧传感器的输入,并且在信号1404处的报告中将它们提供给远程控制中心1402。载具/uav1406还可以包括用于实施图14中所示的操作的系统500的元件。例如,载具/uav1406可以包括硬件处理器和传感器521(例如以车载传感器、速度传感器、gps等的形式)。因此,硬件处理器可以对报告进行编码以用于传输给远程操作者,报告包括基于一个或多个传感器521中的至少一个的输入的关于载具行为的度量。

路侧传感器可以包括来自其它载具的使用侧链路通信、dscr或v2x的雷达、摄像机或传感器。远程控制中心1402还可以在信号1408处针对关于载具/uav1406行为的度量而查询载具/uav1406。度量可以由载具传感器521(例如,如上文所述的车载传感器、速度传感器等)提供。载具/uav1406可以在信号1410处提供所请求的度量。在操作1412,远程控制中心1402(例如远程控制中心1402的硬件处理器)可以评估是否应在载具/uav1406上强加远程控制或其它控制。在决策框1413中,如果不需要远程控制,则远程控制中心不采取其它动作。否则,在操作1414和1416,使用信号1418或1420分别应用远程控制或自主控制。在一些方面中,载具/uav硬件处理器可以在决定是否实施远程控制以及在多大程度上实施远程控制之前评估传感器521的可靠性。在一些方面中,载具/uav硬件处理器可以包括解密电路系统,并且如果不能对控制信令进行解密,则可以避免实施远程控制。

图15图示了根据一些方面的响应于载具启动的载具控制状态的变化的示例。载具/uav1500可以包括至少类似于系统500(图5)的系统,并且一些操作可以在硬件处理器中实施或通过一个或多个天线530实施,所述一个或多个天线530在网络526上进行通信以接收和发送参考图15所述的信号。类似地,远程控制中心1502可以包括类似于系统500的系统的元件。

在操作1504中,载具/uav硬件处理器可以评估车载传感器,以确定是否应由远程控制中心1502强加自主控制或远程控制。在决策框1506中,如果不需要动作,则不从远程控制中心1502发送控制信号。如果在操作1508启用自主控制,则载具/uav将在没有驾驶者的控制的情况下操作。否则,如果载具/uav硬件处理器确定需要远程控制辅助,则载具/uav硬件处理器将对消息1510进行编码,以传输给远程控制中心1502,从而请求远程控制辅助。在需要远程辅助的情况下,在操作1512,远程控制中心1502将接管对载具的控制,并发送强加载具/uav1500的远程控制的信号1514。

图16图示了根据一些方面的用于载具控制的示例架构1600。载具控制器1602(其可以包括系统500的组件,例如硬件处理器或控制器502)可以从载具/uav的传感器1604接收输入。通信可以是通过通信总线(例如根据sae系列标准的总线)进行的。传感器1604中的至少一些可以包括传感器521(图5)。其它输入可以来自驾驶者命令1606。其它输入可以来自远程命令输入1608。输入1604、1606和1608可能冲突,并且在这种情况下,应将控制命令策略1610应用于帮助载具控制器1602确定要考虑哪个输入以及因此要应用哪个控制命令。命令控制策略1610可以在载具内被提供,或由第三方使用安全连接1612来调整或修改以保护策略授权服务器1614。控制总线(诸如根据汽车工程师协会(sae)系列标准的标准的控制总线)可以在传感器输入1604、驱动命令输入1606和远程命令输入1608中的任何一个与硬件处理器之间进行通信。在一些示例中,如果载具/uav被检测到受恶意控制或被检测到已经被盗,则可以将载具/uav禁用。

在一些方面中,可以指定决策制定层次,以使得具有较高层次的控制优先于较低层次处的控制。在一些方面中,最高层次级别被分配给驾驶者命令,而中等层次级别被分配给远程受控驾驶(例如通过载具制造商)。最低层次级别可以被分配给载具/uav中的自主驾驶能力。层次级别可以在检测到某些状况时被重新分配。例如,如果检测到载具盗窃,则从驾驶者处夺走控制权(例如,可以将驾驶者命令分配为低层次或不分配层次)。在至少该用例中,可以为远程受控驾驶分配最高层次级别,并且可以将中等层次级别分配给载具中的自主驾驶能力。如果在远程受控驾驶能力中发现缺陷,则可以将远程受控驾驶重新分配给无层次或低层次。同样地,如果在自主驾驶能力中发现缺陷,则可以将自主驾驶重新分配给无层次或低层次。

本文中所述的任何无线电链路可以根据以下无线电通信技术和/或标准中的任何一种或多种来操作,这些无线电通信技术和/或标准包括但不限于:全球移动通信系统(gsm)无线电通信技术、通用分组无线电服务(gprs)无线电通信技术、gsm演进的增强数据速率(edge)无线电通信技术和/或第三代合作伙伴计划(3gpp)无线电通信技术,例如通用移动电信系统(umts)、自由多媒体接入(foma)、3gpp长期演进(lte)、3gpp高级长期演进(lte高级)、码分多址2000(cdma2000)、蜂窝数字分组数据(cdpd)、mobitex、第三代(3g)、电路交换数据(csd)、高速电路交换数据(hscsd)、通用移动电信系统(第三代)(umts(3g))、宽带码分多址(通用移动电信系统(w-cdma(umts))、高速分组接入(hspa)、高速下行链路分组接入(hsdpa)、高速上行链路分组接入(hsupa)、高速分组接入加强版(hspa+)、通用移动电信系统-时分双工(umts-tdd)、时分-码分多址(td-cdma)、时分-同步码分多址(td-cdma)、第三代合作伙伴计划版本8(预第四代)(3gpp版本8(预4g))、3gpp版本9(第三代合作伙伴计划版本9)、3gpp版本10(第三代合作伙伴计划版本10)、3gpp版本11(第三代合作伙伴计划版本11)、3gpp版本12(第三代合作伙伴计划版本12)、3gpp版本13(第三代合作伙伴计划版本13)、3gpp版本14(第三代合作伙伴计划版本14)、3gpp版本15(第三代合作伙伴计划版本15)、3gpp版本16(第三代合作伙伴计划版本16)、3gpp版本17(第三代合作伙伴计划版本17)和后续版本(诸如版本18、版本19等)、3gpp5g、3gpplte补充、lte高级pro、lte许可辅助接入(laa)、multefire、umts陆地无线电接入(utra)、演进的umts陆地无线电接入(e-utra)、高级长期演进(第四代)(lte高级(4g))、cdmaone(2g)、码分多址2000(第三代)(cdma2000(3g))、优化的演进数据或仅演进数据(ev-do)、高级移动电话系统(第一代)(amps(1g))、总接入通信系统/扩展的总接入通信系统(tacs/etacs)、数字amps(第二代)(d-amps(2g))、一键通(ptt)、移动电话系统(mts)、改进的移动电话系统(imts)、高级移动电话系统(amts)、olt(挪威语为offentliglandmobiltelefoni,公共陆地移动电话)、mtd(瑞典语缩写为mobiltelefonisystemd或移动电话系统d)、公共自动化陆地移动(autotel/palm)、arp(芬兰语为autoradiopuhelin,“汽车无线电电话”)、nmt(北欧移动电话)、大容量版本的ntt(日本电报和电话)(hicap)、蜂窝数字分组数据(cdpd)、mobitex、datatac、集成数字增强网络(iden)、个人数字蜂窝(pdc)、电路交换数据(csd)、个人手持电话系统(phs)、宽带集成数字增强网络(widen)、iburst、未许可移动接入(uma)(也被称为3gpp通用接入网络或gan标准)、zigbee、蓝牙(r)、无线千兆联盟(wigig)标准、通常的mmwave标准(在10-300ghz和更高的频率下操作的无线系统,诸如wigig、ieee802.11ad、ieee802.11ay等)、在300ghz和thz频段以上操作的技术(基于3gpp/lte或ieee802.11p等)、载具到载具(v2v)和载具到x(v2x)和载具到基础设施(v2i)和基础设施到载具(i2v)通信技术、3gpp蜂窝v2x、dsrc(专用短程通信)通信系统(诸如智能输送系统等(通常在5850mhz至5925mhz下操作))、欧洲its-g5系统(即基于ieee802.11p的dsrc的欧洲风格,包括its-g5a(即在频率范围5875ghz至5905ghz内专用于与安全相关的应用的its的欧洲its频带中的its-g5的操作)、its-g5b(即在频率范围5855ghz至5875ghz内专用于its非安全应用的欧洲its频带中的操作)、its-g5c(即在频率范围5470ghz至5725ghz内its应用的操作))、日本的700mhz频带内的dsrc(包括715mhz至725mhz)等。

本文中所述的方面可以在任何频谱管理方案的上下文中使用,所述频谱管理方案包括专用许可频谱、未许可频谱、(许可)共享频谱(诸如lsa=2.3-2.4ghz、3.4-3.6ghz、3.6-3.8ghz和其它频率下的许可共享访问,并且sas=频谱接入系统/cbrs=3.55-3.7ghz和其它频率下的市民宽带无线电系统)。适用的频谱频带包括imt(国际移动电信)频谱以及其它类型的频谱/频带,诸如具有国家分配的频带。

在该文件中,术语“一”或“一个”被使用,如在专利文件中常见的,以包括一个或超过一个,独立于“至少一个”或“一个或多个”的任何其它实例或用法。在该文件中,术语“或”被用于指非排他性的,或使得除非另有说明,否则“a或b”包括“a但不包括b”、“b但不包括a”以及“a和b”。在所附权利要求书中,术语“包括(including)”和“其中(inwhich)”被用作相应术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的普通英语等效词。另外,在所附权利要求书中,术语“包括(including)”和“包括(comprising)”是开放式的,即,包括除了在权利要求中的这种术语仍被认为落在该权利要求的范围内之后列出的元件之外的元件的系统、设备、物品或过程。此外,在以下权利要求书中,术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签,并且不旨在对其对象强加数字要求。

上文描述旨在是说明性而非限制性的。例如,上文所描述的示例(或其一个或多个方面)可以彼此组合地被使用。其它方面可以被使用,诸如由本领域的普通技术人员在检阅上文描述后使用。另外,在上文具体实施例中,可以将各种特征分组在一起以使本公开简单化。这种情况不应被解译为旨在未要求的公开特征对于任何权利要求是必不可少的。相反,发明主题可以在于少于特定公开方面的所有特征。因此,以下权利要求书由此并被入具体实施例中,其中每一权利要求自身作为单独的方面。可以参考随附权利要求书连同这种权利要求书所赋予的等效物的全部范围来确定本公开的各种方面的范围。

提供摘要以符合37c.f.r.第1.72(b)节,要求提供摘要,这将允许读者确定技术公开的性质和要旨。应该将其理解为,摘要将不被用于限制或解译权利要求书的范围或意义。以下权利要求书由此并被入具体实施例中,其中每一权利要求自身作为单独的方面。

示例

示例1是一种用于交通控制的方法,方法包括:检测交通状况;响应于检测到交通状况来确定是否调整虚拟交通标志;以及基于交通状况来调整虚拟交通标志。

在示例2中,示例1的主题包括,其中调整虚拟交通标志包括在虚拟交通标志的范围内对用于传输给基站的消息进行编码,消息包括虚拟交通标志类型和虚拟交通标志值中的至少一者。

在示例3中,示例1至2的主题包括,其中消息包括对应于至少一种虚拟交通标志类型的多个虚拟交通标志值,并且其中调整虚拟交通标志还包括基于交通状况的变化来调整虚拟交通标志值的概率分布。

在示例4中,示例1至3的主题包括,其中消息还包括虚拟交通标志值将应用于根据方法被控制的载具的可能性百分比。

在示例5中,示例1至4的主题包括,其中消息还包括虚拟交通标志的位置。

在示例6中,示例5的主题包括,其中位置是三维(3d)位置。

示例7是一种用于载具的装置,装置包括:无线电收发器,用于接收无线通信网络中的通信;以及处理电路系统,耦合到无线电收发器并被配置为对指示虚拟交通标志的状态的消息进行解码;以及基于虚拟交通标志的状态来标识要采取的交通动作。

在示例8中,示例7的主题包括,其中交通动作包括改变高度的方向。

在示例9中,示例7至8的主题包括,其中消息包括对响应于虚拟交通标志而要采取的多个交通动作的指示。

在示例10中,示例7至9的主题包括,其中消息包括多个交通动作中的交通动作将被装置采取的概率的指示。

在示例11中,示例7至10的主题包括,其中装置被分配优先级,并且其中概率是基于优先级。

在示例12中,示例7至11的主题包括,其中装置被分配自主级别,并且其中概率是基于自主级别的。

在示例13中,示例7至12的主题包括,其中载具包括无人驾驶飞行器(uav)。

在示例14中,一种用于载具的设备包括:网络接口设备,被配置为通过无线通信网络进行通信;至少一个传感器,用于感测载具的操作参数;以及处理电路系统,耦合到网络接口设备和至少一个传感器,处理电路系统,被配置为执行以下操作:对报告进行编码以用于传输给远程控制中心,报告包括关于基于至少一个传感器的输入的载具行为的度量;响应于报告接收控制信令;以及基于控制信令来提供控制命令。

在示例15中,示例14的主题包括,其中控制信令包括用于控制载具的超过一种功能的高级别命令。

在示例16中,示例14至15的主题包括,其中控制信令包括用于控制载具的一种功能的专用命令,并且其中一种功能包括载具速度和载具方向中的一者。

在示例17中,示例14至16的主题包括,其中控制信令通过pc5侧链路连接被接收。

在示例18中,示例14至17的主题包括,其中控制信令通过蓝牙或wi-fi连接中的一者被接收。

在示例19中,一种用于载具的装置包括通信总线和硬件处理器,该硬件处理器耦合到通信总线并被配置为通过通信总线从载具传感器、驾驶者控制输入端和远程命令输入端中的至少两个接收控制输入,并基于控制命令策略来确定应用哪个控制输入。

在示例20中,示例19的主题包括,其中控制命令策略包括决策层次,该决策层次将更高级别的优先级应用于载具传感器、驾驶者控制输入端和远程命令输入端中的一者。

示例21是包括指令的至少一种机器可读介质,这些指令在被机器执行时使得机器执行针对示例1至20所描述的操作。

示例22是一种装置,包括用于执行示例1至20的方法中的任一种方法的部件。

上文描述旨在是说明性而非限制性的。例如,上文所描述的示例(或其一个或多个方面)可以与其它示例组合地被使用。其它方面可以被使用,诸如由本领域的普通技术人员在检阅上文描述后使用。摘要是为了允许读者快速地确定技术公开的性质。应该将其理解为,摘要将不被用于解译或限制权利要求书的范围或意义。另外,在上文具体实施例中,可以将各种特征分组在一起以使本公开简单化。然而,权利要求书可能未阐述本文中所公开的每个特征,因为各方面可以以所述特征的子集为特征。进一步地,各方面可以包括比特定示例中所公开的特征更少的特征。因此,以下权利要求书由此并被入具体实施例中,其中权利要求自身作为单独的方面。将参考随附权利要求书连同这种权利要求书所赋予的等效物的全部范围来确定本文中所公开的方面的范围。

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