用于众包交通报告的方法和设备

摘要

本发明提供了一种用于众包交通报告的方法和设备。一种系统包括：处理器，被配置为预计针对道路区段的监控需要。处理器还被配置为在需要进行监控的时段期间联系行驶在道路区段上的一个或更多个车辆。处理器还被配置为指示联系的将监控并报告针对道路区段的交通数据的车辆的第一数量，其中，基于预计的监控需要来确定第一数量。

说明书

技术领域

示意性实施例总体上涉及一种用于众包（crowd-sourced）交通报告的方 法和设备。

背景技术

各种车辆设置有基于交通流量和信息的车辆内通知和/或功能。可从各种 源收集所述信息，并且，更加关注于提高交通数据的质量和准确性。利用收 集到的信息，车辆导航系统和其它功能可向用户提供提高的质量，并提供改 善的驾驶体验。

第7,804,423号美国专利总体上涉及一种用于使用无线车辆到车辆通信 网络来提供实时交通信息的系统和方法。车辆包括探测该车辆周围的其它车 辆的多个传感器。车辆上的无线通信系统使用传感器信号来计算交通状况指 数，其中，所述交通状况指数标识该车辆周围的交通信息。车辆向其它车辆 和/或路边基础设施单元广播交通状况指数，其中，路边基础设施单元可在诸 如导航系统中向车辆驾驶者呈现所述信息，并且/或者将交通信息转播到其它 车辆。可使用周围车辆的速度、发布的速度限制、周围车辆之间的距离和周 围车辆的交通密度来计算交通状况指数。

第8,145,376号美国专利总体上涉及一种包括道路境况传感器、车辆控制 单元和计算机处理单元的系统。道路境况传感器为系统车辆探测即将到来的 道路场景。计算机处理单元从道路场景传感器接收输入，并基于探测到的即 将到来的道路境况来确定即将到来的驾驶事件。计算机处理单元将即将到来 的驾驶事件与具有可接受的排放阈值的理想排放模型进行比较，以确定自适 应性驾驶策略。自适应性驾驶策略对系统车辆进行配置，以针对即将到来的 驾驶事件减少排放。自适应性驾驶策略可选地包括最佳加速率和/或最佳功率 管理策略。最佳加速率以车辆在即将到来的驾驶事件中所需的速度和从车辆 到即将到来的驾驶事件的距离为基础，且理想排放模型具有可接受的排放阈 值。

第2009/228172号美国申请总体上涉及一种利用无线通信技术的车辆到 车辆位置感知系统。该系统的实施例包括位于主车辆上的探测和测距系统， 其中，探测和测距系统被配置为对接近主车辆的邻近车辆进行感测。响应于 探测到邻近车辆，探测和测距系统产生指示邻近车辆相对于主车辆的位置的 邻近车辆数据。位置感知系统还包括交通建模器，其中，交通建模器被配置 为：处理邻近车辆数据，并响应于此产生针对主车辆的虚拟交通模型。位置 感知系统还采用无线发送器，其中，无线发送器无线地发送传达虚拟交通模 型的主车辆模型数据。在主车辆附近的兼容车辆可接收并处理主车辆模型数 据，以产生它们自己的虚拟交通模型。

发明内容

在第一示意性实施例中，一种系统包括：处理器，被配置为预计针对道 路区段的监控需要。处理器还被配置为在需要进行监控的时段期间联系行驶 在道路区段上的一个或更多个车辆。处理器被附加地配置为指示第一数量个 联系的车辆进行监控并报告针对道路区段的交通数据，其中，基于预计的监 控需要来确定第一数量。

在第二示意性实施例中，一种系统包括：处理器，被配置为接收车辆路 线。处理器还被配置为基于道路区段的预计的交通量来确定针对沿车辆路线 的区段的监控需要。处理器被附加地配置为在车辆到达路线的特定区段时基 于确定的需要向车辆分配监控任务。

监控任务包括：当车辆到达给定道路区段时拍摄交通快照。

监控任务包括：当车辆在给定道路区段上行驶的同时，在特定时间段内 连续进行监控。

处理器还被配置为：当车辆在给定区段上行驶的同时，监控针对给定区 段的交通；如果观察到的针对给定区段的真实交通与预计交通之间的偏差超 过阈值，则基于观察到的偏差来调整车辆监控任务。

车辆监控任务的调整包括：指示增加监控。

车辆监控任务的调整包括：指示减少监控。

车辆监控任务的调整包括：指示启动监控。

车辆监控任务的调整包括：指示停止监控。

在第三示意性实施例中，一种计算机实现的方法包括：预计针对道路区 段的监控需要。所述方法还包括：在需要进行监控的时段期间联系行驶在道 路区段上的一个或更多个车辆。所述方法还包括：指示第一数量个联系的车 辆进行监控并报告针对道路区段的交通数据，其中，基于预计的监控需要来 确定第一数量。

所述方法还包括：将针对道路区段的接收到的报告数据与预计的交通数 据进行比较；基于偏差来调整联系的执行监控的车辆的数量。

当交通量高于预期时，联系的执行监控的车辆的数量增加。

当交通量低于预期时，联系的执行监控的车辆的数量增加。

所述方法还包括：指示正接近道路区段的车辆在车辆已经分别到达道路 区段的时刻开始进行监控。

所述方法还包括：基于已知的车辆路线、预计的车辆路线或当前车辆行 驶方向和位置来确定车辆是否正接近道路区段。

附图说明

图1示出示意性车辆计算系统；

图2示出用于监控管理的示意性处理；

图3示出用于向车辆分配监控的示意性处理；

图4示出用于改变监控频率的示意性处理；

图5示出用于交通连接器间隔监控的示意性处理；

图6示出用于点源监控的处理。

具体实施方式

根据需要，在此公开本发明的详细实施例；然而，将理解的是，所公开 的实施例仅仅是本发明的示例，本发明可以以各种替代形式实现。附图无需 按比例绘制；可夸大或缩小一些特征以示出特定组件的细节。因此，在此公 开的具体结构和功能细节不会被解释为具有限制性，而仅仅是用于教导本领 域技术人员以多种形式实施本发明的代表性基础。

图1示出用于车辆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的示例是由福特汽车公司制造的SYNC系统。 启用了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 果设置有例如触敏屏幕，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、可听语音和语音合成来进行交互。

在图1中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命令和程序的车载处理。此 外，处理器被连接到非持久性存储器5和持久性存储器7两者。在该示意性 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。

处理器还设置有允许用户与处理器以接口互联的若干不同的输入。在该 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和蓝牙输入15全部被设置。还设置有输入选择器51，以允许用 户在各种输入之间进行切换。在对于麦克风和辅助连接器两者的输入被传送 到处理器之前，由转换器27将所述输入从模拟转换到数字。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）来向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可视显示器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所示的双向数据流进行到远程蓝牙装置（诸如PND54）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或相似输入来指示移动装置53与蓝牙收发器15进行配 对。相应地，指示CPU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CPU 3与网络61之间传送数据。可选择地，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（诸如设置在移动装置中的）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并且与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。可在本领域使用的另一通信方式是自由空间光通信 （诸如IrDA）和非标准化消费者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，当移动装置的拥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，当拥有者 没有在使用装置时，数据传送可使用整个带宽（在一示例中是300Hz至3.4 kHz）。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 并且仍在被使用，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ITU IMT-2000（3G）兼容标准，并且，为静止或者行走的用户提供高 达2mbs的数据速率，并为在移动的车辆中的用户提供高达385kbs的数据速 率。3G标准现在正被高级IMT（4G）所替代，其中，所述高级IMT（4G） 为在车辆中的用户提供100mbs的数据速率并为静止的用户提供1gbs的数据 速率。如果用户具有与移动装置关联的数据计划，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53可以是能够通过例如（而非限制）802.11g网络（即WiFi） 或WiMax网络进行通信的无线局域网（LAN）装置。

在一实施例中，传入数据可经由话上数据或数据计划而通过移动装置、 通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。

可与车辆以接口互联的另外的源包括：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、或与网络61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）、EIA（电子工业协会）串行协议、IEEE 1284（Centronics端口）、S/PDIF（索尼/飞利浦数字互连格式）和USB-IF（USB 应用者论坛）形成装置-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。

此外或可选择地，可使用例如WiFi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的范围中连接到远程网络。

除了具有由位于车辆中的车辆计算系统执行的示例性处理之外，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（例如但不限于移动电话）或通过无线装 置连接的远程计算系统（例如但不限于服务器）。总体上，这样的系统可被称 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发送或者接收信息的步骤，则很可能无线装 置没有在执行该处理，这是因为无线装置不会与自身进行信息的“发送和接 收”。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 VACS。在所有解决方案中，预期至少位于车辆自身内的车辆计算系统（VCS） 能够执行示例性处理。

直接从车辆获得的实时信息可增强交通信息的内容、准确性和保真度。 越来越多的现代车辆配备有高级感测技术，包括视觉系统、雷达和数据连接 系统。配备有高级传感器的车辆可被看作是实时移动交通感测装置，并且在 穿行各种道路时成为信息源。在示意性实施例中，全天候重复测量经由众包 而成为可能。利用来自聚集的车辆的直接和连续（如果期望的话）测量，可 明显提升交通信息的保真度，为其它系统带来性能益处。这种合作学习方式 可被应用于估计交通灯的完整时间表以及其它交通控制。

用于交通信息收集的当前系统包括适合于基于基础设施的交通信息的系 统。也就是说，所述系统包括直接构建在现有的基础设施中的传感器、相机 等。这些系统的安装和维护会是昂贵的，结果通常就算被安装，也仅被安装 在经常发生高拥堵的区域中。这样，不经常使用或者利用所述系统来测量在 较少行驶的路线上的交通拥堵，这同样会受交通所累。由于一般不在整条道 路上连续地部署这些系统，因此所述系统通常也只提供其范围内的区域快照。 使用当前系统，通常通过将观察到的当前车速与普通速度/发布的速度/每日平 均速度进行比较来推断道路拥堵。

一些系统利用电话的存在来确定位于道路区段周围的车辆的密度估计。 然而，由于若干原因，上述信息会有所欠缺，其中，所述原因的共同点包括 下述事实：单个车辆中的四个电话将使得看起来像是在给定位置存在四个车 辆。

用于交通信息采样的基于云的模块可用于请求车辆提供交通信息。针对 全空间覆盖，采样器的目标可包括覆盖尽可能广的区域。这会取决于能够提 供基于传感器的信息或其它信息的可用车辆的数量。如果道路的特定区段上 有多于足够的车辆这样做，则系统可决定仅让少数车辆执行采样，这还可帮 助限制数据传送量。

更新的信息的时效以及预测的交通状况与观察到的交通状况之间的差异 会触发针对道路区段的交通信息的采样的增加或减少。如果观察到的交通模 式和历史交通模式显示当前交通状况在短时间内不大会改变，则会发生采样 之间的持续时间的增加。持续时间的减少可与观察到的或根据历史模式得出 的快速改变的交通状况相关联。使用所述机制，可在信息解析度、采样频率 以及数据传输量和系统上的计算负荷之间达到平衡。

关于连接区段（入口匝道、出口匝道、立体交叉道）上的交通状况的观 察到的状况可用于检查区段上的交通量的增加或减少的可能性。例如，如果 连接区段拥堵，则处理可假设即将到来（当连接区段与新道路相交时）的区 段将要变得更加拥塞或可能会变得更加拥塞。车辆还可用于模仿现有的交通 传感器，也就是说，每个车辆在经过道路上的特定点时，对观察到的交通状 况进行测量。

交通信息融合对来自包括车辆的各种源的信息进行整合。通过对各种源 进行结合，可获得交通的更完整示图（包括平均速度、交通流流的平滑性和 交通密度）。所述信息可帮助从统计学角度组织信息，以识别随时间而定且周 期性变化的交通模式。例如，可针对时间对平均交通密度进行建模，在这种 情况下，可更准确地识别高峰时段。众包信息还可用于算出实际的交通时间 表，以使得高级能源管理系统能够通过交通规避和有限的交通灯间隔延迟（例 如，如果减速将使车辆在交通灯变绿时快速到达交通灯，则当交通灯是红灯 时，推荐减速）来帮助驾驶者从减少燃料消耗中得到好处。

示意性实施例可提供具有对给定道路的广阔和快速的覆盖的高保真度交 通信息。也可通过众包信息来确定交通灯时间表。随着越来越多的车辆传感 器被提供给车辆，可越来越频繁地收集到所述信息。

图2示出用于监控管理的示意性处理。在该示意性示例中，在若干区域 之间，处理确定应该针对给定区域进行采样的若干车辆。随后，基于区域中 的存在或穿过区域的预计路线向车辆分派监控任务。

在该示例中，在通过无线网络连接到若干车辆的远程服务器上运行处理。 使用这样的系统，处理可向车辆分派收集并报告信息的作业。使用提供给车 辆的各种传感器（诸如雷达、相机和其它合适的传感器和传感装备）来收集 交通信息。还可使用车辆速度监控以及制动/加速的频率、制动与加速之间的 切换和任何其它合适的交通测量方法。

处理以检查期望进行交通监控的区域开始（201）。针对每个区域（或其 它合适的测量边界），处理确定预计的监控需要（203）。例如，针对高速路区 段，在高峰时段期间，预计的监控需要会比上午三点时大。针对高速路的偏 远区段，由于在所述区段上很少出现旅客，因此在监控量会低的同时，需要 会高。由于通行量低，因此穿过所述区段的大多数能够进行监控的车辆会被 使用。另一方面，由于交通预期会低，因此需要也会被设置为低。可分配合 适的需要以使其符合各种监控模型。

一旦针对区域分配了需要，则处于区域内或接近区域的车辆可被分派监 控任务（205）。例如，如果预期每分钟有50个能够进行监控的车辆占据区域， 则向所述50个车辆中的25个车辆分派交通监控任务会是可取的。基于车辆 总数的改变和速度改变，新的车辆可被添加和移除。可分配当前出现的车辆 拍摄交通的快照或在一段时间内进行监控。可分配接近区域的车辆或沿经过 所述区域的路线行驶的车辆在它们到达所述区域时提供监控。由于可连续接 收到信息，因此可对监控参数和指令进行动态调整以符合交通模型。

一旦车辆被分派到监控任务，则处理从各个监控车辆收集样本（207）。 如果未达到（例如，基于样本的）给定区域中的交通预期（209），则会需要 提高或降低监控量。例如，如果交通量高于预期（211），则新的车辆可被添 加（213），以针对更多划分开的区段提供提高的信息保真度。另一方面，如 果交通量低于预期，则由于交通测量会较为不必要，因此车辆可被从监控移 除（215）。

只要达到（基于例如预计的）当前交通预期（209），处理就查看所有当 前区域是否已经被检查过（217）。如果区域保持处于监控，则处理检查下一 区域（219）。

图3示出用于向车辆分配监控的示意性处理。在该示意性示例中，接收 来自给定车辆的路线（301）。所述路线可用于向车辆分配监控指令，使得车 辆可被指示为现在或者在前方的某个路线点开始进行监控以提供针对给定区 段的覆盖。

在该示例中，处理检查车辆路线以查看车辆可能经过哪些区域（303）。 甚至对于没有路线的车辆，可通过当前位置确定预计的行驶点，并可实现提 议的监控。基于行驶的当前区域或下一区域向车辆分配监控需要（305）。

随后可基于车辆当前位于的区域在路线的经过期间监控车辆。如果车辆 处于下一区域中（307），则处理可评估车辆参与（即，针对该区域/区段被分 配了监控或未被分配监控）（309）。如果需要，则随后可基于车辆所位于的给 定区域的目前需要来分配参与（311）。如果行程还未结束（313），则处理继 续进行监控。

如果车辆还未改变区域/区段，则处理可确定是否针对目前区域已发生需 要改变（315）。如果存在需要改变（更多或更少的监控），则处理可针对该区 域重新分配需要（319）。这可包括添加或移除车辆监控指令。此外，针对区 域，当前监控模式可被调整为增加或减少监控量（321）。如果不存在需要的 改变，则处理保持对于车辆的监控状态（317）。

图4示出用于改变监控频率的示意性处理。在该示意性示例中，处理接 收针对给定区域的数据（401）。这可包括从经过该区域的车辆收集的交通监 控数据。可将随着时间的推移而收集到的所述数据与针对该区域的预计的数 据进行比较（403）。随着更多的数据被收集到，可明显改进针对一天中的给 定时间的预计，因此在一些时间和给定条件下的预计的交通可经常更准确地 表示真实交通。

可将当前数据与预计的数据进行比较，以确定针对区段的当前交通测量 是否处于预计值的可接受的公差内（405）。如果交通处于公差内，则会不需 要进行调整，因此可继续对区段进行监控。如果实际交通与预计的基线的偏 差过大，则处理可进行检查以查看是否预期到针对该时刻的任何偏差（407）。 由于即使拥挤的交通也可起伏变化，因此仅可基于有限的基础对偏差进行预 期。简短的偏差可能实际上并不预示着整体交通的改变，因此如果尚未观察 到历史偏差，则可设置或增加一个或更多个偏差标记或变量（415）。如果这 些偏差总计大于阈值量（413），则可观察到存在常见交通模式中的真实偏差。

如果存在标记的偏差，或者如果观察到的幅度的偏差未被预期到，则处 理可针对区域设置新的监控参数（409）。这可指示增加或减少的监控。随后 可应用所述参数（411），在这种情况下，这会引起更多或更少的车辆开始/停 止针对给定区段监控交通模式。

图5示出用于交通连接器间隔监控的示意性处理。这是用于确定涉及连 接特性（诸如入口匝道、出口匝道和立体交叉道）的交通流量的处理。立体 交叉道交通的流量增加或减少可指示相连的道路上的交通增加的可能性，即 使那条道路的交通量通常低。例如，如果发生道路关闭，则在相连的道路上 交通量实际回退之前，立体交叉道上的交通量会在一段时间内显著增加。这 样的增加可预示相连的道路上的交通量增加的可能性，且可针对该道路区段 采用优先的增加监控。由于处理还检查区段本身，因此如果从未出现问题， 则系统可动态地适应于在不需要的情况下减少监控。

在该示意性示例中，处理接收针对支路（例如入口匝道、出口匝道、立 体交叉道等）的数据（501）。处理可监控之前的交通流量（503），并监控支 路上的交通流量和支路之后的交通流量（505）。可将这些交通量与针对这些 区域的预计的交通量和针对支路本身的预计的交通量进行比较（507）。

如果在观察点中的任何观察点，存在观察到的交通量与预期值之间的增 量（delta）（509），则处理可进行调整以在相关区段上预计增加流量（511）。 例如，如果观察到许多交通量进入立体交叉道，则可预计通往立体交叉道的 入口匝道的道路具有较少的交通量，以相同的方式，可预计出口匝道之后的 道路具有增加的交通流量。

图6示出用于点源监控的处理。在该示意性实施例中，处理将车辆看作 是路线上的嵌入式传感器的代理。处理指定与拥挤的交通区域、拥挤的交通 时间或其它合适的标记相应的应该对交通进行测量的若干点（601）。经过位 置的每个车辆（603）随后可被指示报告数据（605）。这使得车辆被用作嵌入 式传感器的代理，使得可收集大量点源数据。这还可被实施在诸如立体交叉 道的点，使得交通灯模式等可被发现并提炼。

虽然以上描述了示例性实施例，但并不意图这些实施例描述本发明的所 有可能形式。相反，说明书中所使用的词语是描述性词语而非限制，并且应 理解的是，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， 可组合各种实现实施例的特征以形成本发明的另外的实施例。