用于使用车辆进行通信的系统和方法

技术领域

本公开涉及用于使用车辆进行通信的系统和方法。

背景技术

对于听觉受损者和言语受损者来说，从车辆上进行交流可能是困难的，因为许多人不知道如何使用手语进行交流。在车辆中，可能需要通信来下单、确认或修改商品或服务的订单。关于这些和其他考虑因素，提出了本文的公开内容。

发明内容

本公开提供了用于使用车辆进行通信的系统和方法。所述系统和方法提供了包括通信系统的车辆。所述通信系统可以包括人机界面、外部车辆扬声器、投影仪、外部车辆显示器和外部车辆传声器。

附图说明

参考附图阐述具体实施方式。使用相同的附图标记可指示类似或相同的项。各种实施例可利用除了附图中示出的那些之外的元件和/或部件，并且一些元件和/或部件可能不存在于各种实施例中。附图中的元件和/或部件不一定按比例绘制。在整个本公开中，根据上下文，单数和复数术语可以可互换地使用。

图1示出了根据本公开的包括通信系统的车辆的示意图。

图2是根据本公开的用于使用车辆进行通信的方法的示意图。

图3是根据本公开的车辆系统的示意图。

具体实施方式

本公开提供了用于使用车辆进行通信的系统和方法。参考图1，所述系统和方法提供了包括通信系统102的车辆100。通信系统102包括远程信息处理控制单元104(TCU)和人机界面106(HMI)。通信系统还包括外部车辆扬声器110、投影仪112、外部车辆显示器114和外部车辆传声器116。

HMI 106被配置为(例如，从键盘120)接收文本作为HMI输入130，并且接收来自菜单(例如，选择输入122或按钮)的选择作为HMI输入130。例如，HMI 106可以是车辆100的中控台的一部分，所述中控台包括触摸屏、触摸板、一个或多个显示器等。

HMI 106可以被配置为从注视检测系统124(例如，表示为相机)接收来自菜单的选择。例如，注视检测系统124包括红外发光二极管(LED)和红外相机，所述红外相机测量参考点(例如，红外光的角膜反射)与移动点(例如，红外光的光瞳反射)之间的位置关系。基于位置关系，可以确定注视位置。注视检测系统124将注视位置与HMI 106上的选择输入122的区域进行比较。如果注视位置在选择输入122的区域中，则HMI 106将对选择输入122的选择记录为HMI输入130。

通信系统包括被配置为将一个或多个选择转换成文本的选择转文本模块126。

通信系统102包括文本转语音模块132，所述文本转语音模块被配置为将HMI输入130转换成音频信号134并且将音频信号134输出到外部车辆扬声器110。文本和语音可以是任何合适的语言。

通信系统102包括显示模块136，所述显示模块被配置为将HMI输入130转换成图像信号138以经由投影仪112和/或外部车辆显示器114在车辆100的外部作为图像140进行显示。

另外，通信系统102包括语音转文本模块142，所述语音转文本模块被配置为将在外部车辆传声器116处接收的音频信号144转换成文本146并且经由HMI 106的显示器148显示文本146。

通信系统102可以用于与企业系统150进行通信。例如，企业系统150可以包括内部企业传声器152、内部企业扬声器154、外部企业传声器156和外部企业扬声器158。

外部车辆扬声器110将音频信号134转换成声波160。声波160由外部企业传声器156转换成音频信号162。音频信号162由内部企业扬声器154转换成声波164。声波164由企业雇员166接收。替代地，音频信号162可以(例如，通过语音转文本模块)被转换成文本并且为企业雇员166显示。

企业雇员166可以通过对着内部企业传声器152说话来作出响应，所述内部企业传声器将语音170转换成音频信号172。音频信号172由外部企业扬声器158转换成声波174。

声波174由外部车辆传声器116接收并且转换成音频信号144。语音转文本模块142将音频信号144转换成文本并且经由HMI 106的显示器148显示文本146。

另外或替代地，企业雇员166能够如上所述查看图像140并且用语音通信作出响应，或者企业系统150可以包括向车辆100提供视觉响应的显示器。

在一些情况下，来自HMI 106的通信的至少一部分包括TCU 104与企业系统150的通信模块之间的通信。例如，TCU 104被配置为使用车辆对外界(V2X)系统和方法与路边单元180(RSU)通信。RSU 180连接到企业系统150的企业计算机182。例如，企业系统150可以是快餐店或银行或任何得来速的企业系统。本文描述的系统和方法适用于任何合适的企业。

车辆100可以基于来自菜单(例如，选择输入122或按钮)的选择来生成和安排订单的支付，并且经由TCU 104和RSU 180将订单传递到企业系统150。如上所述，可以通过通信系统102的其他(例如，音频、视觉)信道执行除了通过HMI 106的菜单界面可行的通信之外的通信。

在本文中更详细地提供了本公开的这些和其他优点。

下文将参考附图更全面地描述本公开，附图中示出了本公开的示例性实施例，并且所述实施例不意图为限制性的。本公开提供了用于使用车辆进行通信的系统和方法。

参考图1，车辆100包括通信系统102。通信系统102包括人机界面106(HMI)、外部车辆扬声器110和外部车辆传声器116。

参考图1和图2，根据示例性方法200的第一步骤210，HMI 106(例如，从键盘120)接收文本和/或来自菜单(例如，选择输入122或按钮，或经由注视检测系统124)的选择作为HMI输入130。作为HMI输入130的选择(例如，订单)可以由选择转文本模块126转换成文本。

HMI 106可以被配置为从注视检测系统124(例如，表示为相机)接收来自菜单的选择。例如，注视检测系统124包括红外发光二极管(LED)和红外相机，所述红外相机测量参考点(例如，红外光的角膜反射)与移动点(例如，红外光的光瞳反射)之间的位置关系。基于位置关系，可以确定注视位置。注视检测系统124将注视位置与HMI 106上的选择输入122的区域进行比较。如果注视位置在选择输入122的区域中，则HMI 106将对选择输入122的选择记录为HMI输入130。

根据第二步骤220，文本转语音模块132将HMI输入130的文本转换成音频信号134并且将音频信号134输出到外部车辆扬声器110。

根据第三步骤230，外部车辆扬声器110将音频信号134转换成声波160。声波160由外部企业传声器156转换成音频信号162。音频信号162由内部企业扬声器154转换成声波164。声波164由企业雇员166接收。替代地，音频信号162可以(例如，通过语音转文本模块)转换成文本并且作为图像为企业雇员166显示。

企业雇员166可以通过对着内部企业传声器152说话来作出响应，所述内部企业传声器将语音170转换成音频信号172。音频信号172由外部企业扬声器158转换成声波174。

根据第四步骤240，声波174由外部车辆传声器116接收并且转换成音频信号144。根据第五步骤250，语音转文本模块142将音频信号144转换成文本并且经由HMI 106的显示器148显示文本146。

通信系统还包括投影仪112和外部车辆显示器114。根据第六步骤260，在步骤210之后，显示模块136将HMI输入130转换成图像信号138(例如，图像信号可以包括图形和/或文本)并且将图像信号138输出到投影仪112和外部车辆显示器114。

根据第七步骤270，投影仪112和外部车辆显示器114将图像信号138作为图像140(例如，包括图形和/或文本的图像)显示在车辆100的外部。此处，企业雇员166能够如关于步骤240、250所述查看图像140并且用语音通信作出响应，或者企业系统150可以包括为车辆100提供视觉响应的显示器。

根据第八步骤280，车辆100(例如，经由步骤210中的选择输入122)生成订单，安排订单的支付，并且经由TCU 104和RSU 180将订单传递到企业系统150。可以通过通信系统102的其他(例如，音频、视觉)信道执行除了通过TCU 104和RSU 180可行的通信之外的通信。例如，车辆100用于如上关于步骤210、220、230或步骤210、260、270所述进行通信。另外，企业雇员166能够如关于步骤240、250所述用语音通信作出响应或发起通信，或者企业系统150可以包括为车辆100提供视觉响应的显示器。

如上关于图1所述，TCU 104被配置为例如使用车辆对外界(V2X)系统和方法与路边单元180(RSU)通信。RSU 180位于企业的基础设施处或并入到企业的基础设施中，并且连接到企业的企业计算机182。例如，企业可以是快餐店、银行或任何其他合适的企业。

TCU 104可以存储或接收商品和/或服务的选项菜单，并且在HMI 106上显示菜单作为选择输入122。用户从选择输入122中进行选择以创建选择列表(即，订单)。通过HMI106提交订单。

TCU 104与RSU 180通信以确认订单、安排支付并且将订单传递到企业系统150。RSU 180可以被配置为与信用服务器190通信以处理订单的支付。

TCU 104可以将选择列表存储在存储器中。来自先前交易的订单或选择列表可以用作菜单上的建议或推销选择输入122。

参考图3，现在进一步详细地描述系统。通信系统102可以是汽车计算机300或车辆控制单元302(VCU)的一部分。例如，VCU 302包括TCU 104。

汽车计算机300、RSU 180和企业计算机182中的每一个包括计算机部件，所述计算机部件包括存储器(例如，存储器304)和处理器(例如，处理器306)。处理器可以是任何合适的处理装置或处理装置集，诸如但不限于：微处理器、基于微控制器的平台、合适的集成电路、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)和/或一个或多个专用集成电路(ASIC)。

存储器可以是易失性存储器(例如，RAM，其可包括非易失性RAM、磁性RAM、铁电RAM和任何其他合适的形式)；非易失性存储器(例如，磁盘存储器、快闪存储器、EPROM、EEPROM、基于忆阻器的非易失性固态存储器等)；不可更改的存储器(例如，EPROM)；只读存储器；和/或高容量存储装置(例如，硬盘驱动器、固态驱动器等)。在一些示例中，存储器包括多种存储器，尤其是易失性存储器和非易失性存储器。

存储器是其上可嵌入一个或多个指令集(诸如用于执行本公开的方法的软件)的计算机可读介质。指令可以体现如本文所述的模块、方法或逻辑中的一种或多种。指令可在执行指令期间完全地或至少部分地驻留在存储器、计算机可读介质中的任何一者或多者内和/或驻留在处理器内。

文本转语音模块、语音转文本模块和图像模块可以包括用于将文本转换成语音、将语音转换成文本、将选择转换成文本、将选择转换成图像、将文本转换成图像等的指令集。例如，文本转语音模块可以包括用于执行诸如级联合成、共振峰合成、发音合成、基于隐马尔可夫模型(HMM)的合成、正弦波合成、基于深度学习的合成等方法的指令。语音转文本系统可以包括用于执行诸如基于HMM的语音识别、基于动态时间规整(DTW)的语音识别、神经网络等方法的指令。

所述模块可以被配置为以任何合适的语言将文本转换成语音以及将语音转换成文本。

术语“非暂时性计算机可读介质”和“计算机可读介质”应被理解为包括单个介质或多个介质(诸如，存储一个或多个指令集的集中式数据库或分布式数据库和/或相关联的高速缓存和服务器)。术语“非暂时性计算机可读介质”和“计算机可读介质”还包括能够存储、编码或携载指令集的任何有形介质，所述指令集用于由处理器执行或使系统执行本文所公开的方法或操作中的任一者或多者。如本文所使用的，术语“计算机可读介质”明确地限定为包括任何类型的计算机可读存储装置和/或存储盘，并且不包括传播信号。

继续参考图3，VCU 302包括被设置为与汽车计算机300进行通信的多个电子控制单元(ECU)310。VCU 302可以在车辆系统、连接的服务器(例如，信用服务器190)与作为车队的一部分操作的其他车辆之间协调数据。VCU 302可以控制车辆100的各方面，并且实现从车辆系统控制器(诸如汽车计算机300)接收到的一个或多个指令集。

VCU 302可以包括ECU 310(诸如，例如车身控制模块(BCM)312、发动机控制模块(ECM)314、变速器控制模块(TCM)316、远程信息处理控制单元(TCU)104、约束控制模块(RCM)320等)的任意组合或与其任意组合进行通信。TCU 104可以被设置为通过控制器局域网(CAN)总线340与ECU 310进行通信。在一些方面，TCU 104可检索数据并作为CAN总线340的节点发送数据。

CAN总线340可以被配置为多主控串行总线标准以使用基于消息的协议将ECU 310中的两个或更多个作为节点进行连接，所述基于消息的协议可被配置和/或编程为允许ECU310彼此通信。CAN总线340可以是或包括高速CAN(其可具有在CAN上高达1Mb/s、在CAN灵活数据速率(CAN FD)上高达5Mb/s的位速度)，并且可包括低速或容错CAN(高达125Kbps)，在一些配置中，所述低速或容错CAN可使用线性总线配置。在一些方面，ECU 310可与主计算机(例如，汽车计算机300、RSU 180和/或服务器等)通信，并且还可彼此通信而不必需要主计算机。

CAN总线340可将ECU 310与汽车计算机300连接，使得汽车计算机300可从ECU 310检索信息、向所述ECU发送信息以及以其他方式与所述ECU交互，以执行根据本公开的实施例描述的步骤。CAN总线340可通过两线式总线将CAN总线节点(例如，ECU 310)彼此连接，所述两线式总线可以是具有标称特性阻抗的双绞线。CAN总线340也可使用其他通信协议解决方案(诸如面向媒体的系统传输(MOST)或以太网)来实现。在其他方面中，CAN总线340可以是无线车内CAN总线。

VCU 302可经由CAN总线340通信来直接控制各种负载或者可结合BCM 312来实现这种控制。关于VCU 302描述的ECU 310仅被提供用于示例性目的，并且不意图是限制性的或排他性的。对其他控制模块的控制和/或与所述其他控制模块的通信是可能的，并且预期这类控制。

ECU 310可使用来自人类驾驶员的输入、来自车辆系统控制器的输入和/或经由通过无线信道从其他连接的装置接收到的无线信号输入来控制车辆操作和通信的各方面。当被配置为CAN总线340中的节点时，ECU 310可各自包括中央处理单元(CPU)、CAN控制器和/或收发器。

TCU 104可被配置为向车辆100上的车载和非车载无线计算系统提供车辆连接，并且可被配置用于车辆100与其他系统、计算机、服务器、RSU 180和模块之间的无线通信。

例如，TCU 104包括用于从GPS 332接收和处理GPS信号的导航(NAV)系统330、

TCU 104可包括无线发射和通信硬件，所述无线发射和通信硬件可被设置为与和电信塔(例如，蜂窝塔)及其他无线电信基础设施相关联的一个或多个收发器进行通信。例如，BLEM 334可被配置和/或编程为从与电信提供商相关联的一个或多个蜂窝塔和/或与车辆100相关联的远程信息处理服务交付网络(SDN)接收消息，并且向其传输消息以用于协调车队。

BLEM 334可使用

RSU 180和TCU 104可包括被配置为传输(例如，广播)车辆对外界(V2X)信号和/或接收从另一个无线电广播的车辆对外界(V2X)信号的无线电。专用短程通信(DSRC)是车辆对外界(V2X)或汽车对外界(CV2X)协议的一种实现方式。也可使用V2X/C2X的任何其他合适的实现方式。有时使用通常与连接的车辆程序等有关的其他名称。

RSU 180和TCU 104可包括被配置为例如使用2.4/5.8GHz频带传输和/或接收信号的射频(RF)硬件。

上文所述的通信技术诸如CV2X可以与其他技术(诸如可视光通信(VLC)、蜂窝通信和短程雷达)相结合，以便于传达位置、速度、航向、到其他对象的相对位置，并与其他车辆、移动装置、RSU或外部计算机系统交换信息。

外部服务器(例如，信用服务器190)可以经由一种或多种网络352与车辆100和RSU180通信地耦接，所述一种或多种网络可以经由一个或多个无线信道350进行通信。图3中将无线信道350描绘为经由一种或多种网络352进行通信。

RSU 180可使用近场通信(NFC)协议、

网络352示出了本公开的各种实施例中讨论的已连接装置可在其中进行通信的示例性通信基础设施。网络352可以是和/或可包括互联网、专用网络、公共网络或使用任一种或多种已知的通信协议操作的其他配置，所述已知的通信协议是诸如例如传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)、

BCM 312通常包括传感器、车辆性能指示器以及与车辆系统相关联的可变电抗器的集成，并且可包括基于处理器的配电电路，所述配电电路可控制与车身(诸如车灯、车窗、安全装置、门锁和访问控制以及各种舒适性控件)相关联的功能。BCM 312还可作为总线和网络接口的网关操作，以与远程ECU进行交互。

BCM 312可协调各种车辆功能性中的任一种或多种功能，包括能量管理系统、警报、车辆防盗器、驾驶员和乘坐者进入授权系统、手机即钥匙(PaaK)系统、驾驶员辅助系统、自主车辆(AV)控制系统、电动车窗、车门、致动器以及其他功能性等。BCM 312可被配置用于车辆能量管理、外部照明控制、刮水器功能性、电动车窗和车门功能性、供暖通风和空调系统以及驾驶员集成系统。在其他方面，BCM 312可控制辅助设备功能性和/或负责此类功能性的集成。在一个方面，具有车辆控制系统的车辆可至少部分地使用BCM 312来集成所述系统。

在以上公开中，已参考了形成以上公开的一部分的附图，附图示出了其中可实践本公开的具体实施方式。应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他实现方式，并且可以进行结构改变。本说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但每个实施例可以不一定包括所述特定特征、结构或特性。另外，此类短语不一定是指同一实施例。此外，当结合实施例描述特征、结构或特性时，无论是否明确描述，本领域的技术人员都将认识到结合其他实施例的此类特征、结构或特性。

还应当理解，如本文所使用的词语“示例”意图在本质上是非排他性的和非限制性的。更具体地，如本文所使用的词语“示例性”指示若干示例中的一个示例，并且应当理解，对所描述的特定示例并没有过分的强调或偏好。

计算机可读介质(也称为处理器可读介质)包括参与提供可由计算机(例如，由计算机的处理器)读取的数据(例如，指令)的任何非暂时性(例如，有形)介质。此类介质可采取许多形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。计算装置可以包括计算机可执行指令，其中所述指令可由一个或多个计算装置(诸如以上列出的那些)执行并且存储在计算机可读介质上。

关于本文所描述的过程、系统、方法、启发法等，应理解，尽管已经将此类过程等的步骤描述为根据某个有序顺序发生，但是此类过程可以以与本文所描述的次序不同的次序执行所描述的步骤来实践。还应理解，可以同时执行某些步骤，可以添加其他步骤，或者可以省略本文所描述的某些步骤。换句话说，本文中对过程的描述是出于说明各种实施例的目的而提供的，并且绝不应被解释为限制权利要求。

因此，应当理解，以上描述意图是说明性的而非限制性的。在阅读以上描述时，除所提供的示例之外的许多实施例和应用将为明显的。所述范围不应参考以上描述来确定，而是应参考所附权利要求以及享有此类权利要求的权利的等效物的整个范围来确定。预计并且意图在于本文所讨论的技术未来将有所发展，并且所公开的系统和方法将并入此类未来实施例中。总而言之，应当理解，本申请能够进行修改和改变。

除非在本文中做出明确的相反指示，否则权利要求中使用的所有术语意图被赋予其如本文中描述的技术人员所理解的普通含义。特别地，除非权利要求叙述相反的明确限制，否则使用例如“一个”、“该”、“所述”等单数冠词应被解读为叙述所指示的要素中的一者或多者。除非另有特别说明或在使用时在上下文内以其他方式理解，否则诸如尤其是“能够”、“可能”、“可以”或“可”的条件语言通常意图表达某些实施例可包括某些特征、元件和/或步骤，而其他实施例可不包括某些特征、元件和/或步骤。因此，此类条件语言一般并不意图暗示一个或多个实施例无论如何都需要各特征、要素和/或步骤。

根据本发明的实施例，上述发明的特征还在于外部传声器，所述外部传声器被配置为接收第二声波并且生成音频信号。

根据本发明的实施例，上述发明的特征还在于语音转文本模块，所述语音转文本模块被配置为基于音频信号生成输出，其中人机界面被配置为显示输出。

根据本发明的实施例，输出包括文本和图像中的至少一个。

根据本发明的实施例，人机界面包括触摸屏。

根据本发明的实施例，人机界面包括注视检测系统。