用于共享道路信息的无线网络的制作方法

本申请为分案申请，其原申请是于2014年6月26日(国际申请日为2011年12月30日)向中国专利局提交的专利申请，申请号为201180075953.9，发明名称为“用于共享道路信息的无线网络”。

背景技术：

这里通常涉及用于移动设备的无线网络。

移动设备能够使用无线通信技术来建立与另一移动设备的网络连接。无线网络连接使得移动设备能够相互通信。

附图简要说明

参考以下附图来描述一些实施例：

图1是按照本发明的一个实施例的自组织无线网络的一部分的描述；

图2a-2b是按照本发明的一个实施例的自组织无线网络的例子；

图3a-3b是按照本发明的一个实施例的流程图；

图4是按照本发明的一个实施例的流程图；以及

图5是按照本发明的一个实施例的节点的示意图。

详细描述

按照一些实施例，可以使用无线连接在车辆(“节点”)之间建立临时网络。这样的在节点之间建立的临时网络被称作“自组织无线网络”。在一个或多个实施例中，可以将自组织无线网络用来发送和接收关于道路状况的信息。这样的道路信息可以包括道路的特定部分的平均速度、道路障碍物(例如，损坏车辆)的位置和结构、事故现场的图像、在道路障碍物周围给车辆规定路线的交通流计划等。以这种方式，车辆可以避免或减少由于道路堵塞或障碍物导致的延迟。

此外，在一个或多个实施例中，自组织无线网络可以使得应急响应车辆能够在到达事故现场之前评估事故。应急响应人员也可以使用自组织无线网络来向在事故现场处或附件的车辆发送指示。以这种方式，实施例可以实现对事故的更快和更有效的应对。

参见图1，自组织无线网络10可以包括被无线连接165连接的任何数量的节点160(例如，节点160a、160b)。节点160可以是包括无线通信接口的任何车辆。例如，节点160可以是包括内置计算机和收发器的汽车、包括便携式通信设备(例如，移动电话、笔记本电脑或掌上电脑)的卡车等。

在一个或多个实施例中，每一个节点160可以包括收发器152、处理器154、存储设备156、道路信息模块158和传感器159。此外，每一个节点160可以具有传输范围，意指所包括的收发器152针对另一设备能够有效地发送或接收无线电传输的物理距离。通常，如果两个节点160在相互的传输范围之内，则一个节点160可以建立到另一节点160的无线连接165。

此外，在一个或多个实施例中，如果第一节点(例如，节点160a)在第二节点(例如，节点160b)的传输范围之外，则第一节点和第二节点作为替代可以通过一个或多个中间节点(未示出)相互连接。该中间节点的每一个可以充当中继站或中继器，从而使得第一节点能够间接连接到第二节点。

无线连接165可以基于任何无线电通信技术和/或标准。例如，无线连接165可以是符合2007年6月12日公布的ieee(电气和电子工程师协会)802.11标准ieee802.11-2007的wi-fi连接。

在一个或多个实施例中，道路信息模块158可以包括用于发现与其建立自组织无线网络的其它节点160的功能。这样的功能可以包括广播用于邀请其它节点160加入或建立自组织无线网络的信标。再者，这样的功能可以包括接受从另一节点160接收的信标。

在一个或多个实施例中，道路信息模块158也可以包括用于基于所估计的无线连接的持续时间(即，预期节点160维持到其它节点160的无线连接165多长时间)来确定是否建立自组织无线网络(或加入已有的网络)的功能。例如，可以通过确定在一个节点160物理上移出其它节点160的传输范围之前流逝的时间数量来估计该持续时间。该确定可以包括基于每一个节点160的当前速度、方向、计划的路线和/或目的地位置来预测每一个节点的未来移动。然后可以使用该预测的移动来估计至少一个节点160移出另一节点160的传输范围的时间点(如果有的话)。在一个或多个实施例中，如果所估计的持续时间超过某个预定的最小连接时间(例如，十分钟、一个小时等)，则可以建立自组织无线网络。

在一个或多个实施例中，道路信息模块158可以与传感器159交互。传感器159可以是用于收集关于节点160或其周围环境的信息的任何设备。关于节点160的信息可以包括节点160的速度、方向、目的地和计划的路线。例如，传感器159可以包括全球定位系统(gps)设备、车载行程计算机、速度计、指南针等。关于节点160的信息也可以包括节点160的传输范围和信号强度。例如，传感器159也可以包括无线电信号分析设备、网络带宽分析设备等。

关于节点160的周围环境的信息可以包括关于节点160周围的空间的物理结构的信息。这样的空间信息可以包括道路的车道的数量和布局、任何邻近车辆的位置和/或速度、道路障碍物(例如，倒下的树、车辆事故、工地)的位置和几何形状等。例如，传感器159也可以包括用于捕获周围环境的图像的照相机(例如，摄像机、静物照相机、立体相机)、基于光的物体检测系统(例如，激光、红外或紫外发射器和/或检测器)、基于无线电的物体检测系统(例如，主动雷达和/或被动雷达)、基于声音的物体检测系统(例如，主动声纳和/或被动声纳)等。

在一个或多个实施例中，关于节点160的周围环境的信息可以与路面和/或附着力特性有关。例如，传感器159可以包括轮胎附着力传感器、道路结冰传感器等。此外，可以想到传感器159可以是配置用来捕获关于节点160或其周围环境的任何其它信息的任何其它设备或设备的组合。

在一个或多个实施例中，道路信息模块158可以包括分析和/或概括从传感器159获取的信息的功能。例如，道路信息模块158可以使用关于车辆速度和道路结构的信息来确定在特定位置处堵塞了特定车道。道路信息模块158也可以包括向节点160的用户呈现该信息和/或其分析的功能。例如，道路信息模块158可以与显示设备或用户接口(未示出)交互以向用户呈现该信息的概要。此外，在一个或多个实施例中，道路信息模块158可以包括使用自组织无线网络向其它节点160发送这样的信息和/或其分析的功能。

在一个或多个实施例中，第一节点160a的道路信息模块158可以包括从第二节点160b接收回程(inbound)道路信息和向第一节点160a的用户呈现所接收的回程道路信息的功能。道路信息模块158也可以包括基于从另一节点接收的道路状况信息来确定替换路线和向接收节点的用户(例如，车辆的驾驶员)呈现该替换路线的功能。例如，节点160a的道路信息模块158可以经由收发器152从节点160b接收信息，并且然后可以与显示设备或用户接口(未示出)交互以向节点160a的用户呈现该信息。

在一个或多个实施例中，节点160a的道路信息模块158可以包括使用自组织无线网络向应急响应车辆发送关于事故的信息的功能。例如，倘若发生事故，应急响应车辆正向事故现场行进。在这种情况下，从节点接收关于事故的信息可以使得应急响应车辆的人员在到达事故现场之前评估该事故并进行准备。节点160的道路信息模块158也可以包括从应急响应车辆接收指示和向节点160的用户呈现所接收的指示的功能。例如，节点160的道路信息模块158可以经由收发器152从应急响应车辆接收指示并且然后与显示设备或用户接口(未示出)交互以向节点160a的用户呈现该指示的功能。

在一个或多个实施例中，节点160的道路信息模块158可以包括确定交通流计划和向节点160的用户呈现该交通流计划的功能。该交通流计划可以指定车辆如何绕过道路中的障碍物。在一个或多个实施例中，道路信息模块158可以基于预定算法自动确定交通流计划以改善通过瓶颈的流动(例如，一次合并一个车辆，合并指定大小的多个组，合并每一个车道持续指定时间等)。可以由单个节点160(例如，由检测到障碍物的第一个节点160，由随机选择的节点160等)来确定交通流计划，或者可以在多个节点160之间相互协作地(例如，通过每一个节点160的自动投票，通过在用户接口中的用户指定的投票等)确定交通流计划。

道路信息模块158可以以硬件、软件或固件的方式来实现。在固件和软件实施方案中，可以通过存储在诸如光学、半导体或磁性存储设备这样的非暂时性的计算机可读介质中的计算机执行指令来实现道路信息模块158。

现在参见图2a，描述了按照一个或多个实施例的使用自组织无线网络共享道路信息的例子20。在这个例子中，节点230、240、250、260、270和280正在高速路205上行驶，并且被自组织无线网络连接(用箭头表示)。假设图2a中示出的节点等效于图1中示出的节点160，并且包括上面参考图节点160描述的相同组件和功能。

如图2a中所示出的，高速路205可以具有两条车道，右车道203和左车道204，两者用于在相同方向上行驶。在这个例子中，在高速路205的特定位置或部分处出现障碍物210。障碍物210可以表示影响交通流的任何东西，例如一组缓慢和/或停止的车辆、漏出的油、冰块、倒下的树、工地、遭受机械故障的车辆等。在一个或多个实施例中，当节点230接近障碍物210时，节点230的一个或多个传感器159检测到障碍物210。例如，传感器159可以检测到阻塞右车道203、在特定位置处车辆平均速度下降、牵引力损失等的车辆或物体。

响应于检测到障碍物210，节点230可以使用自组织无线网络向其它节点发送关于障碍物210的信息。这样的信息可以包括例如障碍物的位置、速度、视频或静止图像、文本描述或任何其它指示。在从节点230接收到该信息之后，每一个接收节点(例如，节点250)可以向接收节点的用户(例如，驾驶员)呈现该信息(或基于该信息的指示)。然后接收节点的驾驶员可以基于所接收的信息调整他们的驾驶。例如，驾驶员可以改变车道以避开障碍物210。在另一例子中，驾驶员可以在到达冰块之前放慢驾驶速度。在又另一例子中，节点270的驾驶员可以通过绕离高速路205进入到辅路207来避开障碍物210。

在一个或多个实施例中，图2a中示出的一个或多个节点可以确定绕过障碍物210的交通流计划。例如，节点230可以生成交通流计划，其指定来自两个车道的车辆组将交替地使用单个没有障碍的车道。这样的交通控制计划可以基于车辆的数量(例如，来自左车道204的十辆车，然后来自右车道203的十辆车，等等)、时间(例如，50秒被分配给左车道204，然后40秒被分配给右车道203，等等)、数量和时间的任何组合和/或任何其它参数。交通控制计划可以基于用于交通控制的一个或多个预定算法。交通控制计划可以被发送给被障碍物210影响的每一个车辆(例如，节点240、250、260等)。或者，在一个或多个实施例中，可以由包括在自组织无线网络中的节点相互协作地生成交通控制计划。

此外，在一个或多个实施例中，可以向每一车辆的驾驶员呈现交通控制计划(或从交通控制计划获取的信息)以绕过障碍物。例如，每一个驾驶员可以接收在显示设备上的指示(例如，绿灯或红灯显示、文本消息、听觉信号等)以确定是停止还是进入绕过障碍物210的可用车道。以这种方式，可以以与交通警察提供的方式类似的方式来控制绕过障碍物的流动，从而可以减少对每个车辆的延迟。

现在参见图2b，描述了按照一个或多个实施例的在应急响应情况下使用自组织无线网络的例子21。在这个例子中，节点221、231、241、251、261、271和281正在高速路205上行驶，并且被自组织无线网络连接(用箭头表示)。假设图2b中示出的节点等效于图1中示出的节点160，并且包括上面参考节点160描述的相同组件和功能。

如图2b中所示出的，事故211(例如，多车碰撞、车辆行人碰撞等)已经发生在高速路205上的特定位置处。假设响应于事故211已经呼叫紧急服务，因此应急响应车辆291(例如，救护车、消防车、警车等)正朝着事故211的现场行驶。

在一个或多个实施例中，应急响应车辆291可以从事故211附近的任何节点接收与事故211有关的信息。例如，应急响应车辆291可以从节点231接收事故211的图像。这样的图像已经由节点231的传感器159(例如，照相机)捕获，并且已经由节点231使用自组织无线网络发送。应急响应车辆291接收的信息也可以包括例如事故211的位置、速度、视频、文本描述或任何其它指示。这样的信息可以使得应急响应车辆291的人员能够在到达事故211的现场之前评估事故211和进行准备。

在一个或多个实施例中，应急响应车辆291中的人员可以使用自组织无线网络向节点发送指示。例如，这样的指示可以包括为应急响应车辆291清空特定车道的请求、对关于事故的额外信息的请求(例如，请求特定位置的图像或从特定角度观测的图像)、对受伤人员实施急救的请求等。

注意为了举例说明提供了图1和2a-2b中示出的例子，其不是用来限制本发明的实施例。例如，本发明的实施例可以包括任何数目和布置的节点。此外，可以想到自组织无线网络可以使用任何数目的中间节点来建立，并且也可以连接到外部通信网络。例如，任何节点也可以连接到接入点(未示出)以访问另一网络(例如，英特网)。也可以想到节点可以相互充当网络中继器，从而使得节点能够在没有直接连接到接入点的情况下访问外部网络。

图3a示出了按照一个或多个实施例的用于获取道路信息的序列300。序列300可以用硬件、软件和/或固件来实现。在固件和软件实施方案中，可以通过存储在诸如光学、半导体或磁性存储设备这样的非暂时性的计算机可读介质中的计算机执行指令来实现序列300。在一个实施例中，序列300可以是图1中示出的道路信息模块158的一部分。在另一实施例中，可以由节点160的任何其它部件来实现序列300。

在步骤310，节点可以获取速度和位置信息。例如，参见图1和2a，节点230可以获取高速路205上在特定位置处的交通的平均速度。在一个或多个实施例中，可以由包括在节点230中的传感器159(例如，gps设备、车载行程计算机、速度计等)提供这样的速度和位置信息。

在步骤315，可以确定在道路中是否存在障碍物。例如，参见图2a，节点230可以使用传感器159来检测高速路205中的障碍物210。如确定不存在障碍物，则然后在步骤330，使用自组织无线网络将关于(在步骤310获取的)速度和位置的道路信息发送给其它车辆。例如，参见图2a，节点230可以向节点250发送关于高速路205上在特定位置处的交通的平均速度的信息。

然而，如果在步骤315确定存在障碍物，则然后在步骤320，可以确定障碍物的物理结构。例如，参见图2a，节点230可以使用车载传感器159来确定障碍物210和周围区域的物理结构(例如，大小、形状、位置等)。

在步骤325，可以确定交通流计划。例如，参见图2a，节点230可以确定交通流计划，其指定左车道204中的三个车辆(例如，节点240、260和280)将首先绕过障碍物210，接着是右车道203中的三个车辆(例如，节点230、250和270)。或者，可以由一组节点的投票来确定交通流计划。

接下来，在步骤330，可以使用自组织无线网络向其它车辆发送(在步骤310获取的)关于速度和位置的道路信息以及(在步骤325确定的)交通流计划。例如，参见图2a，节点230可以向节点240、250、260、270和280发送道路信息和交通流计划。在步骤330之后，序列300结束。

图3b示出了按照一个或多个实施例的用于接收和使用道路信息的序列340。序列340可以用硬件、软件和/或固件来实现。在固件和软件实施方案中，可以通过存储在诸如光学、半导体或磁性存储设备这样的非暂时性的计算机可读介质中的计算机执行指令来实现序列340。在一个实施例中，序列340可以是图1中所示出的道路信息模块158的一部分。在另一实施例中，可以由节点160的任何其它部件来实现序列340。

在步骤350，可以从自组织无线网络中的其它车辆接收道路信息。例如，参见图2a，节点250可以从节点230接收道路信息(例如，在给定位置处的平均速度，关于障碍物的信息等)。

在步骤355，可以使用所接收的道路信息来确定估计的时间延迟。在步骤360，可以向车辆的驾驶员呈现该估计的时间延迟。例如，参见图2a，节点270可以使用从节点230接收的信息来确定由当前道路状况导致的估计的时间延迟，并且可以向节点270的用户呈现该估计的时间延迟。

在步骤370，可以确定是否存在任何可用的替换路线。如果不存在，则然后序列340在(下面描述的)步骤380继续。然后，如果在步骤370确定存在可用的替换路线，则然后在步骤375，向驾驶员呈现替换路线。例如，参见图1和2a，节点270可以使用传感器159(例如导航计算机、gps设备等)来确定辅路207是高速路205的替换路线。从而，节点270可以与显示设备交互以向节点270的驾驶员呈现该替换路线。在一个或多个实施例中，可选地可以基于(在步骤355确定的)估计的时间延迟来呈现替换路线。

在步骤380，可以确定是否已经接收到交通流计划。如果没有接收到，则然后序列340结束。然而，如果在步骤380确定已经接收到交通流计划，则然后在步骤385，可以向驾驶员呈现交通流计划。例如，参见图2a，节点270可以确定已经从节点230接收到针对障碍物211的交通流计划。从而，节点270可以与显示设备交互以向节点270的驾驶员呈现该交通流计划。在步骤385之后，序列340结束。

图4示出了按照一个或多个实施例的用于在紧急情况下共享信息的序列400。序列400可以用硬件、软件和/或固件来实现。在固件和软件实施方案中，可以通过存储在诸如光学、半导体或磁性存储设备这样的非暂时性的计算机可读介质中的计算机执行指令来实现序列400。在一个实施例中，序列400可以是图1中所示出的道路信息模块158的一部分。在另一实施例中，可以由节点160的任何其它部件来实现序列400。

在步骤410，节点可以获取关于事故的信息。例如，参见图1和2b，节点230可以获取关于事故211的信息。关于事故211的信息可以包括例如位置、地点、车辆状况、涉及人员的数量、伤害的类型和严重性等。在一个或多个实施例中，可以使用包括在节点230中的传感器159(例如，摄像机、雷达传感器、红外传感器等)来获取这样的事故信息。或者，也可以是用户使用节点230的接口(例如，键盘、语音接口、图形接口、鼠标、游戏杆等)输入事故信息。

在步骤420，可以使用自组织无线网络向其它车辆发送事故信息。在步骤430，应急响应车辆可以接收事故信息。例如，参见图2b，节点230使用自组织无线网络发送(在步骤410获取的)关于事故211的信息，以及应急响应车辆291接收该信息。

在步骤440，可以向紧急救护人员呈现事故信息。在步骤450，紧急救护人员可以使用事故信息来评估事故和准备应对该事故。例如，参见图2b，可以向紧急响应车辆291的人员呈现关于事故211的信息，以及可以使用这样的信息来准备应对事故211。这样的准备可以包括例如收集必需的医疗用品，检索关于特定类型车辆的信息等。

在步骤460，紧急救护人员使用自组织无线网络向其它车辆发送指示。例如，参见图2b，紧急响应车辆291的人员可以向节点221、231、241、251、261、271和281发送指示。这样的指示的例子可以包括为紧急响应车辆291清空特定车道的请求，对事故的图像或描述的请求，在事故现场对受伤人员实施急救的指示等。在步骤460之后，序列400结束。

图5描述了计算机系统130，其可以是图1中示出的节点160。计算机系统130可以包括通过总线104耦合到芯片组核心逻辑110的硬盘134和可移除介质136。键盘和鼠标120或者其它常规部件可以经由总线108耦合到该芯片组核心逻辑。在一个实施例中，该核心逻辑可以经由总线105耦合到图形处理其112和应用处理器100。图形处理器112也可以通过总线106耦合到帧缓存器114。帧缓存器114可以通过总线107耦合到显示屏118，例如液晶显示(lcd)触摸屏。在一个实施例中，图形处理器112可以是使用单指令流多数据流(simd)结构的多线程多核并行处理器。

芯片组逻辑110可以包括耦合主存储器132的非易失性存储器端口。而且，耦合到逻辑110的可以是无线电收发器和天线121、122。也可以通过逻辑110耦合扬声器124。

整个说明书中对“一个实施例”或“实施例”的参考意指关于该实施例描述的特定的特征、结构或特性被包括在本发明内所包含的至少一种实现中。从而，词语“一个实施例”或“在一个实施例”的出现不必需指同一实施例。而且，该特定的特征、结构或特性可以以除了所举例说明的特定实施例之外的其它合适的形式来创立，而且所有这些方式都被包含在本申请的权利要求内。

虽然已经参考有限数目的实施例描述了本发明，然而本领域技术人员将了解从其做出的各种修改和变形。例如，可以想到上面参考特定部件或模块描述的功能可以包括在任何其它部件或模块(或其任何组合)中。其目的是所附的权利要求覆盖落入在本发明的真正的精神和范围之内的所有修改和变形。