用于分布式连通性车辆管理的方法和设备与流程

示意性实施例总体上涉及一种用于分布式连通性(connectivity)车辆管理的方法和设备。

背景技术：

车辆计算系统与各种远程系统(包括例如移动装置、云、远程服务器、路由器等)进行接口连接。进一步地，这些计算系统可利用多个车辆连通性系统来建立与这些外部源的连接。例如，如果考虑福特汽车公司的c-max混合动力电动车辆，其配备有两个连通性模块(远程信息处理控制单元和sync系统)。

在这些模块均服务于不同的顾客需求的同时，它们还向云/后台服务器提供与物理连通性重合的选项。例如，sync利用不同的配置文件支持蓝牙(bt)。配置文件之一是可用于在sync与bt配对的电话之间传输数据的spp(串行端口配置文件)。福特的智能装置链路(smartdevicelink，sdl)利用该配置文件，并针对智能电话应用(诸如，pandora，npr(nationalpublicradio，国家公共广播电台)等)启用界面，以使用车辆人机界面(hmi)资源来安全地与这些应用进行交互。sync还配备有wi-fi，wi-fi帮助sync连接到wi-fi接入点以进行互联网连接。

远程信息处理控制单元(tcu)提供对互联网的连接以用于车辆使用蜂窝3g/4glte。tcu还具有可被用于以客户端模式连接到wi-fi接入点的wi-fi芯片。因此，存在多个选项以将这种系统连接到互联网，例如使用tcu或者sync系统。然而，根据连接的目的是什么或者存在何种其它状况，一个系统可能比另一系统更可取。其它单向数据源(高清无线电(hdradio)、dab、sirius、卫星无线电(xmradio)等)和双向数据源(移动装置应用、usb驱动器等)也存在。

技术实现要素：

在第一示意性实施例中，一种系统包括处理器，所述处理器被配置为：响应于数据传输请求，确定可用的车载连通性选项。所述处理器还被配置为：如果存在可以被用于完成所述数据传输请求的多个连通性选项，则基于先前存储的连通性策略从可用的连通性选项中确定优选选项，并且利用所述优选选项来完成所述数据传输请求。

在第二示意性实施例中，一种计算机实现的方法包括：响应于数据传输请求，确定可用的连通性选项。所述方法还包括：基于与将通过所述数据传输请求传输的数据关联的策略来限制所述可用的连通性选项。所述方法还包括：基于与车辆关联的策略来限制所述可用的连通性选项，从由策略限制的可用的连通性选项中选择选项，并且利用选择的选项来完成所述数据传输请求。

在第三示意性实施例中，一种系统包括处理器，所述处理器被配置为：响应于数据传输请求，确定可用的车载连通性选项。所述处理器还被配置为：如果存在多个连通性选项，则基于与将通过所述数据传输请求传输的数据关联的连通性策略来限制选项的列表。所述处理器还被配置为：如果受限的列表仍具有多个选项，则进一步基于与车辆关联的连通性策略来限制选项的列表。所述处理器还被配置为：如果进一步受限的列表仍具有多个选项，则基于预置排序的策略选择选项，所述预置排序的策略定义在所有约束均被满足的情况下特定选项优于其它选项的通用优先设定，并且利用选择的选项或唯一剩余的选项来完成所述数据传输请求。

附图说明

图1示出了示意性的车辆计算系统；

图2a至图2c示出了提供变化的连通性选项的示意性系统；

图3示出了示意性的分布式车辆连通性管理器系统；

图4示出了用于获取或发送数据的示意性处理；

图5示出了连通性管理的示意性示例。

具体实施方式

根据需要，在此公开本发明的具体实施例；然而，应理解的是，所公开的实施例仅为本发明的示例，其可以以多种可替代形式实施。附图无需按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此，此处所公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式利用本发明的代表性基础。

图1示出了用于车辆31的基于车辆的计算系统(vcs)1的示例框式拓扑图。这种基于车辆的计算系统1的示例为由福特汽车公司制造的sync系统。设置有基于车辆的计算系统的车辆可包含位于车辆中的可视前端界面4。如果所述界面设置有例如触摸敏感屏幕，则用户还能够与所述界面进行交互。在另一示意性实施例中，通过按钮按压或具有自动语音识别和语音合成的口语会话系统来进行交互。

在图1所示的示意性实施例1中，处理器3控制基于车辆的计算系统的至少一部分操作。设置在车辆内的处理器允许对命令和例程进行车载处理。另外，处理器连接到非持久性存储器5和持久性存储器7两者。在此示意性实施例中，非持久性存储器是随机存取存储器(ram)，持久性存储器是硬盘驱动器(hdd)或闪存。一般说来，持久性(非暂时性)存储器可包括当计算机或其它装置掉电时保持数据的所有形式的存储器。这些存储器包括但不限于：hdd、cd、dvd、磁带、固态驱动器、便携式usb驱动器和任何其它适当形式的持久性存储器。

处理器还设置有允许用户与处理器进行交互的若干不同的输入。在此示意性实施例中，麦克风29、辅助输入25(用于输入33)、usb输入23、gps输入24、屏幕4(可为触摸屏显示器)和蓝牙输入15全部被提供。还提供输入选择器51，以允许用户在各种输入之间进行切换。对于麦克风和辅助连接器两者的输入在被传送到处理器之前，由转换器27对所述输入进行模数转换。尽管未示出，但是与vcs进行通信的众多车辆组件和辅助组件可使用车辆网络(诸如但不限于can总线)向vcs(或其组件)传送数据并传送来自vcs(或其组件)的数据。

系统的输出可包括但不限于视觉显示器4以及扬声器13或立体声系统输出。扬声器连接到放大器11，并通过数模转换器9从处理器3接收其信号。还可分别沿19和21所示的双向数据流产生到远程蓝牙装置(诸如个人导航装置(pnd)54)或usb装置(诸如车辆导航装置60)的输出。

在一示意性实施例中，系统1使用蓝牙收发器15与用户的移动装置53(例如，蜂窝电话、智能电话、pda或具有无线远程网络连接能力的任何其它装置)进行通信(17)。移动装置随后可被用于通过例如与蜂窝塔57的通信(55)来与车辆31外部的网络61进行通信(59)。在一些实施例中，蜂窝塔57可以是wifi接入点。

移动装置与蓝牙收发器之间的示例性通信由信号14表示。

可通过按钮52或类似的输入来指示移动装置53与蓝牙收发器15进行配对。相应地，cpu被指示使得车载蓝牙收发器将与移动装置中的蓝牙收发器进行配对。

可利用例如与移动装置53关联的数据计划、话上数据或dtmf音在cpu3与网络61之间传送数据。可选地，可期望包括具有天线18的车载调制解调器63以便在cpu3与网络61之间通过语音频带传送数据(16)。移动装置53随后可被用于通过例如与蜂窝塔57的通信(55)来与车辆31外部的网络61进行通信(59)。在一些实施例中，调制解调器63可与蜂窝塔57建立通信20，以与网络61进行通信。作为非限制性示例，调制解调器63可以是usb蜂窝调制解调器，并且通信20可以是蜂窝通信。

在一个示意性实施例中，处理器设置有包括用于与调制解调器应用软件进行通信的api的操作系统。调制解调器应用软件可访问蓝牙收发器上的嵌入式模块或固件，以完成与(诸如在移动装置中发现的)远程蓝牙收发器的无线通信。蓝牙是ieee802pan(个域网)协议的子集。ieee802lan(局域网)协议包括wifi并与ieee802pan具有相当多的交叉功能。两者都适合于车辆内的无线通信。可在该领域使用的其它通信方式是自由空间光通信(诸如irda)和非标准化消费者红外(ir)协议。

在另一实施例中，移动装置53包括用于语音频带或宽带数据通信的调制解调器。在话上数据的实施例中，当移动装置的所有者可在数据被传送的同时通过装置说话时，可实施已知为频分复用的技术。在其它时间，当所有者没有在使用装置时，数据传送可使用整个带宽(在一个示例中是300hz至3.4khz)。尽管频分复用对于车辆与互联网之间的模拟蜂窝通信而言会是常见的并仍在被使用，但其已经很大程度上被用于数字蜂窝通信的码域多址(cdma)、时域多址(tdma)、空域多址(sdma)的混合体所替代。这些都是ituimt-2000(3g)兼容的标准，为静止或步行的用户提供高达2mbps的数据速率，并为在移动的车辆中的用户提供高达385kbps的数据速率。3g标准现在正被imt-advanced(4g)所替代，其中，所述imt-advanced(4g)为在车辆中的用户提供100mbps的数据速率，并为静止的用户提供1gbps的数据速率。如果用户具有与移动装置53关联的数据计划，则所述数据计划可允许宽带传输且系统可使用宽得多的带宽(加速数据传送)。在另一实施例中，移动装置53被安装至车辆31的蜂窝通信装置(未示出)所替代。在另一实施例中，移动装置(nd)53可以是能够通过例如(而不限于)802.11g网络(即wifi)或wimax网络进行通信的无线局域网(lan)装置。

在一个实施例中，传入数据可经由话上数据或数据计划穿过移动装置，穿过车载蓝牙收发器，并进入车辆的内部处理器3。例如，在某些临时数据的情况下，数据可被存储在hdd或其它存储介质7上，直至不再需要所述数据时为止。

可与车辆进行接口连接的其它的源包括：具有例如usb连接56和/或天线58的个人导航装置54、具有usb62或其它连接的车辆导航装置60、车载gps装置24或具有与网络61的连接的远程导航系统(未示出)。usb是一类串行联网协议中的一种。ieee1394(火线^tm(苹果)、i.link^tm(索尼)和lynx^tm(德州仪器))、eia(电子工业协会)串行协议、ieee1284(centronics端口)、s/pdif(索尼/飞利浦数字互连格式)和usb-if(usb开发者论坛)形成了装置-装置串行标准的骨干。多数协议可针对电通信或光通信来实施。

此外，cpu可与各种其它的辅助装置65进行通信。这些装置可通过无线连接67或有线连接69来连接。辅助装置65可包括但不限于个人媒体播放器、无线保健装置、便携式计算机等。

此外或可选地，可使用例如wifi(ieee803.11)收发器71将cpu连接到基于车辆的无线路由器73。这可允许cpu在本地路由器73的范围内连接到远程网络。

除了由位于车辆中的车辆计算系统执行示例性处理之外，在某些实施例中，还可由与车辆计算系统通信的计算系统来执行示例性处理。这样的系统可包括但不限于：无线装置(例如而非限制，移动电话)或通过无线装置连接的远程计算系统(例如而非限制，服务器)。这样的系统可被统称为与车辆关联的计算系统(vacs)。在某些实施例中，vacs的特定组件可根据系统的特定实施而执行处理的特定部分。通过示例而并非限制的方式，如果处理具有与配对的无线装置进行发送或者接收信息的步骤，则很可能由于无线装置不会与自身进行信息的“发送和接收”而使得无线装置不执行该处理的这一部分。本领域的普通技术人员将理解何时不适合对给定解决方案应用特定的计算系统。

在此讨论的示意性实施例中的每一个实施例中，示出了可由计算系统执行的处理的示例性的、非限制的示例。针对每个处理，执行处理的计算系统可能出于执行处理的有限目的而变成被配置为专用处理器以执行处理。所有的处理不需要全部被执行，并且被理解为可被执行以实现本发明的要素的处理类型的示例。可根据需要向示例性处理添加额外的步骤或从示例性处理去除额外的步骤。

当存在用于连通性的多个机会和选项时，问题变为如何选择正确的信道(假设存在更好的选项)。在说明示意性选择的一个示例中，用户可能希望以这样的方式来配置连通性信道：用于分析的车辆数据仅在tcu连接到特定wi-fi接入点时被传输。提出的示意性实施例陈述了用于示例性分布式车辆连通性管理器(distributedvehicleconnectivitymanager，dvcm)的方法和设备。

dvcm是提出的用于在存在针对连通性的多个选项时连接到连通性资源的解决方案。解决方案利用具有会话的应用，且每个会话具有策略。策略定义了服务。例如，当车辆计算系统(类似于福特的sync系统)和tcu两者均存在时，下面的服务可能是可用的：syncwi-fi、sync蓝牙、tcuwifi和tcu蜂窝。

sync可从其它源(诸如，高清无线电、dab、卫星无线电、sirius等)接收元数据信息(交通、天气等)。如果在sync上运行的应用想要发送或接收任何数据，且如果策略需要使用tcuwi-fi或tcu蜂窝，则在sync上运行的连通性管理器可与sync服务应用进行通信，sync服务应用将利用在tcu上运行的连通性管理器来发送/接收数据。将参照图3示出更多关于该策略和实施系统的内容。

图2a至图2c示出了提供变化的连通性选项的示意性系统。这些示意性示例示出了代表车辆计算系统的sync系统、代表远程信息处理控制系统的tcu系统和它们的组合，以及可用于两个系统且当两个系统都存在时的示例性连通性选项。

在图2a中示出的第一示例中，连通性选项包括由车辆计算系统(sync)201和tcu203提供的选项。在该系统中，sync具有多个外部连通性选项，提供单向数据连接和双向数据连接两者。

例如，单向连接包括dab连接209、高清无线电连接207和fm连接206。这些连接可被用于接收数据，但是由于它们是单向的，所以它们依赖于外部系统“决定”提供特定数据(例如，系统不能向这些源中的任何一个源请求特定数据，除非通过诸如互联网或服务器的后台连接被提供，系统可通过后台连接与这些源中的一个源进行通信)。

双向连接也可被提供给sync，包括例如利用用户移动装置217(使用装置的wi-fi或蜂窝服务)连接到云205。系统还具有wi-fi连接215，其可使用例如无线接入点连接到云。usb驱动器也可连接到sync，以提供与驱动器的本地双向连接。

除了sync，tcu也具有用于连接到云的多个连通性选项，且这些选项可能与sync连接非常相似(例如，没有只基于连接类型的明确偏好)。这里，tcu还具有wi-fi连接选项211，诸如通过甚至与sync会接入的接入点相同的接入点。此外，蜂窝调制解调器以及tcu可被包括，以向云提供蜂窝连接选项213。

在图2b和图2c中示出的每个系统仅仅是可选配置，其中，仅两个连通性系统中的一个存在，使得考虑到有限的选择而选择特定连通性选项变得更容易。

例如，如在图2b中示出，车辆可仅设置有sync系统211或类似的车辆计算系统。这样的系统仍可具有外部单向通信选项，诸如dab233、高清无线电231和fm无线电229。本地usb驱动器选项也存在，以及其它双向通信选项也存在。例如，这些包括通过用户的移动装置227连接到云223的蜂窝连接和通过无线接入点连接到云223的wi-fi连接225。

图2c示出了当系统仅能够访问远程信息处理控制单元(tcu)241时的连通性选项。在该示例中，tcu缺少单向通信选项，但是仍设置有提供到云243的蜂窝连接选项247的蜂窝调制解调器。系统还包括wi-fi连通性选项245，wi-fi连通性选项245提供例如通过无线接入点的无线连接。在这些系统中，存在更少的连通性选项，但仍存在用于连接到云的多个选项。因此，即使是当仅存在单一系统时，也存在使用分布式连通性管理器。

图3示出了示意性的分布式车辆连通性管理系统。在该示例中，示出了每个连通性系统具有在其上运行的连通性管理器。分配给应用会话的策略(其可能需要利用连通性选项)定义哪些服务可用于会话，且还可用于定义何时利用特定服务。

例如，tcu计算系统301可具有在其上运行或与其通信的多个应用313、315、317，这些应用中的每一个将具有通过与连通性管理器302的连接所定义的方式被利用的连通性服务。sync服务应用305被设置为可与sync系统303上的对应的tcu服务应用307进行通信。因此，如果tcu的连通性管理器需要利用sync连通性选项(和/或知道可用的sync连通性选项)，则系统可通过服务应用与sync连通性管理器进行通信。

连通性管理器302知道了所属系统的本地连通性选项，并可实施策略以控制对这些服务的使用的访问和路由这些服务的使用。例如，对tcuwi-fi311和tcu蜂窝连接309的访问通过tcu连通性管理器来进行控制。

针对应用的会话的示例可看起来类似于以下策略：<用户_id＝用户1；连接_类型＝wifi、蜂窝；漫游_策略＝禁止>；路由：每个会话保存策略路由表且它包含到选择的服务的默认路由。所以，针对前述策略，如果系统处于漫游模式(例如，没有非漫游蜂窝网络可用)，则将没有可用的对漫游模式的车辆调制解调器(或者，例如漫游模式的用户移动装置)的访问。

与tcu类似，sync系统303具有tcu服务应用307，tcu服务应用307与sync服务应用进行通信，以使得sync系统知道并提供对tcu连通性选项的访问。运行在sync上或者与sync通信的每个应用337、339、341能够通过dvcm321访问连通性选项。这里，连通性选项是双向usb335、wifi325和蓝牙323(其提供到云的移动装置蜂窝连接)。单向选项是高清无线电327、dab329、sirius331和卫星无线电(xmradio)333。

图4示出了用于获取或发送数据的示意性处理。针对该附图中描述的示意性实施例，注意到的是，通用处理器可被临时用作专用处理器，以用于执行在此示出的部分或全部示例性方法。当执行提供用于执行所述方法的部分或全部步骤的指令的代码时，处理器可被临时改变用途作为专用处理器，直到方法完成时为止。在另一示例中，在适当的程度上，根据预配置的处理器执行的固件可使处理器充当被提供用于执行所述方法或它的一些合理变型的专用处理器。

在该示意性示例中，在401，应用发出发送数据或获取数据的请求，要求到外部源的某连接(即使是单向连接)以获取数据或向外部源发送数据。在403，针对每个请求，处理检查以查看是否存在针对应用而存在的应该控制哪个连通性选项被用于发送或接收数据的策略。如果没有已经存在的策略，则在405，默认策略针对应用被加载且被用于该应用(或者至少用于所述特定请求)。

一旦策略被发现了或者默认策略被加载了，则在407，处理使用策略来确定连通性系统(在该示例中是sync和tcu)中的哪些系统将被用于处理数据请求。在该示例中，应用运行在sync系统上或者与sync系统进行交互，所以如果tcu连通性被选择，则在409，处理将向运行在tcu上的sync传输应用发送数据或数据检索命令。一旦命令和/或数据驻留在tcu系统上，则tcu上的dvcm将基于默认的tcu策略来选择服务(在该示例中，由于应用会话运行在sync侧，所以在411，默认的tcu策略将被使用，原因在于在该示例中分配给会话的任何策略是sync策略且不适用于tcu连通性)。通过使用默认的tcu策略，tcuwifi415或者tcu蜂窝连接413被用于发送或请求数据。

如果sync服务被选择以处理针对请求的连通性，则随后在417，处理将基于当前的环境和可用的连通性选项来命令哪个服务将被用于连通性。基于策略，在419，特定连通性服务被选择，在该示例中，特定连通性服务是多种多样的。可行方式包含wifi423、蓝牙421、高清无线电(针对数据检索请求)425、dab(也针对数据检索)427、sirius429以及xm无线电431(单向，针对检索)和/或usb433。

图5示出了连通性管理的示意性示例。针对该附图中描述的示意性实施例，注意到的是，通用处理器可被临时用作专用处理器，以用于执行在此示出的部分或全部示例性方法。当执行提供用于执行所述方法的部分或全部步骤的指令的代码时，处理器可被临时改变用途作为专用处理器，直到方法被完成时为止。在另一示例中，在适当的程度上，根据预配置的处理器执行的固件可使处理器充当被提供用于执行所述方法或它的一些合理变型的专用处理器。

在该示意性示例中，在501，车辆系统请求数据或需要向远程实体发送数据。例如，可能有多个源可用于完成请求(例如但不限于用于交通的高清无线电或交通服务器)但所述多个源中的一个源可能比另一源提供更高的数据质量(在先前的示例中，交通服务器提供更好的、实时的交通数据)是可能的。另一方面，仅昂贵的连接可能可用于从更好的源接收数据，然而，在先前的示例中，高清无线电会是免费连接。平衡一系列约束是连通性管理器的一个示意性任务，基于哪个连接可用于开始连接。

在该处理中，在503，连通性管理器处理确定是否存在多个源(连通性选项)来完成请求。如果当时仅存在一个可能的连通性选项，则在505，该选项被使用(即使这可能遭受到约束，例如，如果选项太昂贵，则没有发送/接收会发生，或者，如果选项是公共网络而专用数据将要被发送，则没有发送/接收会发生)。

如果存在多个连通性选项，则在507，处理将检查与每个连通性选项关联的策略。这些策略还可与被请求/发送的数据的类型有某种关系，且可因车辆不同甚至因驾驶员不同而不同。

不按照特定顺序，示出了一些示例性策略检查以说明但不限制连通性管理器可做出的决定的类型。这里，在509，处理首先检查以查看可用选项中的一部分是否比其它选项的质量更好。如果存在更高质量(例如，由于更大的信号强度而更可靠，由于更大的带宽而更快速等)的选项，则在511，处理随后确定质量是否是针对请求的传输类型的考量(例如，是否存在指定需要特定质量或会优选特定质量的质量要求或者策略)。如果存在质量约束，则在513，可用选项的列表受限于满足约束的选项。否则，处理以全部选项的列表继续进行。

接下来，在515，处理检查以查看是否存在较低费用的源。例如但不限于，如果数据达到溢价且交通数据被请求，但不“被需要”(即，不需要最高质量的实时数据)，则针对交通的免费高清无线电(hdradio)源可能比使用可能有一定费用的无线数据计划更佳。如果存在任何更低费用的源(来自全部列表或先前受限的列表)，则在517，处理随后检查以查看费用是否是针对即将发生的发送/接收的考量。如果费用是约束，则在519，列表再次(或首先)受限于满足费用约束的选项。

接下来，在521，处理检查以查看发送/接收选项中的任何一个选项是否是公共选项或专用选项。如果在521存在可用的专用网络，则在523，处理确定数据的隐私性是否是针对即将到来的请求的考量。例如，财务数据可要求专用网络，但交通数据可通过公共网络进行请求。如果专用网络被需要，则在525，处理随后进一步限制列表为不对公众开放的网络。

最终，在527，处理可确定功率(power)是否是考量。不同的传输选项可具有与其关联的不同的功率要求，在低功率情况下，低功率选项的使用可被期望。这可能是基于环境的，所以在该实例中，处理可仅检查车辆的功率状态，随后如果功率是考量，则在529，将列表限制为要求功率低于可接受的阈值的选项。

最终，在531，从剩余的任何选项中，优选的源被使用。由于可能仅剩余几个选项，所以这将选择这些剩余选项中的优选选项。连通性管理器曾遇到的所有可能的选项可具有某种标准排名(例如，如果存在a、b和c，则b优于c优于a)。这种通用的排名可被用于从满足已经强加于剩余的选项列表的约束的选项中选择优选选项。驾驶员可具有他们偏好的特定策略，且车辆可识别驾驶员并加载与驾驶员关联的策略集合。如果驾驶员不可识别或不具有策略集合，则预置的策略列表和选项的顺序(诸如，oem定义的列表)可被用于替代驾驶员偏好的列表。

在其它示例中，针对连通性选择的处理也可更加简化。例如，策略可定义特定请求使用选项a，或者，如果a不可用则使用b，或者，如果a和b均不可用则不进行传输。可使用用于处理多个连通性选项的存在的任意数量的方法论。

尽管上面描述了示意性实施例，但并不意在这些实施例描述本发明的所有可能形式。更确切地，说明书中使用的词语为描述性词语而非限制性词语，并且应理解，可在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种改变。此外，可组合各种实现的实施例的特征以形成本发明进一步的实施例。