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特開2022-159234メッシュネットワークにおいて、経路設定プロトコルを適用し、ネットワークインタフェースを選択するためのシステムと方法
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  • 特開-メッシュネットワークにおいて、経路設定プロトコルを適用し、ネットワークインタフェースを選択するためのシステムと方法 図1
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022159234
(43)【公開日】2022-10-17
(54)【発明の名称】メッシュネットワークにおいて、経路設定プロトコルを適用し、ネットワークインタフェースを選択するためのシステムと方法
(51)【国際特許分類】
   H04W 48/18 20090101AFI20221006BHJP
   H04W 4/46 20180101ALI20221006BHJP
   H04W 88/06 20090101ALI20221006BHJP
【FI】
H04W48/18
H04W4/46
H04W88/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022060267
(22)【出願日】2022-03-31
(31)【優先権主張番号】17/219,001
(32)【優先日】2021-03-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】519092129
【氏名又は名称】トヨタ モーター ノース アメリカ,インコーポレイティド
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100092624
【弁理士】
【氏名又は名称】鶴田 準一
(74)【代理人】
【識別番号】100147555
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 公一
(74)【代理人】
【識別番号】100123593
【弁理士】
【氏名又は名称】関根 宣夫
(74)【代理人】
【識別番号】100133835
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 努
(74)【代理人】
【識別番号】100112357
【弁理士】
【氏名又は名称】廣瀬 繁樹
(72)【発明者】
【氏名】杉本 晋悟
(72)【発明者】
【氏名】河上 修
【テーマコード(参考)】
5K067
【Fターム(参考)】
5K067AA23
5K067DD20
5K067DD43
5K067EE02
5K067EE25
(57)【要約】
【課題】向上されたメッシュネットワークを提供する。
【解決手段】メッシュネットワークシステムは電子制御ユニットを含んでいる。電子制御ユニットは、メッシュネットワークの複数の車両の第1車両に対する複数のネットワークインタフェースに対する複数の無線測定スコアを、第1車両の現在の動作状態における無線測定値の関数として計算するように構成されている。無線測定値は、第1車両の現在の動作状態における複数のネットワークインタフェースの性能を示している。電子制御ユニットは更に、現在の動作状態における所望される性能を示す所望される無線測定スコアを備えている複数のネットワークインタフェースから所望されるネットワークインタフェースを選択するように構成されている。
【選択図】 図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電子制御ユニットを備えているメッシュネットワークシステムであって、前記電子制御ユニットは、
メッシュネットワークの複数の車両の第1車両に対する複数のネットワークインタフェースに対する、前記第1車両の現在の動作状態における前記複数のネットワークインタフェースの性能を示している複数の無線測定スコアを、前記第1車両の前記現在の動作状態における無線測定値の関数として計算し、
前記現在の動作状態における所望される性能を示す所望される無線測定スコアを備えている前記複数のネットワークインタフェースから所望されるネットワークインタフェースを選択するように構成されていることを特徴とするメッシュネットワークシステム。
【請求項2】
前記電子制御ユニットは更に、前記複数の車両の前記第1車両に対する前記複数のネットワークインタフェースのそれぞれに対する前記複数の無線測定スコアを計算することと、誘発事象に応答して、前記複数の無線測定スコアに基づいて、前記複数のネットワークインタフェースから前記所望されるネットワークインタフェースを選択することを繰り返すように構成されていることを特徴とする請求項1のメッシュネットワークシステム。
【請求項3】
前記誘発事象は、時間期間の経過であることを特徴とする請求項2のメッシュネットワークシステム。
【請求項4】
前記電子制御ユニットは、車両の動作状態、環境ファクタ、または、前記複数の車両の少なくとも1台の他の車両に対する前記第1車両の近接度の少なくとも1つに基づいて前記時間期間を決定することを特徴とする請求項3のメッシュネットワークシステム。
【請求項5】
前記誘発事象は、車両の動作状態の変化であることを特徴とする請求項2のメッシュネットワークシステム。
【請求項6】
前記電子制御ユニットに通信可能に結合されている車両センサを更に備え、
前記車両センサは、車両速度センサ、モーションセンサ、または近接センサの少なくとも1つを備えていることを特徴とする請求項5のメッシュネットワークシステム。
【請求項7】
前記複数のネットワークインタフェースは、Wi-Fiネットワークインタフェース、セルラーネットワークインタフェース、または車両間ネットワークインタフェースを備えていることを特徴とする請求項1のメッシュネットワークシステム。
【請求項8】
前記電子制御ユニットは更に、選択が、前記複数のネットワークインタフェースの単一のネットワークインタフェースに付勢されないように、前記複数のネットワークインタフェースに対する均等に重み付けされたスケールに基づいて、前記所望されるネットワークインタフェースを選択するように構成されていることを特徴とする請求項7のメッシュネットワークシステム。
【請求項9】
前記複数の無線測定スコアは、通信時間無線測定スコアを備えていることを特徴とする請求項1のメッシュネットワークシステム。
【請求項10】
前記電子制御ユニットは、開始元電子制御ユニット、中継電子制御ユニット、または目的電子制御ユニットの少なくとも1つとして構成され、
前記電子制御ユニットが前記開始元電子制御ユニットとして構成されていることに応答して、前記電子制御ユニットは更に、要求パケットを前記複数の車両の第2車両に送信するように構成され、
前記電子制御ユニットが前記中継電子制御ユニットとして構成されていることに応答して、前記電子制御ユニットは更に、前記要求パケットを受信し、前記複数のネットワークインタフェースに対する中継ノード無線測定スコアを計算し、前記要求パケットを前記第2車両に送信するように構成され、
前記電子制御ユニットが前記目的電子制御ユニットとして構成されていることに応答して、前記電子制御ユニットは更に、前記要求パケットを受信し、最終経路を計算するように構成されていることを特徴とする請求項1のメッシュネットワークシステム。
【請求項11】
メッシュネットワークシステムであって、
演算処理装置を備え、前記演算処理装置は、
メッシュネットワークの複数の車両の第1車両に対する複数のネットワークインタフェースに対する、前記第1車両の現在の動作状態における前記複数のネットワークインタフェースの性能を示している複数の無線測定スコアを、前記第1車両の前記現在の動作状態における無線測定値の関数として計算し、
前記現在の動作状態における所望される性能を示す所望される無線測定スコアを備えている前記複数のネットワークインタフェースから所望されるネットワークインタフェースを選択するように構成されていることを特徴とするメッシュネットワークシステム。
【請求項12】
前記演算処理装置は更に、前記複数のネットワークインタフェースに対する前記複数の無線測定スコアを計算するための、少なくとも部分的には前記現在の動作状態に基づいている時間間隔を選択するように構成されていることを特徴とする請求項11のメッシュネットワークシステム。
【請求項13】
前記演算処理装置は更に、前記現在の動作状態が静止している、または、閾値速度未満であると識別されると、静止時間間隔を前記時間間隔として選択するように構成されていることを特徴とする請求項12のメッシュネットワークシステム。
【請求項14】
前記演算処理装置は更に、前記現在の動作状態が前記閾値速度を超えているとして識別されると、非静止時間間隔を前記時間間隔として選択するように構成されていることを特徴とする請求項13のメッシュネットワークシステム。
【請求項15】
前記静止時間間隔は、前記非静止時間間隔よりも長いことを特徴とする請求項14のメッシュネットワークシステム。
【請求項16】
前記静止時間間隔は、1分以上であることを特徴とする請求項13のメッシュネットワークシステム。
【請求項17】
方法であって、
演算処理装置により、メッシュネットワークの複数の車両の第1車両に対する複数のネットワークインタフェースに対する、前記第1車両の現在の動作状態における前記複数のネットワークインタフェースの性能を示している複数の無線測定スコアを、前記第1車両の前記現在の動作状態における無線測定値の関数として計算することと、
前記現在の動作状態における所望される性能を示す所望される無線測定スコアを備えている前記複数のネットワークインタフェースから所望されるネットワークインタフェースを選択することを備えていることを特徴とする方法。
【請求項18】
誘発事象に応答して、前記複数の無線測定スコアを計算することを誘発することを更に備えていることを特徴とする請求項17の方法。
【請求項19】
前記誘発事象は、環境ファクタにおける変化、時間間隔の経過、または、前記複数の車両の変化の少なくとも1つを備えていることを特徴とする請求項18の方法。
【請求項20】
前記複数の車両の動作状態に基づいて前記時間間隔を選択することを更に備えていることを特徴とする請求項19の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書は全体的に、車両間のメッシュネットワークに関し、より具体的には、本開示は、メッシュネットワークのノード間の通信に対するネットワークインタフェース装置の選択のためのシステムと方法を提供する。
【背景技術】
【0002】
車両、インターネット、および他のデータソース間の通信機能は、車両に対して絶えず増大している必要条件である。通信機能は、センサ情報などのような情報を車両が共有することを可能にし、システム最新情報、ナビゲーション情報などの受信と送信を可能にする。例えば、車両が最新情報を要求すると、車両はインターネットに接続して、サーバなどのようなインターネットに基づくデータソースから最新情報を受信する。追加的に、車両は、一般的には車車間通信(V2V)と称されている、ピアツーピアネットワークを確立するように構成できる。これらのネットワークは、車両の互いの近接度、および/または、信号の強度に基づいて確立できる。しかし、ネットワーク接続は、車両が速度を変え、または走行方向を変えるなどすると一過性になり得る。より一過性でないネットワーク接続を確立する能力なしでは、膨大な量のファイルから構成される可能性のある車両間のエッジ演算処理または最新情報の共有などのような動作の効果性は、接続が周期的に変化するので十分に利用できない可能性がある。
【0003】
従って、より効率的で、信頼性があり、または、向上されたメッシュネットワークに対する需要がある。
【発明の概要】
【0004】
1つの実施形態においては、メッシュネットワークシステムは電子制御ユニットを含んでいる。電子制御ユニットは、メッシュネットワークの複数の車両の第1車両に対する複数のネットワークインタフェースに対する複数の無線測定スコアを、第1車両の現在の動作状態における無線測定値の関数として計算するように構成されている。無線測定値は、第1車両の現在の動作状態における複数のネットワークインタフェースの性能を示す。電子制御ユニットは更に、現在の動作状態における所望される性能を示す所望される無線測定スコアを備えている複数のネットワークインタフェースから所望されるネットワークインタフェースを選択するように構成されている。
【0005】
他の実施形態においては、メッシュネットワークシステムは演算処理装置を含んでいる。演算処理装置は更に、メッシュネットワークの複数の車両の第1車両に対する複数のネットワークインタフェースに対する複数の無線測定スコアを、第1車両の現在の動作状態における無線測定値の関数として計算するように構成されている。無線測定値は、第1車両の現在の動作状態における複数のネットワークインタフェースの性能を示す。演算処理装置は更に、現在の動作状態における所望される性能を示す所望される無線測定スコアを備えている複数のネットワークインタフェースから所望されるネットワークインタフェースを選択するように構成されている。
【0006】
他の実施形態においては、方法は、演算処理装置により、メッシュネットワークの複数の車両の第1車両に対する複数のネットワークインタフェースに対する複数の無線測定スコアを、第1車両の現在の動作状態における無線測定値の関数として計算することを備えている。無線測定値は、第1車両の現在の動作状態における複数のネットワークインタフェースの性能を示す。方法は更に、現在の動作状態における所望される性能を示す所望される無線測定スコアを備えている複数のネットワークインタフェースから所望されるネットワークインタフェースを選択することを含むことができる。
【0007】
ここにおいて記述されている実施形態により提供されるこれらの、および追加的特徴は、図面と連携して下記の詳細な記述を考慮することにより、より完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図面において記述されている実施形態は本質的に例示的であり、請求項により定義される主題を制限することは意図されていない。例としての実施形態の下記の詳細な記述は、同様な構造は同様な参照番号で示されている下記の図面と連携して読むことにより理解できる。
【0009】
図1】ここにおいて示され記述されている1以上の実施形態に係る、車両とメッシュネットワークを含んでいるメッシュネットワークシステムの例としての実施形態を示している。
【0010】
図2】ここにおいて示され記述されている1以上の実施形態に係る車両の構成要素を図示している。
【0011】
図3】ここにおいて示され記述されている1以上の実施形態に係る、メッシュネットワークシステムに対する所望されるネットワークインタフェースを選択するためのシステムの例としての実施形態を示している。
【0012】
図4】ここにおいて示され記述されている1以上の実施形態に係る、メッシュネットワークシステムに対する通信のための所望されるネットワークインタフェースと経路を選択するための例としての方法のフローチャートを示している。
【発明を実施するための形態】
【0013】
ここにおいて開示されている実施形態は、メッシュネットワークの車両ノード間の通信に対するネットワークインタフェースを選択するためのシステムと方法に関する。メッシュネットワークは、メッシュネットワークの車両間での、情報の共有、エッジ演算処理、ワイドエリアネットワークへのアクセスなどを促進できる。ここにおいて記述されている実施形態は、車両通信ユニットのデュアルキャリアモジュール内の抽象層に向けられている。ここにおいて記述されているように、抽象層は、Wi-Fiネットワークインタフェースを、メッシュネットワーク内の通信における使用のためのノード接続を解決するときに、他のネットワークインタフェース(例えば、ロングタームエボリューション(LTE)、x次世代セルラー技術(例えば、2G、3G、4G、5Gなど)、専用狭域通信(DSRC)、車車間/路車間(V2X)、セルラー車車間/路車間(V2X)など)への等しく重み付けされたネットワークインタフェースとして利用するように構成できる。
【0014】
幾つかの従来のシステムにおいては、メッシュネットワークは、通信を、メッシュネットワークにおける使用のためのインタフェースとしてのWi-Fiネットワークインタフェースに付勢するIEEE 802.11経路設定プロトコルを採用できる。Wi-Fiネットワークインタフェースは、部分的にはノードの動き、速度における変化、他のノードまでの距離、干渉などのために、メッシュネットワーク内の通信に対して最適な無線測定を提供できない可能性がある。従って、実施形態は、利用可能なネットワークインタフェースから目標のネットワークインタフェースを選択できる抽象層を通してネットワークインタフェース選択を解決または向上でき、ここにおいて抽象層は、選択がWi-Fiネットワークインタフェースに付勢しないように、無線ネットワークインタフェースに均一に重みを付ける無線測定値に基づいて所望されるネットワークインタフェースを選択する。
【0015】
ここで、類似の番号は類似の構造を指している図面、特には図1を見ると、道路に沿って同じ方向に走行している第1車両102、第2車両104、および第3車両106などのような車両を備えているノードを含むメッシュネットワークシステム100の例としての実施形態が示されている。実施形態においては、類似の速度、進路、近接性、目的地などを有して走行していると決定された複数の車両を識別でき、それらの通信ユニットを介してメッシュネットワークシステム100においてグループ化できる。通信ユニットは、1つ以上のネットワークインタフェース、テレマチックスユニット(電話とコンピュータを組み合わせたユニット)などを備えることができる。例えば、通信ユニットは、異なるアクセスプロトコル、異なる二重化方式を介して、異なる周波数帯などにおいて通信するためのネットワークインタフェースを含むことができる。そのようなネットワークインタフェースは、Wi-Fi、x次世代セルラー技術(例えば、2G、3G、4G、5Gなど)、WCDMA(登録商標)、LTE、LTEアドバンスト、ZigBee(登録商標)、ブルートゥース(登録商標)、WiMAX(登録商標)、UMTS、符号分割多元接続(CDMA)、C-V2X、グローバル移動通信システム(GSM)などを含むことができる。
【0016】
第1車両102、第2車両104、および第3車両106は、一般的に、互いに所定の距離内である線形編成、または他の編成などのような適切な構成において走行できるということに言及しておく。幾つかの実施形態においては、メッシュネットワークシステム100の車両は、道路上で他の車両から離れることができ、または、所定の距離だけ離れていることができるが、依然として類似の速度、進路、近接性、目的地などを有して走行している。異なる数の、および異なるタイプの車両をメッシュネットワークシステム100が利用でき、または、メッシュネットワークシステム100が備えることができるということにも更に言及しておく。
【0017】
第1車両102、第2車両104、および第3車両106は、メッシュネットワークシステム100を形成するために通信可能にリンクできる。メッシュネットワークシステム100は、車両ID(例えば、通信ユニットID番号、IPアドレス、または、第1車両102、第2車両104、および第3車両106に関する他の情報)を含んでいる経路設定テーブルを含むことができる。第1車両102、第2車両104、および第3車両106の1台以上の演算処理装置(例えば、電子制御ユニットなど)、または、リモート演算処理装置は、そのメモリ(例えば、非一時的コンピュータ読み取り可能メモリ)において経路設定テーブルを格納できる。更に、演算処理装置は、車両の互いの距離、目的地、速度、走行経路などに基づいて、メッシュネットワークシステム100に含めるべきメンバー車両を更に決定できる。これらのパラメータは、速度と進路情報に依存することができ、または互いに独立であることができる。
【0018】
メッシュネットワークシステム100はエッジ演算処理環境において動作でき、利用可能なリソースを有している第1車両102、第2車両104、および第3車両106の電子制御ユニットにより、ナビゲーション、自律環境検出と解析などのようなタスクを実行できる。例えば、第1車両102は、第2車両104と第3車両106よりも高度化された演算処理能力を有する電子制御ユニットを有することができ、それにより、第1車両102には、高度化された演算処理リソースを必要とする動作を課すことができる。第2車両104は、それらの走行関係に関して優位な、またはより良好に位置付けられているセンサパッケージを含むことができる。従って、それらのセンサパッケージは、メッシュネットワークシステム100において、第1車両102と第3車両106のセンサパッケージ以上に利用できる。他の例として、第3車両106は、メッシュネットワークシステム100における第1車両102と第2車両104が必要とするデータまたはシステム最新情報を有することができる。従って、第1車両102、第2車両104、および第3車両106のそれぞれが、遅く、コストが掛かる可能性のあるセルラー接続を確立して、独立してタスクを実行する代わり、メッシュネットワークシステム100における第1車両102、第2車両104、および第3車両106は、WiFiなどのようなネットワークインタフェースを通して、データを互いに送受信できる。これは、ワイドエリアネットワークを介して接続されている中央サーバとは反対に、車両が最新情報の追加的ソースとして動作できるので、ダウンロード時間を削減し、システム最新情報の配信を向上することができる。
【0019】
ここにおいて記述されている実施形態においては、メッシュネットワークシステム100の車両は、車両の演算処理装置、またはリモート演算処理装置によりマスタノード車両として識別できる。この車両は、処理または演算処理リソース、高度化テレマチックスシステムなどのような車両の能力に基づいて、マスタノード車両の指定を受け取ることができる。この車両はまたこの指定を、その車両が有することができ、他の車両が必要とする情報に基づいて受け取ることができる。マスタノード車両は、他の車両が、インターネットなどのようなワイドエリアネットワーク(WAN)にアクセスするために他の車両が接続するアクセスポイントとして動作できる。例えば、幾つかの車両は、ブルートゥース(登録商標)またはWiFiなどのような近距離通信インタフェースしか装備していないことがある。これらの車両は、長距離インタフェースシステム(例えば、4G LTE、5Gなど)を有している通信ユニットを装備しているマスタノード車両を通して送信することにより、WAN目的地にアクセスできる。
【0020】
ここで図2を参照すると、センサリソースと演算処理装置を含んでいる第1車両102の部分の例としての図が示されている。メッシュネットワークシステム100内の他の車両は、センサリソース、テレマチックスリソースなどの、同じ、類似の、または、異なるセットを装備できるということに言及しておく。少なくとも幾つかの実施形態においては、第1車両102は、プロセッサ132と非一時的コンピュータ読み取り可能メモリ134を備えている電子制御ユニット130、ナビゲーションユニット140(例えば、全地球測位システム(GPS)、コンパスなど)、車両センサ150(例えば、車両速度センサ、モーションセンサ、近接センサなど)、および通信ユニット170を含むことができる。第1車両102のこれらの、および他の構成要素は、通信バス120を介して互いに通信可能に接続できる。
【0021】
通信バス120は、例えば、導体ワイヤ、導体トレース、光導波路などのような、信号を送信できる任意の媒体から形成できる。通信バス120はまた、電磁放射と、それらの対応する電磁波が通過する空間も参照できる。更に、通信バス120は、信号を送信できる媒体の組み合わせから形成できる。1つの実施形態においては、通信バス120は、電気データ信号の、プロセッサ、メモリ、センサ、入力装置、出力装置、および通信装置などの構成要素への送信を許可するように協働する、導体トレース、導体ワイヤ、コネクタ、およびバスの組み合わせを備えている。追加的に、「信号」という用語は、DC、AC,正弦波、三角波、矩形波、振動などのような、媒体を通して伝わることができる波形(例えば、電気的、光学的、磁気的、機械的、または電磁的)を意味しているということに言及しておく。ここにおいて使用されているように、「通信可能に結合されている」という用語は、結合された構成要素が、例えば、導体媒体を介しての電気信号、空中を介しての電磁信号、光導波路を介しての光信号などのような信号を交換できるということ意味している。
【0022】
電子制御ユニット130は、プロセッサ132と非一時的コンピュータ読み取り可能メモリ134を備えている任意の装置、または構成要素の任意の組み合わせであることができる。プロセッサ132は、非一時的コンピュータ読み取り可能メモリ134に格納されている機械読み取り可能命令を実行できる任意の装置であることができる。従って、プロセッサ132は、電気コントローラ、集積回路、マイクロチップ、コンピュータ、または任意の他の演算処理装置であることができる。プロセッサ132は、通信バス120により、車両102の他の構成要素に通信可能に結合されている。従って、通信バス120は、任意の数のプロセッサ132を互いに通信可能に結合でき、通信バス120に結合された構成要素が、分散型演算処理環境において動作することを可能にする。具体的に、構成要素のそれぞれは、データを送ることができる、および/または、受信できるノードとして動作できる。図2において示されている実施形態は単一のプロセッサ132を含んでいるが、他の実施形態は、2つ以上のプロセッサ132を含むことができる。
【0023】
非一時的コンピュータ読み取り可能メモリ134は、RAM、ROM、フラッシュメモリ、ハードドライブ、または、機械読み取り可能命令がプロセッサ132によりアクセスでき、プロセッサ132により実行できるように機械読み取り可能命令を格納できる任意の非一時的メモリ装置を備えることができる。機械読み取り可能命令セットは、例えば、プロセッサ132により直接実行できるマシン言語、または、アセンブリ言語、オブジェクト指向プログラミング(OOP)、スクリプト言語、マイクロコードなどのような、機械読み取り可能命令にコンパイルまたはアセンブルでき、非一時的コンピュータ読み取り可能メモリ134に格納できる、任意の世代(例えば、1GL、2GL、3GL、4GL、または5GL)の任意のプログラミング言語で記述されているロジックまたはアルゴリズムを備えることができる。代替的に、機械読み取り可能命令セットは、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)構成、または特定用途向け集積回路(ASIC)、またはそれらの等価物の何れかを介して実現されるロジックなどのような、ハードウェア記述言語(HDL)において記述できる。従って、ここにおいて記述されている機能は、任意の従来のコンピュータプログラミング言語において、予めプログラムされたハードウェア要素として、または、ハードウェアとソフトウェア構成要素の組み合わせとして実現できる。図2において示されている実施形態は、単一の非一時的コンピュータ読み取り可能メモリ134を含んでいるが、他の実施形態は、2つ以上のメモリモジュールを含むことができる。
【0024】
非一時的コンピュータ読み取り可能メモリ134は、抽象層172を含むことができ、または、抽象層172と通信状態であることができる。抽象層172は、コンピュータ読み取り可能命令(例えば、抽象層ロジック)を含むことができ、この命令はプロセッサ132により実行されるとそのプロセッサ132に、ここにおいて記述されている抽象層172の機能を提供させる。抽象層172は、メッシュネットワークシステム100のノード間の通信に対する好適または最も低い計算された無線測定スコアを有するネットワークインタフェースを選択するように構成できる。例えば、抽象層172は、基準が付勢を受けないように、無線測定のみに基づいて、Wi-Fi、LTE、5G、DSRS、C-V2Xなどに等しく重みを付けることができ、ネットワークインタフェースを選択できる。抽象層172は、1つ以上の装置(例えば、1つ以上の電子制御ユニット)、リモート装置(例えば、サーバ、リモート演算処理装置)内に配置でき、またはそれらに含めることができるということに更に言及しておく。実施形態は、車両を、抽象層172を備えているように称することができるが、サーバ、リモート演算処理装置などは、抽象層172を備えることができるということに言及しておく。
【0025】
例においては、無線測定値は通信時間測定値を備えることができる。通信時間測定値は、無線ネットワーク上でのパケット送信が送られて受信されるために掛かる時間を含むことができる。例えば、抽象層172は、各ノードにより利用されるネットワークインタフェースと、ノード間の経路設定経路を、無線測定値オンデマンド距離ベクトル(Radio Metric On-Demand Distance Vector(RM-AODV))、事前経路設定、ツリーに基づく経路設定、または他の適切な経路設定技術またはそれらの組み合わせを使用して、オンデマンド経路設定に基づいて選択できる。決定された経路とネットワークインタフェースは、ネットワーク180を通して通信可能に結合されているメモリも含めて、非一時的コンピュータ読み取り可能媒メモリ134または他のメモリにより経路設定テーブルに記録できる。
【0026】
実施形態によれば、第1車両102などのようなノードは、送出ノードに接続されているそれぞれとの交換において無線測定値を送ることができる。通信時間などのような無線測定値は、ネットワークインタフェース接続の品質を計量する。そして、第1車両102は、通信ユニット170を介して、メッシュネットワークシステム100内のそれぞれのノードに要求パケットを送ることができる。各中継ノードまたは中継電子制御ユニット(例えば、第2車両104、第3車両106、電子制御ユニット130B、電子制御ユニット130Cなど)は、自身の抽象層172を介して、累積無線測定値を決定できるように、今後の無線リンクに対する無線測定の値を、要求パケットにおける無線測定の既存の値に加えることができる。例においては、各中継ノードは、最も短い通信時間などのような、最も低い無線測定値を有する通信ユニット170の利用可能なネットワークインタフェースのネットワークインタフェースを選択できる。そして中継ノードは、通信ユニット170を介して、要求パケットを次の中継ノードに送信できる。これは、目的ノードが要求パケットを受信するまで繰り返すことができる。そして、目的ノードは、それ自身の抽象層172を介して、通信に対する経路とネットワークインタフェースタイプを決定できる。そして目的ノードは、各中継ノードに、選択された経路と選択されたネットワークインタフェースを通知できる応答パケットを送信できる。そのため、ここにおいて識別されているように、抽象層172は、何れのネットワークインタフェースに付勢することなく、ノード間の通信に対する最も低い無線測定値を有する、ノード間のネットワークインタフェースを選択できる。
【0027】
幾つかの実施形態においては、抽象層172は、ネットワークインタフェースの選択のために、環境ファクタを選択的に利用するように構成できる。環境ファクタの利用はユーザ設定(例えば、環境ファクタを利用するかどうかのユーザ選択)に基づいて決定でき、利用されるように構成でき、または、利用されないように構成できるということに言及しておく。例えば、メッシュネットワークシステム100は、互いの間の距離、位置、および信号安定性/強度などのような環境ファクタにおいて変化する移動ノード(例えば、第1車両102、第2車両104、および第3車両106)を含んでいるので、各ノード間のネットワークインタフェース装置(例えば、Wi-Fi、LTE、5G、C-V2X)の各タイプに対する無線測定値を変える可能性がある。つまり、ノードの位置、他のノードまでの距離、環境ファクタ(例えば、天候)、他の無線信号からの干渉、アンテナタイプ(指向性アンテナ、全方位アンテナ)、車両の動作などに依存して、幾つかのネットワークインタフェース装置は、他のネットワークインタフェース装置よりも良好に作動する。例としては、LTEおよび/またはDSRCは一般的に、ドップラ効果などに対する強靭性のために、WiFiよりも、動作の間に、より信頼性のある通信を提供する。
【0028】
少なくとも幾つかの実施形態によれば、抽象層172は、誘発事象に応答して、メッシュネットワークシステム100内の通信に対するネットワークインタフェースを選択できる。誘発事象としては、時間の経過(例えば、間隔、定期的など)、車両の動作における変化(例えば、始動、停止、速度の変更など)、ノードの除去または追加、環境ファクタに対する変化などを含むことができる。抽象層172は、車両の動作、環境ファクタ、ノードの除去または追加などに基づいて間隔長を変更できるということに更に言及しておく。
【0029】
例えば、車両センサ150(ここにおいてより詳細に記述されたような)が、第1車両102は停止した、または閾値速度未満で走行していると決定した場合、抽象層172は、第1車両102が走行している、および/または、閾値速度に一致する速度で、または閾値速度を超えて走行しているときの時間間隔と比べて、延長された時間間隔(例えば、1分またはそれ以上)であることができる静止時間間隔を利用できる。他の例においては、第1車両102が走行している、および/または、閾値速度に一致する速度で、または、閾値速度を超えて走行している場合、抽象層172は、相対的に短い間隔(例えば、10秒、20秒など)である非静止時間間隔を適用できる。他の間隔と閾値を利用できるということに言及しておく。更に、抽象層172は、閾値時間量を超える(例えば、タイムアウト)送信などに応答して、メッシュネットワークシステム100内の車両間の近接度または距離に基づいて間隔を調整できる。
【0030】
電子制御ユニット130は、速度、走行または進路の方向、位置、将来のまたは予想される位置、最終目的地、車両間の近接度または距離(例えば、約1609.34m(1マイル)、約1207.00m(3/4マイル)、約804.67m(1/2マイル)、約402.33m(1/4マイル)、約1524.00m(5,000フィート)、約1219.20m(4,000フィート)、約914.40m(3,000フィート)、約609.60m(2,000フィート)、約457.20m(1,500フィート)、約457.20m(1,000フィート)、約152.40m(500フィート)、または約76.20m(250フィート))などの走行パラメータを、車両センサ150および/またはナビゲーションユニット140から受信した1つ以上の信号にもとづいて決定できる。幾つかの実施形態においては、電子制御ユニット130は、車両センサ150、および/または、ナビゲーションユニット140からの1つ以上の信号から導出または受信した走行パラメータに基づいて、メッシュネットワークに含まれるべき車両を選択する。例えば、電子制御ユニット130(例えば、ネットワーク経路設定選択構成要素172を介して)、および/または、演算処理装置192(図3参照)(電子制御ユニットまたは抽象層を介して)は、(i)車両の速度の比較および(ii)車両の進路の比較に基づいて、1台以上の車両を含むための車両を識別し、および/または、それらを含むメッシュネットワークを生成する。1つの例として、演算処理装置192および/または電子制御ユニット130は、互いの所定の速度閾値以下の速度で走行し、互いの所定の進路閾値以下の進路を有している複数の車両の1台以上の車両を識別する。所定の速度閾値は、約毎時±16km(約10マイル)、約毎時±14km(約9マイル)、約毎時±13km(約8マイル)、約毎時±11km(約7マイル)、約毎時±10km(約6マイル)、約毎時±8.0km(約5マイル)、約毎時±6.4km(約4マイル)、約毎時±4.8km(約3マイル)、約毎時±約3.2km(約2マイル)、約毎時±1.6km(約1マイル)、または約毎時±0.8km(約0.5マイル)であってよい。所定の進路閾値は、±10度、±9度、±8度、±7度、±6度、±5度、±4度、±3度、±2度、±1度、±0.5度、または±0.25度あってよい。
【0031】
従って、抽象層172は、車両に対する複数のネットワークインタフェースのそれぞれに対する無線測定スコアを計算するための時間間隔を選択でき、ここにおいて、時間間隔は、少なくとも部分的には、車両の動作状態に基づいている。抽象層172は、少なくとも時間間隔において、下記の、複数の車両の第1車両に対する複数のネットワークインタフェースのそれぞれに対する無線測定スコアを計算することと、無線測定スコアに基づいて、複数のネットワークインタフェースから所望されるネットワークインタフェースを選択することと、通信ユニット170に、要求パケットを第1車両102から第2車両104または第3車両106に送信するように指示することと、通信ユニット170を介して、通信に対する最終経路とネットワークインタフェースタイプを受信することを繰り返すことができる。各電子制御ユニット130B、130C(図3参照)は要求パケットを受信でき、無線測定スコアを計算することと、要求パケットを他の中継ノードまたは目的ノードに送ることを繰り返すことができるということに更に言及しておく。
【0032】
更に図2を参照すると、GPS装置、電子コンパスなどのようなナビゲーションユニット140は通信バス120に結合でき、車両102の電子制御ユニット130に通信可能に結合できる。ナビゲーションユニット140は、1つ以上のGPS衛星から1つ以上のGPS信号を受信することにより、車両102の位置を示す位置情報、および/または、進路情報を生成できる。ナビゲーションユニット140は、例えば、電子コンパスに基づいて進路情報を生成するように構成できる。通信バス120を介して電子制御ユニット130に通信で送られたGPS信号は、米国海洋電子機器協会(National Marine Electronics Association (NMEA))メッセージ、緯度と経度データセット、道路の住所、位置データベースに基づく既知の位置の名前などを備えている位置情報を含むことができる。追加的に、ナビゲーションユニット140は、位置を示す出力を生成できる任意の他のシステムと交換可能である。例えば、セルラー信号に基づいて位置を提供する局所測位システム、および、1つ以上の無線信号アンテナから受信した無線信号により、位置を三角測量できる、電波塔または無線信号検出装置と交換可能である。
【0033】
車両102はまた、通信バス120に結合され、電子制御ユニット130に通信可能に結合されている車両センサ150を含むことができる。車両センサ150は、車両の速度、動き、他の車両への近接度などを示す信号を生成するための任意のセンサまたはセンサのシステムであることができる。例えば、制限はないが、車両センサ150は、車両102のエンジンのシャフトまたはドライブシャフトの回転速度を示す信号を生成できるタコメータであることができる。車両センサ150により生成された信号は、電子制御ユニット130に通信で送ることができ、車両速度値に変換できる。車両速度値は、車両102の速度を示している。幾つかの実施形態においては、車両センサ150は、光アイソレータが嵌め込まれたディスクセンサ、ホール効果センサ、ドップラレーダーなどを備えている。幾つかの実施形態においては、車両センサ150は、車両102の速度を決定するための、GPSからのデータを備えることができる。車両センサ150は、電子制御ユニット130が、車両102がいつ加速し、定常速度を維持し、速度を落とし、または停止するかを決定できるように提供できる。例えば、車両センサ150は、交通状況に変化のために、または車両が方向を変える前に車両102が減速したことを示す信号を電子制御ユニット130に提供できる。車両センサ150は、点火(例えば、オン/オフ)、ギヤ(例えば、アイドリング、運転ギヤ)、速度、交通ステータスおよび位置、走行制御のオン/オフ、他の車両の追尾、追尾されている車両のステータスなどの状態含む1つ以上のファクタに基づいて、車両の動作状態(例えば、車両は走行しているか、または走行していないか)などのような車両の状態を決定できるということに言及しておく。
【0034】
更に図2を参照すると、通信ユニット170は、他の車両(例えば、第2車両104、第3車両106など)と通信するための車車間通信装置を含むことができる。通信ユニット170は通信バス120に結合でき、電子制御ユニット130に通信可能に結合できる。通信ユニット170は、ネットワーク180とデータの送信および/または受信を実行できる任意の装置、または、通信ユニット170を装備している他の車両(例えば、第2車両104、第3車両106)と直接データの送信および/または受信を実行できる任意の装置であることができる。従って、通信ユニット170は、ネットワークインタフェースまたはプロトコルに従って、任意の有線または無線通信を送る、および/または、受信するための通信トランシーバを含むことができる。例えば、通信ユニット170は、アンテナ、モデム、LANポート、Wi-Fiカード、WiMaxカード、移動体通信ハードウェア、近距離通信ハードウェア、衛星通信ハードウェア、および/または、他のネットワークおよび/または装置と通信するための任意の有線または無線ハードウェアを含むことができる。1つの実施形態においては、通信ユニット170は、ブルートゥース(登録商標)無線通信プロトコルに従って動作するように構成されているハードウェアを含むことができる。他の実施形態においては、通信ユニット170は、ブルートゥース(登録商標)通信をネットワーク180および/または他の装置に送るための、およびそこからブルートゥース(登録商標)通信を受信するためのブルートゥース(登録商標)送出/受信モジュールを含むことができる。
【0035】
図1と2を参照して、ここで図3を参照すると、メッシュネットワークシステム100内の車両と通信するためのシステム300の例としての実施形態が示されている。幾つかの実施形態においては、第1車両102、第2車両104、および第3車両106間の通信は互いに直接であることができる。つまり、第1車両102は、第2車両104および/または第3車両106と直接通信でき、第2車両104は、第1車両102および/または第3車両106と直接通信でき、そして、第3車両106は、第1車両102および/または第2車両104と直接通信できる。幾つかの実施形態においては、第1車両102、第2車両104、および/または第3車両106は、ネットワーク180を通して互いに通信できる。更に幾つかの実施形態においては、第1車両102、第2車両104、および/または第3車両106は、1つ以上の演算処理装置192および/またはサーバ193と通信できる。
【0036】
ネットワーク180は、1つ以上のコンピュータネットワーク(例えば、パーソナルエリアネットワーク、ローカルエリアネットワーク、またはワイドエリアネットワーク)、セルラーネットワーク、衛星ネットワーク、および/または全地球測位システム、およびそれらの組み合わせを含むことができる。従って、車両102、104、および106と、演算処理装置192および/またはサーバ193は、有線または無線技術を介して、ワイドエリアネットワークを介して、ローカルエリアネットワークを介して、パーソナルエリアネットワークを介して、セルラーネットワークを介して、衛星ネットワークを介してなど、ネットワーク180を通して互いに通信可能に結合できる。適切なローカルエリアネットワークとしては、有線イーサネット、および/または、例えば、Wi-Fiなどのような無線技術を含むことができる。適切なパーソナルエリアネットワークとしては、例えば、IrDA、ブルートゥース(登録商標)、ワイヤレスUSB、Z-Wave、ZigBee(登録商標)、および/または、他の近距離通信プロトコルなどのような無線技術を含むことができる。適切なパーソナルエリアネットワークとしては同様に、例えば、USBとFireWire(登録商標)などのような有線コンピュータバスを含むことができる。適切なセルラーネットワークとしては、制限されないが、LTE、WiMAX(登録商標)、UMTS、CDMA、C-2X、およびGSMなどのような技術が含まれる。
【0037】
特に、図3は、電子制御ユニット130Aと通信ユニット170Aを有している第1車両102、電子制御ユニット130Bと通信ユニット170Bを有している第2車両104、および、電子制御ユニット130Cと通信ユニット170Cを有している第3車両106を示している。ここにおいてより詳細に記述されているように、車両のそれぞれ、例えば、第1車両102、第2車両104、および第3車両106は互いの範囲内であるときは、互いにそれらの速度、進路、位置、目的地情報などを共有でき、または、演算処理装置192を共有できる。
【0038】
演算処理装置192は、ディスプレイ192a、処理ユニット192b、および入力装置192cを含むことができ、それらは互いに通信可能に一緒に結合できる。処理ユニット192bは、プロセッサ、入/出力ハードウェア、ネットワークインタフェースハードウェア、データ格納装置、およびメモリ構成要素を含むことができる。サーバ193は演算処理装置192と類似の構成を有することができるが、データ格納装置およびアプリケーションサポート装置としてより厳密に動作するように構成されている。
【0039】
プロセッサは、命令を受信して(データ格納構成要素および/またはメモリ構成要素からなどのように)実行するように構成されている任意の処理構成要素を含むことができる。命令は、データ格納構成要素および/またはメモリ構成要素に格納されている機械読み取り可能命令セットの形状であることができる。入/出力ハードウェアは、モニタ、キーボード、マウス、プリンタ、カメラ、マイクロフォン、スピーカ、および/または、データを受信、送出、および/または提示するための他の装置を含むことができる。ネットワークインタフェースハードウェアは、モデム、LANポート、Wi-Fiカード、WiMaxカード、移動体通信ハードウェア、および/または、他のネットワークおよび/または装置と通信するための他のハードウェアなどのような、任意の有線または無線ネットワーキングハードウェアを含むことができる。
【0040】
データ格納構成要素は、演算処理装置192に局所的に常駐でき、および/または、演算処理装置192から離れることができ、演算処理装置192および/または他の構成要素によるアクセスのために、経路設定テーブル、車両システムに対する最新情報などのようなデータの1つ以上を格納するように構成できるということは理解されるべきである。サーバ193もまた、ネットワーク180を介して、演算処理装置192および/または車両によるアクセスのために、経路設定テーブル、車両システムに対する最新情報などのようなデータの1つ以上を格納するように構成できるということは理解されるであろう。演算処理装置192および/またはサーバ193は、電子制御装置を備えることができるということに言及しておく。
【0041】
そして、演算処理装置192および/または電子制御ユニット130は、ここにおいては走行パラメータとも称される速度、進路、位置、および/または目的地情報を使用でき、それにより、車両の走行パラメータに基づいて、車両間の関係を決定し、メッシュネットワークを形成できる車両を識別できる。演算処理装置192または電子制御ユニット130によりメッシュネットワークが確立されると、マスタノード車両(例えば、車両102)は、WAN(例えば、ネットワーク180)を介して演算処理装置192、サーバ193、または他の装置と通信するために、メッシュネットワークシステム100における他の車両(例えば、車両104)に対するアクセスポイントとして識別でき利用できる。
【0042】
ここにおいて記述されているように、メッシュネットワークシステム100は、第1車両102、第2車両104、第3車両106、および/または他の車両を含むことができ、各車両はノードとして機能する。更に、それぞれの車両の各通信ユニット170A、170B、170Cは、複数の異なるネットワーク、プロトコルなどに対するネットワークインタフェースを含むことができる。例えば、各通信ユニット170A、170B、170Cは、Wi-Fiネットワーク、IrDA、ブルートゥース(登録商標)、ワイヤレスUSB、Z-Wave、ZigBee(登録商標)、近距離通信(NFC)を介する通信を可能にできる1つ以上のアンテナ(例えば、多数入力/多数出力(MIMO)アンテナなど)を含むことができ、LTE、WiMAX(登録商標)、UMTS、CDMA、C-V2X、GSMインタフェースは、Wi-Fi、x次世代セルラー技術(例えば、2G、3G、4G、5Gなど)、WCDMA(登録商標)、LTEアドバンストなどを含むことができる。電子制御ユニット130A、130B、130Cおよび/または演算処理装置192、またはサーバ193は、車両間の、または、複数のネットワークインタフェース上の通信ユニット170A、170B、170C間の通信に対する無線測定値を計算するように構成できる。例においては、抽象層172は、通信ユニット170を介して、メッシュネットワークシステム100内の各ノードに要求パケットを送信でき、ここにおいて要求パケットは、通信時間無線測定値を含んでいる。各受信車両または中継車両(例えば、第2車両104、第3車両106など)は、自身の抽象層172を介して、累積無線測定値を決定できるように、今後の無線リンクに対する通信時間無線測定値を、要求パケットにおける通信時間無線測定の現在の値に加えることができる。例においては、各抽象層172は、最も小さい通信時間無線測定値を有するネットワークインタフェースを選択できる。メッシュネットワークシステム100内のノード/車両は、目的または最終ノードが要求を受信するまで、要求を受信することと、無線測定値を計算することを繰り返すことができる。そして、目的ノードは、各ノード間の通信に対する最終経路とネットワークインタフェースタイプを計算できる。そして、目的ノードは、各中継ノードに選択された経路と選択されたネットワークインタフェースを通知できる応答パケットを送信できる。ここにおいて識別されているように、抽象層172はそのため、何れのネットワークインタフェースに付勢することなく、ノード間の通信に対する最も小さい無線測定値の、ノード間のネットワークインタフェースを選択できる。ネットワークインタフェースは、2つの異なるノード間の通信に対する理想のネットワークインタフェースであることができ、理想のネットワークインタフェースでなくてもよいということに言及しておく。例えば、第1車両102と第2車両104との間の通信は、第1通信時間無線測定スコアを有する第1無線測定値を利用でき、一方、第1車両102と第3車両106との間の通信は、第2通信時間無線測定スコアを有する第2無線測定値を利用できる。
【0043】
特に、図3は、電子制御ユニット130Aと通信ユニット170Aを有している第1車両102、電子制御ユニット130Bと通信ユニット170Bを有している第2車両104、および、電子制御ユニット130Cと通信ユニット170Cを有している第3車両106を示している。ここにおいて記述されている実施形態においては、電子制御ユニットは、初期要求を送信する開始電子制御ユニット(例えば、開始ノード)、要求を受信し、他の中継ノードまたは目的ノードに送信する中継電子制御ユニット(例えば、中継ノード)、または、要求の目的地である目的電子制御ユニット(例えば、目的ノード)として機能できる。ここにおいてより詳細に記述されているように、車両、例えば、第1車両102、第2車両104、および第3車両106のそれぞれは、互いの範囲のときは、互いにそれらの速度、進路、位置、目的地情報などを共有でき、または演算処理装置192を共有できる。
【0044】
演算処理装置192は、ディスプレイ192a、処理ユニット192b、および入力装置192cを含むことができ、それぞれは通信可能に一緒に結合できる。処理ユニット192bは、プロセッサ、入/出力ハードウェア、ネットワークインタフェースハードウェア、データ格納装置、およびメモリを含むことができる。
【0045】
ここにおいて記述されている主題を考慮すると、種々の実施形態に関連することができる方法は、図4のフローチャートを参照するとより良好に理解できる。方法は一連のブロックとして示され、記述されているが、関連する方法またはプロセスは、ブロックの順序には制限されないということに言及しておく。幾つかのブロックと対応する動作は、他のブロックと異なる順序で起こることができ、または他のブロックと同時に起こることができるということに更に言及しておく。更に、異なるブロックまたは動作は、これ以降に記述される方法を実現するために利用できる。種々の動作は、メッシュネットワークシステム、またはその構成要素、例えば、演算処理装置192および/または電子制御ユニット130(例えば、図2~3)などにより完了できる。
【0046】
図4は、メッシュネットワークシステム内の通信に対する所望されるネットワークインタフェースと経路を選択するための例としての方法のフローチャート400を示している。図4において示されているフローチャート400は、非一時的コンピュータ読み取り可能メモリ134に格納され、電子制御ユニット130のプロセッサ132、または演算処理装置192の処理ユニット192bにより実行される機械読み取り可能命令セットの表現である。図4におけるフローチャート400のプロセスは、車両がメッシュネットワークに属していることを確認するために、種々の時間において実行でき、および断続的(例えば、毎分、5分毎など)に繰り返すことができる。
【0047】
ブロック402において、方法はメッシュネットワークを確立できる。実施形態においては、メッシュネットワークシステムは(例えば、演算処理装置192および/または電子制御ユニット130を介して)、複数の車両間にメッシュネットワークを確立できる。複数の車両の各車両は、複数のネットワークインタフェースを備えている通信ユニットを含んでいる。メッシュネットワークシステムは、位置情報(例えば、車両の現在の位置、目標または予期される将来の位置または車両の目的地、車両の速度、車両の進路、車両の近接度など)などのような車両走行特性に基づいて、メッシュネットワークに含めるべき車両を識別できる。例においては、メッシュネットワークシステムは、車両センサに基づく、複数の車両からのデータを受信できる。幾つかの実施形態によれば、メッシュネットワークシステムは、車両走行特性を、リモート演算処理装置、GPSシステムなどから受信できる。幾つかの実施形態においては、メッシュネットワークは、(i)車両の現在の位置の比較と(ii)車両の将来の位置の比較に基づいて、1台以上の車両を含むメッシュネットワークを識別および/または生成する。例えば、類似の現在位置と類似の将来の位置を有している車両は、メッシュネットワークに対して選択できる。類似の現在位置と類似の将来の位置を有している車両は、互いの所定範囲であり、類似の進路と速度などを有している車両であることができる。
【0048】
ブロック404において、方法は、複数の無線測定スコアを計算できる。例においては、メッシュネットワークシステムは、複数の車両の第1車両に対する複数のネットワークインタフェースのそれぞれに対する無線測定スコアを計算できる。複数の無線測定スコアを計算することは、メッシュネットワークの複数の車両の第1車両に対する複数のネットワークインタフェースに対する無線測定スコアを、第1車両の現在の動作状態における無線測定値の関数として計算することを含むことができ、ここにおいて、無線測定値は、第1車両の現在の動作状態における複数の無線ネットワークインタフェースの性能を示している。実施形態においては、無線測定値は通信時間測定値を含むことができる。通信時間測定値は、無線ネットワーク上でのパケット送信が送られて受信されるために掛かる時間を含むことができる。例えば、メッシュネットワークシステムは、車両をマスタノード車両(例えば、制御ノード車両、要求ノード車両など)として識別することにより、各無線ネットワークインタフェースに対する通信時間を決定できる。通信時間無線測定値は、ユニットテストパケットを、所与のネットワークインタフェース上で、1つのノードから他のノードに送信するために必要な合計時間を反映している累積測定値であることができる。
【0049】
ブロック406において、方法は、所望されるネットワークインタフェースを選択できる。例えば、メッシュネットワークシステムは、現在の動作状態における所望される性能を示す所望される無線測定スコアを有している無線測定スコアを備えている複数のネットワークインタフェースから所望されるネットワークインタフェースを選択できる。更に、メッシュネットワークシステムは、複数の車両の第1車両から要求パケットを送信でき、ここにおいて要求パケットは、要求無線測定スコアを含んでいる。要求無線測定スコアは、各前のノードからの累積無線測定スコアを備えることができる。これは、マスタノードと任意の中継ノード(例えば、介在ノード、中間ノードなど)からの累積無線測定スコアを含むことができる。少なくとも幾つかの実施形態においては、要求無線測定スコアは、複数のネットワークインタフェースに対する累積スコアを含むことができる。例えば、要求無線測定スコアは、Wi-Fi無線測定スコア、LTE無線測定スコア、DSRC無線測定スコア、C-V2X無線測定スコアなどを含むことができる。他の例においては、要求無線測定スコアは、1つのみの無線測定値に対する無線測定スコアを含むことができる。例えば、メッシュネットワークシステムは、各無線ネットワークに対して異なる要求パケットを送信でき、ここにおいて、各要求パケットは、選択されたネットワークインタフェースに対する無線測定スコアを含んでいる。
【0050】
幾つかの実施形態においては、メッシュネットワークシステムは、複数の車両による要求パケットを受信することと、所望される無線測定を有している複数のネットワークインタフェースの選択されたネットワークインタフェースを選択することと、更新された無線測定スコアを、選択されたネットワークインタフェースの要求無線測定スコアと無線測定スコアの関数として計算することと、更新された無線測定スコアを有する要求パケットを送信することを繰り返すことができる。メッシュネットワークシステムは、誘発事象に応答して繰り返しを誘発できる。誘発事象としては、環境ファクタにおける変化、時間間隔の経過、または、複数の車両に対する変更の少なくとも1つを備えることができる。例えば、メッシュネットワークは、車両センサ(例えば、車両センサ150、図2~3)からの信号に基づいて決定できる、複数の車両の動作状態に基づいて時間間隔を選択できる。車両センサは、車両の速度、車両の動作、他の車への車両の近接度、またはそれらの組み合わせを示すセンサ信号を生成するように構成できる。現在の動作状態は、静止動作状態、非静止動作状態、速度の範囲に基づく動作状態、運転パターン動作状態、または、他の車両に近接した動作状態の少なくとも1つなどのような、複数の所定の動作状態から選択できる。少なくとも幾つかの実施形態によれば、動作状態は、類似の動作状態を有している車両のセットに対して識別できる。他の態様においては、動作状態は、人工知能、統計モデル、または、動作状態分類を決定または調整(例えば、パターンを決定、速度閾値を調整など)ための他のプロセスおよび/またはアルゴリズムに基づいて決定できる。幾つかの実施形態においては、動作状態は、位置情報などのような車両走行特性に基づいて決定または計算できる。少なくとも幾つかの実施形態においては、メッシュネットワークシステムは、車両センサ(例えば、車両センサ150、図2~3)から受信した車両センサ信号に基づいて、現在の動作状態を決定できる。車両センサは、車両の速度、車両の動き、他の車両に対する車両の近接度、またはそれらの組み合わせを示すセンサ信号を生成するように構成できる。現在の動作状態は、静止動作状態、非静止動作状態、速度範囲に基づく動作状態、運転パターン動作状態、または、他の車両への近接度の動作状態の少なくとも1つなどのような、複数の所定の動作状態から選択できる。少なくとも幾つかの実施形態によれば、動作状態は、類似の動作状態を有している車両のセットに対して識別できる。他の態様においては、動作状態は、人工知能、統計モデル、または、動作状態分類を決定または調整(例えば、パターンを決定、速度閾値を調整など)する他のプロセスおよび/またはアルゴリズムに基づいて決定できる。
【0051】
追加的に、または代替的に、メッシュネットワークシステムは、複数の車両の目的車両により要求パケットを受信できる。要求パケットは、最新の無線測定スコアを含むことができる。例においては、目的ノードに対する無線測定スコアは、最新の無線測定スコアに加えることができる。ここにおいて記述されているように、目的ノードは、複数のネットワークインタフェースに対する無線測定スコアを受信できる。
【0052】
実施形態によれば、メッシュネットワークシステムは、複数の車両のそれぞれの間の通信に対する最終経路とネットワークインタフェースを決定できる。目的車両(例えば、電子制御ユニットを介して)、演算処理装置、マスタノード車両(例えば、電子制御ユニットを介して)などは、最終経路を決定できるということに言及しておく。例においては、目的車両は、各中継ノードに、選択された経路と選択されたネットワークインタフェースを通知できる応答パケットを返す、または送信できる。ここにおいて識別されているように、ノード間のネットワークインタフェースは、ノード間の通信に対する最も小さな無線測定値を有するネットワークインタフェースが選択されるように、重み付けまたは付勢することなしに選択できる。幾つかの例においては、単一のネットワークインタフェースを選択できる。他の例においては、複数のネットワークインタフェースを選択でき、ノードの異なるセットは、異なるネットワークインタフェースを介して通信できる。
【0053】
ここにおいて記述されている機能ブロックおよび/またはフローチャート要素は、機械読み取り可能命令に変換できる。非制限的な例として、機械読み取り可能命令は、(i)構文解析される記述文(例えば、ハイパーマークアップ言語、拡張マークアップ言語などのような)、(ii)アセンブリ言語、(iii)コンパイラによりソースコードから生成されるオブジェクトコード、(iv)インタープリタによる実行のために、任意の適切なプログラミング言語からのシンタックスを使用して記述されたソースコード、(v)ジャストインタイムコンパイラによるコンパイルと実行のためのソースコードなどのような任意のプログラミングプロトコルを使用して記述できる。代替的に、機械読み取り可能命令は、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)構成または特定用途向け集積回路(ASIC)またはそれらの等価物の何れかを介して実現されるロジックなどのようなハードウェア記述言語(HDL)で記述できる。従って、ここにおいて記述されている機能は、任意の従来のコンピュータプログラミング言語において、予めプログラムされたハードウェア要素として、または、ハードウェアとソフトウェア構成要素の組み合わせとして実現できる。
【0054】
従って、記述された実施形態は、メッシュネットワークの所望される性能に基づいて、ネットワークインタフェースを選択するためのシステムと方法を提供する。特に、メッシュネットワークシステムは、電子制御ユニットおよび/または演算処理装置を含んでいる。電子制御ユニットは、メッシュネットワークの複数の車両の第1車両に対する複数のネットワークインタフェースに対する複数の無線測定スコアを、第1車両の現在の動作状態における無線測定値の関数として計算するように構成されている。無線測定値は、第1車両の現在の動作状態における複数のネットワークインタフェースの性能を示している。電子制御ユニットは更に、現在の動作状態における所望される性能を示す所望される無線測定スコアを備えている複数のネットワークインタフェースから所望されるネットワークインタフェースを選択するように構成されている。
【0055】
ここにおいて特別な実施形態が例示され記述されてきたが、種々の他の変更と修正が、請求される主題の精神と範囲から逸脱することなく実行できるということは理解されるべきである。更に、請求される主題の種々の態様がここにおいて記述されてきたが、そのような態様は、組み合わせて利用する必要はない。従って、付随する請求項は、請求される主題の範囲内であるそのような変更と修正をすべてカバーすることが意図されている。
図1
図2
図3
図4
【外国語明細書】