在车载计算系统与远程应用之间进行通信的方法和设备 |
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| 申请号 | CN201310727405.0 | 申请日 | 2011-01-25 | 公开(公告)号 | CN103747053A | 公开(公告)日 | 2014-04-23 |
| 申请人 | 福特全球技术公司; | 发明人 | 大卫·P·波; 尼洛·约瑟夫·圣托里; 约瑟夫·N·罗斯; 马克·沙克尔; 米卡·J·凯瑟; 布赖恩·乌吉尔·约; 马克·先德; | ||||
| 摘要 | 提供一种在车载计算系统与远程应用之间进行通信的方法和设备。车载计算设备包括与永久性和非永久性 存储器 通信的计算机处理器。所述设备还包括与计算机处理器通信并配置为与位于车辆的无线装置无线地通信的本地无线收发器。所述处理器能够操作为通过无线收发器接收从行动无线装置发送的连接 请求 ，所述连接请求至少包括设法与处理器进行通信的应用的名称。一旦连接请求被处理，所述处理器还能够操作为从行动装置接收至少一个次级通信。所述次级通信是陈述警报命令、显示文本命令、创建短语命令以及提示和收听命令中的至少一个。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种系统，包括： |
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| 说明书全文 | 在车载计算系统与远程应用之间进行通信的方法和设备[0001] 本申请是向中国知识产权局提交的申请日为2011年1月25日的标题为“在车载计算系统与远程应用之间进行通信的方法和设备”的第201110031831.1号申请的分案申请。 技术领域[0002] 说明性的实施例总体涉及一种用于在车载计算系统（vehicle based computing system）和远程应用之间进行通信的方法和设备。 背景技术[0003] 车载计算系统（例如，FORD SYNC系统）正变得越来越普及。通过使用各种来源的车辆信息、驾驶员输入以及与车辆系统的连接，SYNC系统可在驾驶体验中加入各种功能和新性能。 [0004] 此外，诸如SYNC的系统可经常与远程装置进行通信来从那些装置获得信息，或者使用那些装置来访问远程网络。例如，在一个实例中，SYNC可与蜂窝式电话进行通信，并利用蜂窝式电话的能力与远程网络通信来将信息发送到远程网络或从远程网络接收信息。在另一示例中，SYNC可询问GPS导航装置（例如，TOMTOM）并接收导航信息。 [0005] 除了询问装置（例如，TOMTOM）来接收导航信息之外，SYNC还可与TOMTOM进行通信并通过该SYNC系统提供指令（通常与按下TOMROM屏幕上的“选择”相似）。例如，可通过经由SYNC系统处理的口头驾驶员命令来提供所述指令。发明内容 [0006] 在第一说明性实施方案中，车载计算设备包括与永久性和非永久性存储器进行通信的计算机处理器。所述设备还包括与所述计算机处理器进行通信并配置为与位于车辆的无线装置无线地通信的本地无线收发器。 [0008] 所述处理器还能够操作为一旦连接请求被处理，就从无线装置接收至少一个次级通信。 [0009] 在另一说明性实施例中，无线装置包括至少与永久性和非永久性存储器进行通信的处理器以及能够操作为与车载计算系统进行通信的无线收发器。 [0010] 在该说明性实施例中，所述永久性处理器存储可作为应用的一部分的指令，其中，当所述指令被处理器执行时，所述指令能够操作为促成无线装置与车载计算系统之间的通信。 [0011] 根据该说明性实施方案，当存储的指令被处理器执行时，存储的指令促成用于在存储在无线设备上的应用与车载计算系统之间建立连接的初始连接请求。 [0012] 当存储的指令被处理器执行时，存储的指令还促成至少一个次级通信（secondary communication）被发送到处理器，所述通信于应用的操作相关。 [0013] 在又一说明性实施例中，一种在存储在无线装置上的应用与车载计算系统之间进行通信的方法包括：在车载计算系统接收由应用发起的请求以将所述应用连接到车载计算系统。 [0015] 图1示出说明性的示例性车载计算系统以及该系统与说明性的远程网络的说明性交互； [0016] 图2示出运行与车载计算系统进行通信的一个或多个应用的说明性的示例性远程装置； [0017] 图3A至图3F示出从装置发送到车载计算系统的示例性的说明性命令的示例性处理流程。 [0018] 这些附图并不是可被实施以实现在权利要求书中描述的发明的系统和处理的唯一代表。本领域的技术人员将认识到，示出的系统和处理实施例可被改进或以其他方式改变以满足本发明要求保护的实施方案或其等同物。 具体实施方式[0019] 这里，在特定示例性的说明性实施例的情况下描述本发明。然而，本领域的普通技术人员将认识到，可在不脱离本发明的真实范围和精神的情况下对公开的示例性的说明性实施例进行修改、扩展和改变。简而言之，仅通过示例的方式提供以下描述，并且本发明并不限于在此公开的特定说明性实施例。 [0020] 图1示出用于车辆31的车载计算系统1的示例块拓扑。启用车载计算系统的车辆可包含位于车辆中的视觉前端接口4。如果该接口设置有例如触敏屏幕，则用户还能够与该接口进行交互。在另一说明性实施例中，通过按钮按压、可听语音和语音合成来进行交互。 [0021] 在图1示出的说明性实施例1中，处理器3控制车载计算系统的操作的至少一部分。在车辆内设置有处理器，所述处理器允许命令和例程的板载处理。此外，处理器被连接到非永久性存储器5和永久性存储器7两者。在该说明性实施例中，非永久性存储器是随机存取存储器（RAM），永久性存储器是硬盘驱动器（HDD）或闪存。 [0022] 所述处理器还设置有多个不同的输入端，所述输入端允许用户与处理器进行交互。在该说明性实施例中，麦克风29、（用于输入端33的）辅助输入端25、USB输入端23、GPS输入端24以及蓝牙输入端15均被提供。还提供了输入选择器51以允许用户在各个输入端之间进行调换。在麦克风和辅助连接器两者的输入被传递到处理器之前，由转换器27对该输入进行从模拟到数字的转换。 [0023] 所述系统的输出端可包括，但不限于，视觉显示器4和扬声器13或立体声系统输出端。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示出的双向数据流实现远程蓝牙装置（例如，PND54）或USB装置（例如，车辆导航装置60）的输出。 [0024] 在一个说明性实施例中，系统1使用蓝牙收发器15与用户的行动装置53（例如，蜂窝式电话、智能电话、PDA等）进行通信17。然后所述行动装置可用于（例如，通过与蜂窝塔（cellular tower）57进行通信55）与车辆31外的网络61进行通信59。 [0025] 行动装置与蓝牙收发器之间的示例性通信由信号14表示。 [0026] 可通过按钮52或类似输入端来指示将行动装置53与蓝牙收发器15进行配对，告知CPU：板载蓝牙收发器将与行动装置中的蓝牙收发器配对。 [0027] 可利用与行动装置53相关的作为示例的数据规划（data-plan）、话上数据（data over voice）或DTMF音来在CPU3与网络61之间传递数据。可选择地，会期望包括板载调制解调器63以通过语音频段在CPU3与网络61之间传送数据。在一个说明性实施例中，处理器设置有包括用于与调制解调应用软件进行通信的API的操作系统。调制解调应用软件可访问蓝牙收发器上的嵌入式模块或固件来完成与（例如，行动装置中发现的）远程蓝牙收发器的无线通信。在另一实施例中，行动装置53包括用于语音频段或宽带数据通信的调制解调器。在话上数据实施例中，当行动装置的拥有者可在数据正被传送的同时通过该装置对话时，可实施称为频分复用的技术。在其他时间，当拥有者没有使用该装置时，所述数据传送可使用整个带宽（在一个示例中，300Hz到3.4kHz）。 [0028] 如果用户具有与行动装置相关的数据规划，则所述数据规划可能允许宽带传输并且所述系统可使用更宽的带宽（加快数据传送的速度）。在又一实施例中，行动装置53被附加在车辆31上的蜂窝式通信装置（未示出）代替。 [0029] 在一个实施例中，呼入数据可经由话上数据或数据规划而经过行动装置，经过板载蓝牙收发器并传递到车辆的内部处理器3。在特定临时数据的情况下，例如，数据可被存储在HDD或其他存储介质7上，直到不再需要所述数据的时候。 [0030] 可与车辆连接的另外的源包括：具有作为示例的USB连接56和/或天线58的个人导航装置54；或者具有USB62或其他连接的车辆导航装置60、板载GPS装置24或具有到网络61的连接的远程导航系统（未示出）。 [0031] 此外，CPU可处于与各种其他辅助装置65的通信中。这些装置可通过无线连接67或有线连接69而被连接。此外，或者可选择地，CPU可通过使用作为示例的WiFi71收发器而被连接到车载无线路由器73。这将允许CPU连接到本地路由器73范围中的远程网络。 [0032] 图2示出运行与车载计算系统进行通信的一个或多个应用的说明性的示例性远程装置。在该说明性的实施例中，远程装置209（例如，不限于，蜂窝式电话、PDA、GPS装置等）具有存储在其上的一个或多个远程应用201、205。所述远程应用使用车辆计算系统（VCS）客户端侧API203、207来与车载计算系统247进行通信。例如，该API可被预先提供给开发者，并且所述API定义呼出和呼入包的格式以使得远程装置209与车载计算系统247之间的通信可行。如果多于一个的应用同时进行通信，则调度器（dispatcher）211可被提供给远程装置209。 [0033] 数据通过通信链路213从远程装置传递到车辆通信系统。所述通信链路可以是有线链路或无线链路，并可以是半双工或全双工。在一个非限制性的示例中，所述链路是蓝牙链路。 [0034] 车载通信系统具有存储在其上的各种应用，包括，但不限于：通信管理器223、API抽象应用217、管理和仲裁应用219以及适配应用221（这些应用还可以是单个或多个应用的层，例如，服务提供方应用215）。 [0035] 在该示例性实施方案中，通信管理器223处理所有的传送，将呼入消息转发到抽象应用（或层）217并保证呼出消息经由合适的传送信道被发送。 [0036] 在该示例性实施方案中，抽象应用217将呼入消息变换为将由服务执行的动作，并从来自本地模块的信息和事件来创建的呼出消息。 [0037] 在该示例性实施方案中，管理和仲裁应用219通过管理HMI组件的使用和控制资源消耗来针对每个应用虚拟化本地车载计算系统。 [0038] 在该示例性实施方案中，适配应用221封装本地API并与核心本地应用共存。适配应用可被修改或替代以允许通信连接与不同版本的车载计算系统软件兼容。 [0039] 在至少一个示例性实施方案中，消息协议将被用来对移动客户端和车载计算系统之间交换的消息进行编码，以命令和控制人机交互（HMI）实现诸如显示和陈述文本、收听、传播按钮推动（Button-push）等的目的。这些消息可包含少量数据（例如，文本短语、按钮标识、状态、拇指驱动（thumb-drive）文件数据、配置数据等）。所述消息协议使用由消息规范提供的补充支持，将准许多客户端应用会话同时使用单传送信道。 [0040] 其他开放标准协议可用于合适并且可用的情况，例如，针对从移动装置向车辆音频系统进行音频流传输的A2DP蓝牙规范（不是所有的移动装置都支持A2DP）。然而，一些开放标准协议不总是可用于每个移动装置，或者不总是被统一地实现。此外，支持这些协议的使用的API可能不会在所有移动平台上统一地实现。因此，当技术上简单到足以实施并且可跨平台地实现一致性方面的显著增长时，一些开放标准协议（例如，OBEX）的功能可被设置为消息协议的一部分。 [0041] 传送器（transport）可被配置为支持全双工通信以提供客户端应用和车载计算系统之间的提示事件传播。传送器还可支持多个并行通道，以准许来自一个或多个装置的并行连接。 [0042] 一个或多个示例性传送器是串行（RS232）和TCP/IP。例如，可通过蓝牙串行规范来提供与移动装置的串行传送通信。大多数移动装置支持该规范，并且大多针对其使用提供通用编程模型。串行编程模型被广泛使用并且高度统一。如果车载计算系统支持USB上的串行传送（serial-over-USB），则可与通过USB连接到车载计算系统的任何移动装置（如果该移动装置支持通过其USB连接进行串行传送）一起使用串行传送器。 [0043] 此外，TCP/IP传送器为车载计算系统上运行的应用提供使用本地HMI的能力。如果该模块将来提供外部TCP/IP连接，则该传送器将允许外部客户端通过所述TCP/IP连接进行连接。用于TCP/IP的套接字（socket）编程模型（包括API）通常具有高度的便携性。该示例将是使用客户端侧API227通过本地套接字225进行通信的本地加载的应用229。 [0044] 在至少一个示例性实施例中，系统的去耦特性（即，车载计算系统直到连接到客户端应用才察觉到所述客户端应用）需要系统和移动装置客户端能够发现彼此的存在和性能的发现机制。 [0045] 双向发现（dual discovery）是可行的，通过该双向发现，移动装置客户端将能够发现本地平台的环境、现场（locale）和HMI性能，并且系统将能够发现在远程装置上可用的应用并具有启动这些应用的能力。 [0046] 在该说明性实施例中，本地API231具有与其相关的各种服务，可由远程装置通过函数调用来访问所述各种服务。例如，可提供显示功能233。 [0047] 所述系统可提供允许客户端应用向车辆显示进行写操作并查询车辆显示特征的API。可总体描述每个显示的特征，从而客户端应用将不需要对各个显示类型（类型1FDM、类型3GAP、类型6导航等）进行硬编码。具体地讲，所述系统可列举每个显示并指示每个显示的预期使用（主要显示或次要显示）。此外，所述系统可列举每个显示的可编写文本框（text field），提供每个可编写文本框的大小并指示每个框的预期总体使用。为了提高与当前用户接口的一致性，在驾驶员分心规则（driver distraction rule）允许的情况下，还可包括对长文本的滚动的支持。 [0048] 所述系统还可包括文本转语音能力241。所述系统可提供允许客户端应用调节车载计算系统的文本转语音功能的API。客户端应用还能够交错播放音频图标与陈述文本。客户端应用还能够利用预先存在的音频图标或提供它们自己的短音频文件。应用提供的音频文件的格式将限于那些本地所支持的格式。 [0049] 说明性的实施例的进一步功能可包括一个或多个按钮输入243。该按钮输入的一个示例将是通过使用安装在车辆中的按钮（例如，方向盘按钮）来控制远程装置上的应用。 [0050] 另一示例性功能可以是语音识别功能245。所述系统可提供允许客户端应用调节车载计算系统的语音识别性能的API。所述系统还可简化车载计算系统的本地语音识别API以便为客户端应用开发者提供更简单的开发模型。还可在保持大部分本地API的灵活性的同时简化语音语法API。例如，所述系统（代表客户端应用）将识别全局语音命令（例如，“蓝牙音频”或“USB”）并将控制传递到合适的应用。 [0051] 还可在示例性实施方案中提供音频I/O237。所述系统可在强化被编码为核心应用的交互协定的同时提供对HMI的受控访问。可允许单个“焦点（in focus）”客户端应用主要访问显示器、按钮、音频捕捉或语音引擎。将允许没有焦点的客户端应用（例如，文本消息传送、逐向道路导航（Turn by Turn Navigation）等）做出短通告（例如，“新消息到达”或“左转”）。立体声音频可在移动装置音频应用之后继续播放。 [0052] 所述系统可提供允许客户端应用捕捉使用麦克风记录的音频的API。尽管可在任何时间打断所述捕捉，但是客户端应用可指定捕捉的持续时间。可将捕捉的音频返回到客户端应用或存储在本地或便携式驱动器上。 [0053] 此外，还可将文件I/O235提供给系统。例如，系统可提供允许客户端应用从远程驱动器上的文件进行读取、写入到远程驱动器上的文件、在远程驱动器上创建文件和/或删除远程驱动器上的文件的API。对远程驱动文件系统的访问会受限于客户端应用仅可读取/编辑该客户端应用专有的目录中的数据。 [0054] 所述系统将提供允许客户端应用对电话簿添加、编辑和移除联系人的API。这些联系人稍后将被用于语音命令或电话簿菜单以拨打蓝牙连接的电话。由客户端应用发送的联系人可被验证以保证他们不违反约束条件。 [0055] 可提供相似的接口以允许客户端应用添加/替换当蓝牙连接的电话有呼入呼叫时响起的铃音。所述铃音的音频将被检查以保证其符合预设的最大大小和长度并且其音频格式与所述系统兼容。 [0056] 最后，所述系统可提供各种形式的安全性，以保证系统的完整和驾驶员的安全这两方面。系统API可被限于防止客户端应用对系统和车辆的疏忽或恶意破坏，包括（但不限于）：对车辆CAN总线进行受限访问；对本地文件系统进行受限访问；不访问音频输出音量或对音频输出音量进行受限访问；不进行访问来禁用开发者认为必要的PTT（一键通话，push-to-talk）、菜单或其他按钮；不进行访问来禁用系统语音命令或媒体播放器源命令。 [0057] 此外，连接到SyncLink的客户端应用必须由用户批准。例如，可使用以下准则：用户必须将客户端应用安装在他们的移动装置上；经由蓝牙连接的客户端应用必须在由用户配对至系统运行的车载计算系统模块的移动装置上运行；并且在模块上本地运行的应用必须由用户安装在所述模块上。 [0058] 所述系统还可使用签名和特许的应用。例如，可利用允许普通应用仅与特定车辆交互的特定VIN证书对普通应用签名。当用户从分布模型获得应用时，所述证书将附加在所述应用安装。每个证书将包含特定VIN密钥的加密副本以及应用的身份。在连接到服务时，所述应用身份字符串以及证书被发送。系统对证书解密并验证VIN密钥是否与模块匹配以及应用身份是否与从所述应用发送的应用身份匹配。如果两个字符串都不匹配，则来自所述应用的进一步消息将不被认同。可通过应用安装而包括多个密钥，以允许由多个车辆使用所述应用。 [0060] 在又一说明性的实施例中，一个或多个应用可公布数据以由一个或多个其他应用接收。相应地，一个或多个应用可订阅经由示例性公布机制公布的一个或多个数据馈送。 [0061] 例如，第一应用可以是音乐播放应用，并公布关于正被所述应用播放的歌曲的数据。所述数据可被发送到系统并设置有允许设法订阅该数据的应用找到该数据的ID。可选择地，车辆计算系统可识别出数据正进入该类型数据的订户，并将该数据广播至该订阅实体。 [0062] 作为订户的第二应用可寻找和检索数据或该数据被发送到第二应用。随后第二应用（在该示例中为社交网络升级程序）可使用通过订阅公布项而获得的数据。在该示例中，社交网络应用可升级网站，以通知人们当前在应用用户的车中正在播放什么音乐。 [0063] 除了用作用于公布的数据的直通方式（through-way）以外，车辆计算系统自身可公布订阅的数据。例如，链接到车辆计算系统的GPS数据可由车辆计算系统公布并被期望使用该数据的应用订阅。这些仅是可如何结合说明性的实施例使用公布/订阅的一些非限制的示例。 [0064] API命令的示例性的非限制集合可包括，但不限于： [0065] ClientAppConnect（appName） [0066] 图3A中示出该命令的示例流程。该命令可建立到车载通信系统的连接（301）并提供应用的名称（303）。该操作可以是异步的，因此会需要等待来自系统的响应（305）。可通过接收返回连接状态和唯一连接ID的OnConnectionStatusReceived事件来指示完成（307）。所述连接ID仅在所述连接的持续时间有效。 [0067] appName-唯一地识别移动装置上的应用的名称。该名称在移动装置上是唯一的，但可由从另一移动装置连接的另一应用使用。 [0068] ClientAppDisconnect [0069] 该示例性事件可关闭连接。客户端使用所述连接的任何进一步的尝试将被忽视。 [0070] SpeakText（text，completionCorrelationID） [0071] 在图3B中示出该命令的示例性流程。该命令可通过首先获取音频系统的优先权（311）使系统通过车辆音频系统陈述指定的文本。一旦获取了优先权（313），所述命令发送文本（315）并等待响应（317）。由于该文本是普通应用操作的一部分，所以会需要优先权。该操作可以是异步的，并且可通过接收返回完成原因列举的OnSpeakComplete事件来指示完成（319）。 [0072] Text-将由SYNC陈述的文本。 [0073] completionCorrelationID-在陈述操作完成时（经由OnSpeakComplete事件）将被返回的标识符。 [0074] SpeakAlert（text，completionCorrelationID） [0075] 图3C中示出该命令的示例性流程。该命令可通过车辆音频系统陈述指定的文本。该命令可发送文本（321）并等待响应（323）。在该实例中，API指示当命令被发送时不需要优先权，从而因为命令是警报而不存在对优先权的需要。该操作是异步的并且可由返回完成原因列举的OnSpeakAlertComplete事件来指示完成。例如，计划由当前不具有焦点但是需要与用户进行简短的单向交互（即，在不可经由语音或按钮进行用户输入的情况下仅进行陈述）的应用来使用该功能。 [0076] Text-将由SYNC陈述的文本。 [0077] completionCorrelationID-在陈述操作完成时（经由OnSpeakAlertComplete事件）将被返回的标识符。 [0078] DisplayText（text） [0079] 图3D中示出该命令的示例性流程。该命令使车载计算系统在控制台显示器上显示指定文本。也会需要优先权。所述命令首先寻找优先权（331）。一旦获取了优先权（333），可发送所述文本（335）。在至少一个实施例中，这应该是非常短的文本字符串，因为显示区域会仅准许十二个字符。 [0080] text-将由SYNC在无线电显示平台（radio display platform）上显示的文本。 [0081] CreateRecoPhraseSet（phraseSetList，thresholdIgnore，thresholdReject，completionCorrelationID） [0082] 图3E中示出该命令的示例性流程。该命令可创建在PromptAndListen操作期间可被收听的一组短语。系统可发送可能的短语的列表（341）并等待识别选择的短语的响应（343）（例如，不受限地，由图3F中示出的PromptAndListen发送的响应）。该操作可以是异步的并且可由返回用于该短语集合的句柄的OnRecoPhraseSetCreationComplete事件来指示完成，所述短语集合在随后对PromptAndListen的调用中被使用。 [0083] phraseSetList-将被识别出的字符串（在.NET，List [0084] thresholdIgnore-指示为使短语不被忽视而必须获得的识别置信百分比的0与100之间的数字值（百分比）。 [0085] thresholdReject-指示为使短语不被拒绝而必须获得的识别置信百分比的0与100之间的数字值（百分比）。 [0086] completionCorrelationID- 在 短 语 集 合 创 建 操 作 完 成 时（经 由OnRecoPhraseSetCreationComplete事件）将被返回的标识符。 [0087] PromptAndListen（initialPrompt，helpPrompt，rejectionPrompt，timeoutPrompt，recoPhraseSetHandleList，completionCorrelationID） [0088] 图3F中示出该命令的示例性流程。该命令可提示用户并收听识别的响应。在该示例中会需要优先权，这是因为做出了音频/视觉提示。系统可首先请求优先权（351）。一旦获取了优先权（353），则系统发送信息的包（355）并等待响应（357）。一旦接收到响应，则系统可基于作为示例的ID号码来确定给出了哪个响应（359）。该操作可以是异步的并且可由返回完成原因和识别的文本的OnPromptAndListenComplete事件来指示完成。 [0089] recoPhraseSetHandleList-用于在该连接期间已被创建的一个或多个短语集合的句柄的列表（在.NET，List<>中）。从这些短语集合中的任何一个识别出的短语将经由OnPromptAndListenComplete事件被返回。 [0090] initialPrompt-在收听开始之前将对用户陈述的文本。 [0091] helpPrompt-如果在收听期间用户请求帮助，则将对用户陈述的文本。 [0092] rejectionPrompt-如果用户未能说出陈述可识别的短语，则将对用户陈述的文本。 [0093] timeoutPrompt-如果用户未能在超时时间段内说出可识别的短语，则将对用户陈述的文本。 [0094] completionCorrelationID- 在 短 语 集 合 创 建 操 作 完 成 时（经 由OnPromptAndListenComplete事件）将被返回的标识符。 [0095] 尽管已结合现在被认为是最实际和优选的实施例描述了本发明，但是将理解，本发明不限于公开的实施例，相反，本发明意在覆盖包括在权利要求的精神和范围内的各种修改和等同设置。 |
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