專利名稱：用于使用車輛wifi/dsrc來(lái)擴(kuò)充以智能電話為中心的車內(nèi)信息娛樂(lè)系統(tǒng)的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及使用車輛的外部無(wú)線通信能力來(lái)擴(kuò)充到車輛中的電子裝置的數(shù)據(jù)流，并且更具體地，涉及一種用于在W1-Fi或DSRC網(wǎng)絡(luò)對(duì)于車輛可用時(shí)將車輛連結(jié)到該W1-Fi或DSRC網(wǎng)絡(luò)、以及使用該W1-Fi或DSRC帶寬用于將文件和數(shù)據(jù)流送到車輛內(nèi)的個(gè)人電子裝置的方法和系統(tǒng)，其中這些裝置可以經(jīng)由車輛內(nèi)的專用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)或有線連接與車輛通信。
背景技術(shù)：
蜂窩電話在最近幾年中已經(jīng)變得越來(lái)越復(fù)雜到它們通常被用于電子郵件、因特網(wǎng)接入、以及各種專用目的應(yīng)用的程度，除了它們用作電話之夕卜。具有這樣的能力的蜂窩電話常常被稱為智能電話(smartphone)。智能電話典型地被設(shè)計(jì)成允許無(wú)線局域網(wǎng)(無(wú)線LAN，也稱為W1-Fi)或其它無(wú)線通信被用于除實(shí)際蜂窩電話呼叫以外的全部應(yīng)用。然而，在不存在W1-Fi或其它無(wú)線通信信道的情況下，蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)被用來(lái)傳送數(shù)據(jù)用于所有所需的應(yīng)用。因?yàn)橛芍悄茈娫捴С值膽?yīng)用程序的多樣性，許多現(xiàn)代車輛現(xiàn)在支持一個(gè)或多個(gè)智能電話與車輛的信息娛樂(lè)系統(tǒng)的無(wú)縫集成。例如，智能電話可被用來(lái)傳送來(lái)自因特網(wǎng)無(wú)線電服務(wù)的音樂(lè)以在車輛的音頻系統(tǒng)上播放，或者智能電話可以接入基于因特網(wǎng)的視頻共享現(xiàn)場(chǎng)以及在車輛的后座椅娛樂(lè)屏幕上顯示視頻。許多車輛支持智能電話通過(guò)使用無(wú)線通信技術(shù)諸如藍(lán)牙和W1-Fi在車輛內(nèi)的集成。其它類型的電子裝置也頻繁地在車輛中使用。這樣的裝置包括平板型計(jì)算機(jī)和電子書閱讀器、膝上型計(jì)算 機(jī)、MP3音樂(lè)播放器、游戲裝置等。這些裝置中的一些可具有蜂窩通信能力，而其它一些沒(méi)有。然而，許多這樣的裝置具有某種無(wú)線通信能力-諸如藍(lán)牙或W1-F1-這當(dāng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)可用時(shí)允許這些裝置傳送文件和數(shù)據(jù)。這些裝置還可具有硬線連接數(shù)據(jù)傳送能力。諸如音頻和視頻流的許多基于智能電話的應(yīng)用是高度數(shù)據(jù)密集的并且因此是帶寬密集的，這會(huì)導(dǎo)致蜂窩網(wǎng)絡(luò)上不佳的性能和/或高數(shù)據(jù)使用收費(fèi)。此外，來(lái)自車輛中的智能電話和其它電子裝置的W1-Fi通信很少是有效的，因?yàn)檐囕v不斷地進(jìn)出無(wú)線接入點(diǎn)的范圍，因此使得無(wú)線通信時(shí)有時(shí)無(wú)以至于無(wú)法使用。然而，與車輛內(nèi)的手持裝置相比，帶有外部天線的車輛可具有好得多的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接收。存在對(duì)充分利用車輛的外部無(wú)線通信帶寬并且使得該帶寬可用于車輛內(nèi)的電子裝置的系統(tǒng)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的教義，公開(kāi)了一種用于使用車輛和周圍基礎(chǔ)設(shè)施之間的W1-Fi或DSRC通信來(lái)擴(kuò)充以智能電話為中心的車輛內(nèi)信息娛樂(lè)系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)。車輛內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)智能電話或其它電子裝置經(jīng)由諸如藍(lán)牙的無(wú)線協(xié)議或有線連接電子地與車輛通信。電子裝置運(yùn)行如下應(yīng)用程序這些應(yīng)用程序提交針對(duì)諸如網(wǎng)頁(yè)、音頻或視頻文件的基于因特網(wǎng)的文件或數(shù)據(jù)的請(qǐng)求。該車輛解決(bicker)這些請(qǐng)求，并且每當(dāng)因特網(wǎng)接入經(jīng)由外部無(wú)線連接可用時(shí)，該車輛就使用其自己的諸如W1-Fi或DSRC的外部無(wú)線通信系統(tǒng)來(lái)檢索盡可能多的文件或數(shù)據(jù)。該車輛然后緩存檢索的數(shù)據(jù)并且為發(fā)出請(qǐng)求的電子裝置提供文件或數(shù)據(jù)。還公開(kāi)了一種用于優(yōu)先化請(qǐng)求并且將數(shù)據(jù)呈遞給電子裝置的基于令牌的方法。本發(fā)明還提供如下方案1.一種用于使用車輛的外部無(wú)線通信能力來(lái)擴(kuò)充電子裝置數(shù)據(jù)傳送的方法，所述方法包括
在車輛中一個(gè)或多個(gè)電子裝置和通信模塊之間建立通信；
由所述一個(gè)或多個(gè)電子裝置中的每一個(gè)提交請(qǐng)求列表，其中所述請(qǐng)求列表包括請(qǐng)求的文件或數(shù)據(jù)的列表；
如果所述請(qǐng)求列表能夠被實(shí)現(xiàn)，則接受所述請(qǐng)求列表，或如果所述請(qǐng)求列表不能被實(shí)現(xiàn)，則拒絕所述請(qǐng)求列表及其電子裝置；
將所述請(qǐng)求列表與任何先前接受的請(qǐng)求列表組合以產(chǎn)生聚合的流量列表；
當(dāng)?shù)揭蛱鼐W(wǎng)的外部無(wú)線連接可用時(shí)，根據(jù)所述聚合的流量列表從所述因特網(wǎng)檢索文件和數(shù)據(jù)；以及
將所述文件和數(shù)據(jù)下載到所述一個(gè)或多個(gè)電子裝置。2.根據(jù)方案I所述的方法，其特征在于，在車輛中的一個(gè)或多個(gè)電子裝置和通信模塊之間建立通信包括使用所述車輛內(nèi)的無(wú)線通信。3.根據(jù)方案2所述的方法，其特征在于，所述車輛內(nèi)的無(wú)線通信使用藍(lán)牙或W1-Fi協(xié)議。4.根據(jù)方案I所述的方法，其特征在于，如果所述請(qǐng)求列表能夠被實(shí)現(xiàn)則接受所述請(qǐng)求列表包括通過(guò)如下來(lái)確定所述請(qǐng)求列表是否能夠得到實(shí)現(xiàn)，即估計(jì)額外于先前接受的請(qǐng)求列表所需的帶寬的請(qǐng)求列表的帶寬需求并且評(píng)估所述帶寬需求。5.根據(jù)方案I所述的方法，其特征在于，將所述請(qǐng)求列表與任何先前接受的請(qǐng)求列表組合以產(chǎn)生聚合的流量列表包括使所述請(qǐng)求列表相對(duì)于所述先前接受的請(qǐng)求列表優(yōu)先化。6.根據(jù)方案5所述的方法，其特征在于，使所述請(qǐng)求列表相對(duì)于所述先前接受的請(qǐng)求列表優(yōu)先化包括使用對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)電子裝置中的每一個(gè)分配令牌的加權(quán)令牌桶算法，其中所述令牌代表將被實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)請(qǐng)求。7.根據(jù)方案6所述的方法，其特征在于，令牌按與由所述一個(gè)或多個(gè)電子裝置中的每一個(gè)所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)量成比例地分配。8.根據(jù)方案6所述的方法，其特征在于，分配給與所述車輛中的信息娛樂(lè)系統(tǒng)集成的電子裝置的令牌比分配給其它電子裝置的令牌更多。9.根據(jù)方案I所述的方法，其特征在于，從所述因特網(wǎng)檢索文件和數(shù)據(jù)包括在將所述文件和數(shù)據(jù)下載到所述一個(gè)或多個(gè)電子裝置之前，將所述文件和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在緩存存儲(chǔ)豐吳塊中。

10.根據(jù)方案I所述的方法，其特征在于，所述外部無(wú)線連接到所述因特網(wǎng)使用W1-Fi或?qū)Ｓ枚坛掏ㄐ?DSRC)協(xié)議。
11. 一種用于使用外部無(wú)線通信能力來(lái)擴(kuò)充數(shù)據(jù)傳送到與車輛的信息娛樂(lè)系統(tǒng)集成的智能電話的方法，所述方法包括
在車輛中的智能電話和通信模塊之間建立通信，其中所述智能電話還與所述車輛的信息娛樂(lè)系統(tǒng)集成；
由所述智能電話提交請(qǐng)求列表，其中所述請(qǐng)求列表包括來(lái)自所述因特網(wǎng)的所請(qǐng)求的文件或數(shù)據(jù)的列表；
使用帶有W1-Fi接入點(diǎn)、專用短程通信(DSRC)接入點(diǎn)、或兩者的外部無(wú)線通信來(lái)建立到所述因特網(wǎng)的連接；
根據(jù)所述請(qǐng)求列表從所述因特網(wǎng)檢索文件和數(shù)據(jù)；以及
將所述文件和數(shù)據(jù)下載到所述智能電話以便由所述車輛中的信息娛樂(lè)系統(tǒng)使用。12.根據(jù)方案11所述的方法，其特征在于，其還包括在一個(gè)或多個(gè)其它電子裝置和所述通信模塊之間建立通信，由所述其它電子裝置中的每一個(gè)提交請(qǐng)求列表，將來(lái)自所述智能電話和所述另一電子裝置的請(qǐng)求列表組合到聚合的流量列表中，根據(jù)所述聚合的流量列表從所述因特網(wǎng)檢索文件和數(shù)據(jù)，并且將所述文件和數(shù)據(jù)下載到所述智能電話和所述另一電子裝置。13.根據(jù)方案12所述的方法，其特征在于，所述智能電話和所述其它電子裝置使用藍(lán)牙或W1-Fi協(xié)議與所述通信模塊無(wú)線地通信。14.根據(jù)方案12所述的方法，其特征在于，其還包括加權(quán)令牌桶分配，其中代表將被實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)請(qǐng)求的令牌被分配給所述其它電子裝置中的每一個(gè)和所述智能電話。15. 一種車輛通信系統(tǒng)，包括 內(nèi)部無(wú)線模塊，其用于促進(jìn)與車輛內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)電子裝置的無(wú)線通信；
外部無(wú)線模塊，其用于促進(jìn)所述車輛和外部無(wú)線接入點(diǎn)之間的無(wú)線通信；
緩存存儲(chǔ)模塊，其用于存儲(chǔ)經(jīng)由所述外部無(wú)線接入點(diǎn)從所述因特網(wǎng)下載的數(shù)據(jù)；以及控制器，其與所述內(nèi)部無(wú)線模塊、所述外部無(wú)線模塊和所述緩存存儲(chǔ)模塊通信，所述控制器被配置成從所述一個(gè)或多個(gè)電子裝置接收數(shù)據(jù)下載請(qǐng)求，將所述數(shù)據(jù)下載請(qǐng)求組合到聚合的流量列表中，當(dāng)?shù)剿鲆蛱鼐W(wǎng)的外部無(wú)線連接可用時(shí)根據(jù)所述聚合的流量列表從所述因特網(wǎng)檢索文件和數(shù)據(jù)，將來(lái)自所述因特網(wǎng)的文件和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述緩存存儲(chǔ)模塊中，并且將所述文件和數(shù)據(jù)呈遞給所述一個(gè)或多個(gè)電子裝置。16.根據(jù)方案15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)部無(wú)線模塊支持藍(lán)牙和W1-Fi協(xié)議兩者。17.根據(jù)方案15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述外部無(wú)線模塊支持W1-Fi和專用短程通信(DSRC)協(xié)議兩者。18.根據(jù)方案15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電子裝置中的一個(gè)與所述車輛中的娛樂(lè)系統(tǒng)集成，使得從所述因特網(wǎng)下載的音頻或視頻數(shù)據(jù)能夠在所述車輛中播放。19.根據(jù)方案15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器配置有加權(quán)令牌桶算法，其使用令牌來(lái)實(shí)現(xiàn)來(lái)自所述電子裝置中的每一個(gè)的數(shù)據(jù)下載請(qǐng)求，并且所述令牌基于策略被分配。20.根據(jù)方案19所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述策略可以是基于由所述電子裝置中的每一個(gè)請(qǐng)求的數(shù)據(jù)量、所述電子裝置中的每一個(gè)的登記順序、或者所述電子裝置中的每一個(gè)與所述車輛中的信息娛樂(lè)系統(tǒng)的集成狀態(tài)。本發(fā)明的另外的特征將從下列描述和所附權(quán)利要求并結(jié)合附圖變得明顯。


圖1是車輛通信模塊的框圖說(shuō)明，該車輛通信模塊可被用來(lái)促進(jìn)從車輛外部的無(wú)線源到車輛中的電子裝置的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移；
圖2是用于使用車輛的外部無(wú)線通信能力來(lái)擴(kuò)充電子裝置數(shù)據(jù)傳送的方法的流程以及
圖3是圖示出的加權(quán)令牌桶(Token Bucket)算法的流程圖,該算法可被用來(lái)在請(qǐng)求的電子裝置之間分配可用的數(shù)據(jù)傳送帶寬。
具體實(shí)施例方式對(duì)涉及使用W1-Fi或DSRC通信來(lái)擴(kuò)充以智能電話為中心的汽車內(nèi)信息娛樂(lè)系統(tǒng)的本發(fā)明實(shí)施例的下列討論，本質(zhì)上僅僅是示例性的，并且決不旨在限制本發(fā)明或其應(yīng)用或使用。無(wú)線通信系統(tǒng)已經(jīng)變成日常生活的重要的部分?，F(xiàn)代車輛已經(jīng)通過(guò)合并如下車載無(wú)線通信系統(tǒng)來(lái)利用這種趨勢(shì)完全嵌入在車輛中的系統(tǒng)以及可以與由駕駛員或乘客攜載的便攜式消費(fèi)者電子裝置相連接的基于車輛的系統(tǒng)兩者?？梢赃B接到車輛的信息和娛樂(lè)(信息娛樂(lè))系統(tǒng)的許多便攜式電子裝置支持來(lái)自各種因特網(wǎng)源的數(shù)據(jù)下載，如果適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)連接是可用的話。智能電話可以使用它們的蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)用于因特網(wǎng)數(shù)據(jù)下載，但是這可能招致高額數(shù)據(jù)使用收費(fèi)。例如，收聽(tīng)高清因特網(wǎng)廣播(以128千比特每秒)消耗大約60兆字節(jié)每小時(shí)。觀看來(lái)自因特網(wǎng)視頻共享網(wǎng)站(以384千比特每秒)的標(biāo)清視頻消`耗大約180兆字節(jié)每小時(shí)。當(dāng)考慮到典型的通勤者平均每天在他或她的車輛中超過(guò)一小時(shí)時(shí)，很明顯，在駕駛的同時(shí)在蜂窩網(wǎng)絡(luò)上下載的連續(xù)數(shù)據(jù)可能使得用戶超過(guò)大多數(shù)蜂窩電話合同的月數(shù)據(jù)下載限額。在蜂窩網(wǎng)絡(luò)上的過(guò)多的數(shù)據(jù)消耗需要避免，因?yàn)樗谟脩舻姆涓C電話賬單上產(chǎn)生大筆超額費(fèi)用。在非蜂窩無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上盡可能多地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送是避免這些超額費(fèi)用的良好方式。不具有蜂窩收發(fā)器的其它裝置必須依賴于用于數(shù)據(jù)下載的有線或無(wú)線的直接因特網(wǎng)連接。例如，一個(gè)流行的觸摸屏音樂(lè)播放器具有無(wú)線接收器并且運(yùn)行許多可以接入(tap)到因特網(wǎng)數(shù)據(jù)源中的應(yīng)用程序，但是不具有蜂窩收發(fā)器。顯著的益處將由智能電話和其它電子裝置兩者的用戶實(shí)現(xiàn)，如果他們所乘坐的車輛可以充當(dāng)代理因特網(wǎng)服務(wù)提供商的話。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，在下列討論中的所有的電子裝置將被稱為智能電話，但是需理解的是，這些方法和系統(tǒng)可應(yīng)用于如上所述的任何適當(dāng)?shù)碾娮友b置。圖1是包含車輛通信模塊12的車輛10的框圖說(shuō)明，該車輛通信模塊12可被用來(lái)促進(jìn)從外部無(wú)線源到車輛10中的電子裝置的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移。車輛通信模塊12包括與內(nèi)部無(wú)線模塊16通信、緩沖存儲(chǔ)器18、以及外部無(wú)線模塊20通信的控制器14。內(nèi)部無(wú)線模塊16管理車輛10內(nèi)的無(wú)線通信。內(nèi)部無(wú)線模塊16可以使用W1-F1、藍(lán)牙、NFC或其它無(wú)線通信協(xié)議，并且可以有利地支持多余一個(gè)的這些協(xié)議。實(shí)際上，車輛通信模塊12可以被包裝為單個(gè)物理單元，帶有到內(nèi)部和外部天線(未示出)的連接件以便無(wú)線通信。
W1-Fi是通常用來(lái)代表基于電氣與電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE) 802. 11標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線局域網(wǎng)(LAN)通信的名稱。最初，用于“無(wú)線保真度”的首字母縮略詞的術(shù)語(yǔ)W1-Fi現(xiàn)在通常被公眾用作IEEE 802. 11無(wú)線LAN通信的同義語(yǔ)。W1-Fi是射頻(RF)通信技術(shù)。在典型的W1-Fi環(huán)境中，一個(gè)或多個(gè)電子裝置與無(wú)線路由器或接入點(diǎn)通信，其中路由器或接入點(diǎn)額外地連接到廣域網(wǎng)(WAN)和/或因特網(wǎng)。希望與接入點(diǎn)無(wú)線地通信的計(jì)算機(jī)或其它電子裝置必須是在RF信號(hào)的范圍內(nèi)，并且如果在路由器或接入點(diǎn)實(shí)施安全性，則連接裝置還必須了解并共享加密密鑰以便被接納。許多應(yīng)用和裝置支持W1-Fi，包含視頻游戲機(jī)控制臺(tái)、家庭網(wǎng)絡(luò)、個(gè)人數(shù)字助理、移動(dòng)電話(尤其是智能電話)、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、以及其它類型的消費(fèi)電子廣品。藍(lán)牙是開(kāi)放的安全協(xié)議，用于在離固定裝置和移動(dòng)裝置的短程上無(wú)線地交換數(shù)據(jù)。藍(lán)牙使用以2. 4千兆赫或GHz (2.4 X IO9個(gè)循環(huán)/秒)的射頻(RF)技術(shù)，用以在兩個(gè)或更多個(gè)裝置之間以高達(dá)I兆位每秒(Mb/s)的總數(shù)據(jù)速率無(wú)線地通信。藍(lán)牙的增強(qiáng)的數(shù)據(jù)速率模式能夠支持更高的數(shù)據(jù)速率。藍(lán)牙提供一種方式用以連接裝置以及在裝置之間互換信息，所述裝置諸如移動(dòng)電話、計(jì)算機(jī)、車輛信息娛樂(lè)系統(tǒng)、打印機(jī)、全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器、數(shù)字?jǐn)z相機(jī)、以及視頻游戲機(jī)控制臺(tái)。當(dāng)裝置被說(shuō)成是藍(lán)牙使能時(shí)，它意味著裝置包含小型計(jì)算機(jī)芯片，該小型計(jì)算機(jī)芯片含有藍(lán)牙無(wú)線電和軟件從而使得能夠使用藍(lán)牙技術(shù)將該裝置無(wú)線地連接到其它裝置。藍(lán)牙通常被用在車輛環(huán)境中，其中每當(dāng)裝置隨后進(jìn)入車輛時(shí)，該裝置可以在一次性操作中安全地與車輛“配對(duì)”然后被自動(dòng)地連接。近場(chǎng)通信(NFC)是從現(xiàn)有無(wú)觸點(diǎn)識(shí)別和互連技術(shù)的組合所演變的極短程無(wú)線連接性技術(shù)。帶有內(nèi)置NFC的產(chǎn)品可以簡(jiǎn)化消費(fèi)類裝置彼此相互作用的方式，從而幫助加快連接；接收和共享信息；以及進(jìn)行快速且安全的支付。當(dāng)使兩個(gè)NFC兼容的裝置彼此在約兩厘米至四厘米內(nèi)時(shí)，在它們之間的通信發(fā)生。簡(jiǎn)單的波或觸摸可以建立NFC連接，該NFC連接然后與諸如W1-Fi和藍(lán)牙的其它無(wú)線技術(shù)兼容。NFC可以結(jié)合內(nèi)部無(wú)線模塊16中的W1-Fi和/或藍(lán)牙使用。

在車輛10上車載有智能電話22、24和26，且智能電話22和24與內(nèi)部無(wú)線模塊16無(wú)線地通信，并且智能電話26具有到控制器14的硬線連接。智能電話22、24或26中的任何一個(gè)可以與車輛信息娛樂(lè)系統(tǒng)(未示出)集成，以便在車輛10中播放音頻或視頻。然而，不要求與信息娛樂(lè)系統(tǒng)集成。如下文所討論的，只要智能電話22-26在控制器14中登記，則它們將能夠經(jīng)由車輛通信模塊12從因特網(wǎng)接收數(shù)據(jù)。如將在下文詳細(xì)地討論的，車輛通信模塊12允許智能電話22-26從因特網(wǎng)請(qǐng)求電子內(nèi)容，其中當(dāng)外部無(wú)線模塊20經(jīng)由W1-Fi接入點(diǎn)28或DSRC接入點(diǎn)30建立英特網(wǎng)聯(lián)接時(shí)，這些請(qǐng)求被實(shí)現(xiàn)。外部無(wú)線模塊20優(yōu)選地被設(shè)計(jì)成支持W1-Fi協(xié)議和DSRC協(xié)議兩者，并且當(dāng)在范圍內(nèi)時(shí)，與任何這樣的接入點(diǎn)建立連接性。W1-Fi接入點(diǎn)28可能位于商店(例如，咖啡店中的免費(fèi)W1-Fi)或其它位置中，并且DSRC接入點(diǎn)30可能位于路邊基礎(chǔ)設(shè)施中(例如，高速公路隔離帶、橋梁、標(biāo)牌、或收費(fèi)亭)。專用短程通信(DSRC)是特別地針對(duì)汽車使用設(shè)計(jì)的單向或雙向短程至中程無(wú)線通信信道。針對(duì)將由智能交通系統(tǒng)(ITS)使用的DSRC，在美國(guó)、歐洲及其它地方的管理機(jī)構(gòu)已經(jīng)分配了 5. 9GHz (千兆赫，或IO9個(gè)循環(huán)/秒)頻帶的帶寬頻譜。使用5. 9 GHz頻率范圍中的頻譜的決定是由于其頻譜環(huán)境和傳播特性，其適合于車輛環(huán)境。在該頻譜中傳播的波可以以低天氣依賴性為適當(dāng)長(zhǎng)距離、達(dá)1000米提供高數(shù)據(jù)速率通信。DSRC可以在車輛到車輛以及車輛到基礎(chǔ)設(shè)施通信環(huán)境下在公共安全和私人操作兩者中被使用。車輛通信模塊12運(yùn)行如下。智能電話22-26中的一個(gè)或多個(gè)在控制器14中登記。如先前所討論的，智能電話22-26可以經(jīng)由內(nèi)部無(wú)線模塊16與控制器14無(wú)線地通信，或它們可以經(jīng)由諸如USB電纜的硬線連接與控制器14通信。智能電話22-26中的已登記的每一個(gè)向控制器14提交因特網(wǎng)數(shù)據(jù)請(qǐng)求。該請(qǐng)求可以采取許多不同的形式。例如，它可以是顯示網(wǎng)頁(yè)的請(qǐng)求、聽(tīng)因特網(wǎng)廣播應(yīng)用的請(qǐng)求、下載文件的請(qǐng)求、或查看來(lái)自視頻共享網(wǎng)站的視頻的請(qǐng)求。這些請(qǐng)求中的一些意味著某一規(guī)模的一次性數(shù)據(jù)傳送，并且它們中的一些意味著連續(xù)的數(shù)據(jù)傳送帶寬。每當(dāng)智能電話22-26中的一個(gè)登記并且提交數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)，控制器14評(píng)估請(qǐng)求并且確定它是否可以得到滿足。如果未獲得足夠的因特網(wǎng)數(shù)據(jù)帶寬，則控制器14可以拒絕來(lái)自智能電話22-26中的一個(gè)或多個(gè)的登記和數(shù)據(jù)請(qǐng)求。對(duì)于來(lái)自智能電話22-26的可以被接受的數(shù)據(jù)請(qǐng)求，控制器14將它們合并到含有所有所需的數(shù)據(jù)下載的因特網(wǎng)流量聚合(traffic aggregation)。控制器14然后優(yōu)先化并形成聚合的流量列表，試圖最公平且有效地平衡可用的因特網(wǎng)帶寬。下面詳細(xì)地討論用于優(yōu)先化的令牌桶方法和各種策略。在這點(diǎn)上，控制器14確切地知道它需要從因特網(wǎng)檢索何種數(shù)據(jù)。當(dāng)因特網(wǎng)接入經(jīng)由外部無(wú)線模塊20與W1-Fi接入點(diǎn)28或DSRC接入點(diǎn)30通信變得可用時(shí)，控制器14盡可能多地檢索所需的數(shù)據(jù)。引入的因特網(wǎng)數(shù)據(jù)可以從外部無(wú)線模塊20被直接發(fā)送至緩沖存儲(chǔ)器18，它可以如原始所請(qǐng)求的那樣從該緩沖存儲(chǔ)器18呈遞給智能電話22-26。雖然在車輛10中的諸如智能電話22-26的裝置可以直接建立與W1-Fi接入點(diǎn)28的W1-Fi連接性，但是試驗(yàn)表明如果智能電話22-26與車輛通信模塊12通信，并且車輛通信模塊12使用其外部無(wú)線模塊20，包含外部安裝的天線(未示出)，以便與W1-Fi接入點(diǎn)通信，則信號(hào)強(qiáng)度和數(shù)據(jù)傳送速率優(yōu)越得多。此外，車輛通信模塊12可以提供經(jīng)由DSRC接入點(diǎn)30的因特網(wǎng)連接性，而智能電話22-26將不具有內(nèi)置DSRC通信能力。如果足夠數(shù)量的W1-Fi接入點(diǎn)28和DSRC接入點(diǎn)30是可用的，則車輛通信模塊12可以提供基本上不間斷 的因特網(wǎng)接入以及用于智能電話22-26運(yùn)行諸如音頻和視頻的高數(shù)據(jù)速率應(yīng)用程序的足夠的帶寬。由于DSRC通信的范圍和帶寬，以及W1-Fi基礎(chǔ)設(shè)施的飛速擴(kuò)展，該服務(wù)水平是可能的。試驗(yàn)已經(jīng)表明，30-40兆字節(jié)的數(shù)據(jù)可以在諸如W1-Fi接入點(diǎn)28或DSRC接入點(diǎn)30的接入點(diǎn)的單次駛過(guò)(single drive-by)中被下載到車輛通信模塊12。當(dāng)然，例如，如果車輛10停放在W1-Fi接入點(diǎn)28的接收范圍內(nèi)，則連續(xù)高帶寬因特網(wǎng)接入對(duì)車輛10內(nèi)的智能電話22-26將是可用的。當(dāng)接入點(diǎn)28在非加密或無(wú)保護(hù)模式下運(yùn)行時(shí)，外部無(wú)線模塊20可以自動(dòng)地建立與W1-Fi接入點(diǎn)28的通信。然而，控制器14和外部無(wú)線模塊20還可以被構(gòu)造成管理受密碼受保護(hù)的特定的W1-Fi接入點(diǎn)28的密碼。車輛10的占用人可以為特定的W1-Fi接入點(diǎn)28提供密碼，并且，控制器14可以保持密碼并且使用它來(lái)允許當(dāng)特定的W1-Fi接入點(diǎn)28在將來(lái)再一次被遇到時(shí)外部無(wú)線模塊20自動(dòng)地重新建立與特定的W1-Fi接入點(diǎn)28的連接。圖2是用于使用如在圖1的車輛通信模塊12中實(shí)現(xiàn)的車輛的外部無(wú)線通信能力來(lái)擴(kuò)充電子裝置數(shù)據(jù)傳送的方法的流程圖40。在框42處，諸如智能電話22的智能電話在控制器14中登記。智能電話22在控制器14中登記僅僅將智能電話22建立為經(jīng)由控制器14尋找因特網(wǎng)連接性的裝置。需理解的是，多于一個(gè)智能電話，以及其它類型的電子裝置，可以在控制器14中登記。智能電話22與控制器14的通信可以是經(jīng)由硬線連接，或經(jīng)由內(nèi)部無(wú)線模塊16的無(wú)線通信。在框44處，智能電話22提交來(lái)自因特網(wǎng)的數(shù)據(jù)請(qǐng)求。作為例子，該請(qǐng)求可以是以下載文件、顯示網(wǎng)頁(yè)、將被觀看的來(lái)自視頻共享網(wǎng)站的視頻、或?qū)⒈皇章?tīng)的因特網(wǎng)廣播服務(wù)的形式。其它類型的數(shù)據(jù)請(qǐng)求也可以得到支持。在決策菱形46處，控制器14確定是否存在足夠的因特網(wǎng)連接性容量以支持來(lái)自智能電話22的請(qǐng)求。鑒于控制器14當(dāng)前具有的任何其它請(qǐng)求，來(lái)自智能電話22的請(qǐng)求被評(píng)估。如果不存在足夠的容量，則在框48處控制器14拒絕來(lái)自智能電話22的請(qǐng)求。如果被拒絕，則智能電話22的用戶在稍后的時(shí)間自由提交另一個(gè)請(qǐng)求。在框50處，控制器14將所有接受的但仍未實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)請(qǐng)求合并到集合的流量列表中。該集合的流量列表反映需要從因特網(wǎng)下載并且提供給智能電話22和任何其它所登記裝置的所有數(shù)據(jù)。在框52處，當(dāng)因特網(wǎng)連接性可用時(shí)，集合的流量列表被優(yōu)先化并且被形成到優(yōu)先化的文件和連接性列表，其指定何種數(shù)據(jù)將被以何種順序從因特網(wǎng)下載。下面將討論在框52處使用的優(yōu)先化策略。在決策菱形54處，控制器14確定經(jīng)由外部接入點(diǎn)的因特網(wǎng)接入當(dāng)前是否是可用的。如果當(dāng)前沒(méi)有因特網(wǎng)接入是可用的，則在框56處該過(guò)程等待預(yù)定的時(shí)間量，然后循環(huán)回以再一次檢查因特網(wǎng)接入。在框58處，當(dāng)經(jīng)由外部無(wú)線模塊20與W1-Fi接入點(diǎn)28或DSRC接入點(diǎn)30通信的因特網(wǎng)接入可用時(shí)，控制器14根據(jù)來(lái)自框52的優(yōu)先化文件和連接性列表命令對(duì)來(lái)自因特網(wǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行下載。在框60處，將從因特網(wǎng)下載的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器18中。在緩沖存儲(chǔ)器18中的文件還可以在框60處進(jìn)一步被處理。例如，在外部無(wú)線模塊20與W1-Fi接入點(diǎn)28通信的同時(shí)，文件可以部分被下載，但是在文件下載完成之前連接可能丟失。使用現(xiàn)有斷點(diǎn)技術(shù)，當(dāng)外部無(wú)線模塊20下一次與例如DSRC接入點(diǎn)30建立連接時(shí)，文件下載可以完成。

在框62處，從因特網(wǎng)下載的文件和數(shù)據(jù)如所請(qǐng)求地呈遞給智能電話22。當(dāng)被傳送至智能電話22時(shí)，數(shù)據(jù)可以從緩沖存儲(chǔ)器18清除。只要車輛10在運(yùn)行中，過(guò)程步驟42-62就可以連續(xù)地重復(fù)。圖3是圖示出的加權(quán)令牌桶算法的流程圖100，該算法可被用來(lái)在請(qǐng)求的電子裝置之間分配可用的數(shù)據(jù)傳送帶寬。圖3上示出的算法可以由先前討論的處理器14運(yùn)行。智能電話22-26與圖1中所示的裝置相同。在圖3中，智能電話22-26被假定為與車輛通信模塊12通信。請(qǐng)求列表122、124和126各自包含分別代表來(lái)自智能電話22、24和26的數(shù)據(jù)請(qǐng)求的塊，如先前所討論的。例如，在請(qǐng)求列表122中，可以看到的是，智能電話22具有最多請(qǐng)求等待，其例如可代表觀看冗長(zhǎng)視頻的請(qǐng)求。例如，在請(qǐng)求列表124中，智能電話24具有最少請(qǐng)求等待，其例如可代表觀看靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)請(qǐng)求。在請(qǐng)求列表126中，智能電話26具有中等量的請(qǐng)求等待，其例如可代表文件下載請(qǐng)求。在框130處，車輛10遇到諸如W1-Fi接入點(diǎn)28的無(wú)線接入點(diǎn)，并且生成多個(gè)新的令牌。在連接到接入點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生的令牌數(shù)量可以是固定的，或它可以是諸如接入點(diǎn)類型和信號(hào)強(qiáng)度的參數(shù)的函數(shù)。在該示例中，為了說(shuō)明目的，存在產(chǎn)生的六個(gè)令牌。每個(gè)令牌代表將被分派給連接的無(wú)線裝置的數(shù)據(jù)塊或帶寬。在框140處，六個(gè)令牌被分配給智能電話22-26。在該示例中，令牌基于由每個(gè)裝置請(qǐng)求的數(shù)據(jù)量被分配，但是如下文所討論的其它分配策略是可能的。將六個(gè)令牌分配給智能電話22-26產(chǎn)生框150中所示的令牌分配，其中三個(gè)令牌222被分配給智能電話22，一個(gè)令牌224被分配給智能電話24，并且兩個(gè)令牌226被分配給智能電話26。在決策菱形160處，處理器14確定令牌是否是可用的。假定令牌222、224和226有效，在箭頭170處數(shù)據(jù)下載到智能電話22-26繼續(xù)。三個(gè)令牌222允許將數(shù)據(jù)塊322下載到智能電話22。數(shù)據(jù)塊322代表來(lái)自智能電話22的請(qǐng)求列表122的前三個(gè)數(shù)據(jù)塊。類似地，數(shù)據(jù)塊324和326分別基于令牌224和226被下載到智能電話24和26。隨著數(shù)據(jù)被下載到智能電話22-26，令牌可以繼續(xù)被產(chǎn)生，并且數(shù)據(jù)請(qǐng)求被實(shí)現(xiàn)，只要因特網(wǎng)連接性持續(xù)。當(dāng)經(jīng)由無(wú)線接入點(diǎn)的因特網(wǎng)連接性丟失并且在決策菱形160處沒(méi)有更多的令牌可用時(shí)，該算法移動(dòng)到框180上，其中它等待直到遇到另一無(wú)線接入點(diǎn)為止，在該點(diǎn)處它環(huán)回到框130。在以上討論的加權(quán)令牌桶分配方法中，將令牌分配給智能電話22、24和26可以以多種不同的方式處理。例如，一個(gè)分配策略可以是用以對(duì)第一電子裝置分配優(yōu)先權(quán)狀態(tài)以向車輛通信模塊12登記，其中優(yōu)先權(quán)狀態(tài)可能意味著優(yōu)先化的電子裝置在任何其它裝置接收任何內(nèi)容之前接收所有的其請(qǐng)求內(nèi)容，或它可能意味著優(yōu)先化的裝置比其它裝置成比例地接收更多。另一策略將是對(duì)與車輛的信息娛樂(lè)系統(tǒng)集成的電子裝置(即，可以通過(guò)車輛的揚(yáng)聲器播放音頻或?qū)⒁曨l顯示到車輛的視頻屏幕的裝置)分配優(yōu)先權(quán)狀態(tài)。另一個(gè)分配策略(在圖3中圖示出的一個(gè))將是使用加權(quán)方案來(lái)分配令牌，這取決于由每個(gè)裝置請(qǐng)求的內(nèi)容量。又一個(gè)分配策略將是平等分享，其中每個(gè)登記裝置將接收相同量的數(shù)據(jù)內(nèi)容或帶寬。也可以想象其它分配策略。最終，可以實(shí)現(xiàn)上述令牌分配策略中的任一種。事實(shí)上，分配策略可能是車輛信息娛樂(lè)系統(tǒng)中的用戶可配置選項(xiàng)，因?yàn)槎喾N不同的策略可以容易地被編程到處理器14中并且可用于經(jīng)由信息娛樂(lè)系統(tǒng)供用戶選擇。只要一些分配策略在任何給定的時(shí)間有效，以上所公開(kāi)的方法就將是可操作的。使用車輛的包含W1-Fi和DSRC兩者的外部無(wú)線通信能力，大量的因特網(wǎng)帶寬可以被提供給智能電話以及車輛上車載的其它電子裝置。智能電話的用戶可以因此從用于數(shù)據(jù)下載的蜂窩網(wǎng)絡(luò)上的降低的依賴受益，而其它電子裝置的用戶可以從車輛環(huán)境中的因特網(wǎng)連接受益，其中這樣的連接將在先前一直是不可用的。上面的討論僅公開(kāi)并描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。根據(jù)這樣的討論以及根據(jù)附圖和權(quán)利要求，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地意識(shí)到，在不脫離如所附權(quán)利要求中所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況 下，能夠在其中作出各種改變、修改和變型。
權(quán)利要求
1.一種用于使用車輛的外部無(wú)線通信能力來(lái)擴(kuò)充電子裝置數(shù)據(jù)傳送的方法，所述方法包括 在車輛中一個(gè)或多個(gè)電子裝置和通信模塊之間建立通信； 由所述一個(gè)或多個(gè)電子裝置中的每一個(gè)提交請(qǐng)求列表，其中所述請(qǐng)求列表包括請(qǐng)求的文件或數(shù)據(jù)的列表； 如果所述請(qǐng)求列表能夠被實(shí)現(xiàn)，則接受所述請(qǐng)求列表，或如果所述請(qǐng)求列表不能被實(shí)現(xiàn)，則拒絕所述請(qǐng)求列表及其電子裝置； 將所述請(qǐng)求列表與任何先前接受的請(qǐng)求列表組合以產(chǎn)生聚合的流量列表； 當(dāng)?shù)揭蛱鼐W(wǎng)的外部無(wú)線連接可用時(shí)，根據(jù)所述聚合的流量列表從所述因特網(wǎng)檢索文件和數(shù)據(jù)；以及 將所述文件和數(shù)據(jù)下載到所述一個(gè)或多個(gè)電子裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在車輛中的一個(gè)或多個(gè)電子裝置和通信模塊之間建立通信包括使用所述車輛內(nèi)的無(wú)線通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述車輛內(nèi)的無(wú)線通信使用藍(lán)牙或W1-Fi協(xié)議。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述請(qǐng)求列表能夠被實(shí)現(xiàn)則接受所述請(qǐng)求列表包括通過(guò)如下來(lái)確定所述請(qǐng)求列表是否能夠得到實(shí)現(xiàn)，即估計(jì)額外于先前接受的請(qǐng)求列表所需的帶寬的請(qǐng)求列表的帶寬需求并且評(píng)估所述帶寬需求。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述請(qǐng)求列表與任何先前接受的請(qǐng)求列表組合以產(chǎn)生聚合的流量列表包括使所述請(qǐng)求列表相對(duì)于所述先前接受的請(qǐng)求列表優(yōu)先化。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，使所述請(qǐng)求列表相對(duì)于所述先前接受的請(qǐng)求列表優(yōu)先化包括使用對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)電子裝置中的每一個(gè)分配令牌的加權(quán)令牌桶算法，其中所述令牌代表將被實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)請(qǐng)求。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，令牌按與由所述一個(gè)或多個(gè)電子裝置中的每一個(gè)所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)量成比例地分配。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，分配給與所述車輛中的信息娛樂(lè)系統(tǒng)集成的電子裝置的令牌比分配給其它電子裝置的令牌更多。
9.一種用于使用外部無(wú)線通信能力來(lái)擴(kuò)充數(shù)據(jù)傳送到與車輛的信息娛樂(lè)系統(tǒng)集成的智能電話的方法，所述方法包括 在車輛中的智能電話和通信模塊之間建立通信，其中所述智能電話還與所述車輛的信息娛樂(lè)系統(tǒng)集成； 由所述智能電話提交請(qǐng)求列表，其中所述請(qǐng)求列表包括來(lái)自所述因特網(wǎng)的所請(qǐng)求的文件或數(shù)據(jù)的列表； 使用帶有W1-Fi接入點(diǎn)、專用短程通信(DSRC)接入點(diǎn)、或兩者的外部無(wú)線通信來(lái)建立到所述因特網(wǎng)的連接； 根據(jù)所述請(qǐng)求列表從所述因特網(wǎng)檢索文件和數(shù)據(jù)；以及 將所述文件和數(shù)據(jù)下載到所述智能電話以便由所述車輛中的信息娛樂(lè)系統(tǒng)使用。
10.一種車輛通信系統(tǒng),包括內(nèi)部無(wú)線模塊，其用于促進(jìn)與車輛內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)電子裝置的無(wú)線通信； 外部無(wú)線模塊，其用于促進(jìn)所述車輛和外部無(wú)線接入點(diǎn)之間的無(wú)線通信； 緩存存儲(chǔ)模塊，其用于存儲(chǔ)經(jīng)由所述外部無(wú)線接入點(diǎn)從所述因特網(wǎng)下載的數(shù)據(jù)；以及控制器，其與所述內(nèi)部無(wú)線模塊、所述外部無(wú)線模塊和所述緩存存儲(chǔ)模塊通信，所述控制器被配置成從所述一個(gè)或多個(gè)電子裝置接收數(shù)據(jù)下載請(qǐng)求，將所述數(shù)據(jù)下載請(qǐng)求組合到聚合的流量列表中，當(dāng)?shù)剿鲆蛱鼐W(wǎng)的外部無(wú)線連接可用時(shí)根據(jù)所述聚合的流量列表從所述因特網(wǎng)檢索文件和數(shù)據(jù)，將來(lái)自所述因特網(wǎng)的文件和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述緩存存儲(chǔ)模塊中，并且將所述文件和數(shù)據(jù)呈遞給所述一個(gè)或多個(gè)電子裝置。
全文摘要
一種用于使用車輛和周圍基礎(chǔ)設(shè)施之間的Wi-Fi或DSRC通信來(lái)擴(kuò)充以智能電話為中心的車輛內(nèi)信息娛樂(lè)系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)。車輛內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)智能電話或其它電子裝置經(jīng)由諸如藍(lán)牙的無(wú)線協(xié)議或有線連接電子地與車輛通信。電子裝置運(yùn)行如下應(yīng)用這些應(yīng)用提交針對(duì)諸如網(wǎng)頁(yè)、音頻或視頻文件的基于因特網(wǎng)的文件或數(shù)據(jù)的請(qǐng)求。該車輛解決這些請(qǐng)求，并且每當(dāng)因特網(wǎng)接入經(jīng)由外部無(wú)線連接可用時(shí)，該車輛就使用其自己的諸如Wi-Fi或DSRC的外部無(wú)線通信系統(tǒng)來(lái)檢索盡可能多的文件或數(shù)據(jù)。該車輛因此對(duì)發(fā)出請(qǐng)求的電子裝置提供文件或數(shù)據(jù)。還公開(kāi)了一種用于優(yōu)先化請(qǐng)求并且將數(shù)據(jù)呈遞給電子裝置的基于令牌的方法。
文檔編號(hào)H04L29/08GK103067440SQ20121039891
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者F.白, D.K.格林 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司