JP7182023B2 - 車両間通信システム - Google Patents

Description

関連出願の相互参照

本願は、２０１８年１２月１２日付けで出願された米国特許出願第１６／２１７，２７０号明細書、２０１８年１２月１２日付けで出願された米国特許出願第１６／２１７，３７９号明細書、２０１８年１２月１２日付けで出願された米国特許出願第１６／２１７，４１８号明細書、及び２０１８年１２月１２日付けで出願された米国特許出願第１６／２１７，４５０号明細書の優先権を主張するとともに、２０１７年１２月２１日付けで出願された米国仮特許出願第６２／６０８，８８５号明細書の利益を主張するものである。上記出願の開示全体は参照により本明細書に援用される。

本開示は、無線通信の無線装置に関し、より詳細には、マスタ無線装置と無線装置のグループとの間で通信する方法及びシステムに関する。

この項は、必ずしも先行技術ではない、本開示に関連する背景情報を提供する。

スノーモービル、四輪車、全地形車、及びオートバイ等のレクリエーション車は、種々の状況下で種々の場所で使用される。そのような車両が使用される多くの場所は、セルサービスへのアクセスがないか、又はセルサービスへのアクセスが制限されている。

レクリエーション車が種々のタイプのデータを相互通信することが望ましい。例えば、種々の車両間の双方向通信を可能にするシステムが利用可能である。そのようなシステムは多くの場合、相互通信への電波塔の使用を含む。しかしながら、上述したように、セルラ通信は多くの状況下で利用可能ではない。

衛星を使用する通信も可能である。しかしながら、衛星通信は空のクリアなビューを必要とする。深い森である地理的領域における衛星通信は、木々により阻害される恐れがある。また、横断する峡谷も衛星を使用した車両間通信に難しさを提供することがある。

車両間の直接通信は難しいことが多い。人気があるエリアでは、多くの車両が通信しようとし得る。車両無線装置は、互いと干渉する恐れがあり、したがって、通信が難しいことがある。

この項は、本開示の大まかな概要を提供し、本開示の全範囲又は特徴の全ての包括的な開示ではない。

本開示は、車両間での妨げのない直接通信の可能性を上げる車両間通信システムを提供する。車両が相互通信できるようにするプロトコルが確立される。

本開示の一態様では、方法は、複数の無線装置のグループのうちの第１の無線装置においてビーコン信号を生成することを含む。グループビーコンデータを含むビーコン信号。本方法は、フレームのビーコンタイムスロット中、ビーコン信号を送信することを含む。フレームは複数のタイムスロットを含む。本方法は、グループ外の第２の無線装置においてビーコン信号を受信することと、グループビーコンデータに基づいて第１のタイムスロットを識別することと、第１のタイムスロット中、データを第２の無線装置からグループに通信することとを更に含む。

本開示の更に別の態様では、システムは、ビーコン信号を生成する第１の無線装置を含む。ビーコン信号は、複数の無線装置及び第１の無線装置を含むグループのグループビーコンデータを有する。第１の無線装置は、フレームのビーコンタイムスロット中、ビーコン信号を送信する。フレームは複数のタイムスロットを有する。グループ外の第２の無線装置は、ビーコン信号を受信し、グループビーコンデータに基づいて、使用されていない第１のタイムスロットを識別し、第１のタイムスロット中、データを第２の無線装置からグループに通信する。

本明細書に提供される説明から、適用可能な更なる分野が明らかになろう。この概要における説明及び具体例は、例示のみの目的が意図され、本開示の範囲の限定を意図しない。

本明細書に記載される図面は、可能な全ての実施態様ではなく、選択された実施形態の例示のみを目的としており、本開示の範囲の限定を意図しない。

本開示によるシステムの線図である。 種々の車両間でのデータ中継へのドローン使用の線図である。 ２つの車両及びマスタ車両のグループに入る第３の車両の線図である。 画面表示の線図である。 メッセージを入力する画面表示の線図である。 本開示による無線装置のブロック線図である。 本開示による無線モジュールの詳細なブロック線図である。 無線モジュール５７６のファームウェアアーキテクチャのブロック図である。 制御モジュール５１０のブロック線図である。 ＲＦメッセージの図表現である。 長距離データ及び短距離データのチャートである。 タイムスロットを有するＲＦフレームの線図である。 許容される最大ノードとタイムスロット分布とのチャートである。 タイムスロットの図表現である。 タイムフレームに対するチャネルホッピング周波数を示す。 無線ノードの動作の線図である。 低速パイプメッセージの線図である。 複数のスライスを内部に有する高速パイプの線図である。 １つのスライスの線図である。 ビーコンメッセージの線図である。 送信形態のビーコンメッセージの線図である。 受信ビーコンメッセージの線図である。 システムを通して通信されるパケットの図表現である。 グループサイズ及びグループ識別子パラメータの図である。 経度パケット及び緯度パケットの線図である。 高度パケットの線図である。 シーケンス及び識別子メッセージの線図である。 車両情報の線図である。 高速及び低速パイプ構成データの線図である。 グループ占有の線図である。 肯定応答メッセージの図表現である。 ビーコンパケットの線図である。 高速ノードパケットの線図である。 低速ノードパケットの線図である。 タイムスロット使用とノード数との表である。 ２つのＲＦフレームにおける送信イベントの表である。 １つのＲＦフレームにおける送信イベントの表である。 種々のタイムフレーム中に確立し通信する方法のフローチャートである。 グループに参加する時間中、データを送信する方法のフローチャートである。 マスタ無線装置の視点からのグループを形成する方法のフローチャートである。 車両が閉じられたとき、自動的にグループに入る方法のフローチャートである。 緊急車両通信システムを動作させる方法のフローチャートである。 主システムとして衛星通信システムを使用し、バックアップとしてセルラ及び／又は双方向無線通信を使用して通信する方法である。 第２の車両無線装置と通信する方法のフローチャートである。 車両間通信システムへのバックアップとしてセルラシステム及び／又は衛星システムを使用する方法のフローチャートである。 冗長データの処理を避ける方法のフローチャートである。 クラスタノードのグループの線図である。 図３１Ａのグループに対応する中継表である。 クラスタノードのグループの線図である。 図３２Ａのグループに対応する中継表である。 クラスタノードのグループの線図である。 図３３Ａのグループに対応する中継表である。 クラスタノードのグループの線図である。 図３４Ａのグループに対応する中継表である。 クラスタノードのグループの線図である。 図３５Ａのグループに対応する中継表である。 クラスタノードのグループの線図である。 図３６Ａのグループに対応する中継表である。 中継リストを変更するフローチャートである。

対応する参照符号は、図面の幾つかの図を通して対応する部分を示す。

実施形態例についてこれより、添付図面を参照してより十分に説明する。以下の説明は無線装置の幾つかの例を含むが、本明細書における特徴が、スノーモービル、オートバイ、全地形無線装置、ユーティリティ無線装置、モペット、スクーター等の任意の適切な無線装置に適用可能なことが理解される。以下に開示される例は、網羅的であることは意図されず、又は以下に詳述される説明において開示される厳密な形態に本開示を限定する意図はない。むしろ、例は、当業者が教示を利用し得るように選ばれ説明されている。

これより図１を参照して、車両間で通信するための通信システム１０を示す。この例では、マスタ車両１２、第１の車両１４、第２の車両１６、及び第３の車両１８がグループ２０に示されている。グループ２０は、以下に記載される教示に従って形成し得る。マスタ車両１２は、グループのフォーメーションを制御する、グループのリーダーであり得る。しかし、幾つかの例では、グループ内の車両はマスタ又はグループリーダーを有さないことがある。更に後述するように、マスタ車両１２はグループを形成し得、マスタ車両１２がグループから去る場合、グループは種々の他の車両１４～１８間で継続して維持し得る。設計考慮事項に応じて、更なるグループメンバの参加が許容されないことがある。しかしながら、幾つかの例では、マスタがグループを去った後、他のグループメンバは参加し得る。最初のタイムスロットにおける無線装置等の別の車両をマスタ無線装置の位置に割り当てることもできる。マスタとして割り当てられると、第１の無線装置はビーコンを生成し得る。他の例では、グループ内の全ての車両がビーコンを生成し得る。

車両１２～１８は、種々のタイプの通信システムを使用して通信し得る。通信システムの一例は、セルラ通信システム３０等の地球通信システムである。セルラ通信システム３０は複数の電波塔を含み得、簡潔にするために、１つの電波塔３２が示されている。電波塔３２は、配置されたアンテナ３４を含み得る。アンテナ３４は、車両１２～１８に配置されたアンテナ３６と通信し得る。

通信システムの別の例は、衛星４０等の地球外通信である。衛星４０は、静止衛星等の１つの衛星又は低高度周回衛星若しくは中高度周回衛星等の衛星のコンステレーションであり得る。衛星４０は受信アンテナ４２及び送信アンテナ４４を含む。ベントパイプトランスポンダ４６を使用して、車両１２～１８の１つと衛星制御システム５２との間で通信信号を中継し得る。すなわち、車両は、受信アンテナ４２に通信されるアップリンク４８を生成し得る。衛星アンテナ４４はまた、車両１２～１８へのダウンリンク５０を生成することもできる。

衛星制御システム５２は、アンテナ５３を通して衛星４０のテレメトリ、追跡、及び制御を制御し得る。衛星制御システム５２はまた、衛星４０と通信される通信信号を制御することもできる。

通信制御システム６０は、車両１２～１８と衛星制御システム５２又はセル通信システム３０が使用される場合にはセル通信システム３０との間の通信の制御に使用し得る。そのような信号は、制御システム６０から緊急応答センター６２にディスパッチし得る緊急型信号を含み得る。アンテナ６１は、通信制御システム６０からのワイヤレス通信に使用し得る。

ユーザアクセスシステム６４は、通信制御システム６０と通信し得る。ユーザアクセスシステム６４は、非車両オペレータ等の外部ユーザ６６が車両システムと通信し、又は位置等の種々の車両１２～１８に関連するデータを監視できるようにし得る。

車両１２～１８の位置は、ＧＰＳ衛星７０を使用して特定し得る。ＧＰＳ衛星７０により生成された信号は、車両１２～１８が車両の位置を特定するのに使用し得る。車両位置の特定は、従来通りに特定される車両の経度及び緯度を含み得る。

各車両１２～１８は無線装置８０を含み得る。無線装置という用語は、ワイヤレス通信機を意味する。無線装置８０は、限定ではなく、車両間、衛星、及びセルラシステム等の複数の異なるタイプのシステムを通してワイヤレス通信するのに使用し得る。車両間の通信について上述したが、通信は、車両内又は車両に接続された無線装置間のものである。無線装置８０は、種々のタイプのデータを車両１２～１８間で通信するのに使用される車両間無線装置であり得る。後述するように、車両の識別子及び位置を通信し得る。しかしながら、車両間メッセージを含む種々の他のタイプのデータを無線装置８０間で交換することもできる。車両無線装置８０は、セル通信システム３０又は衛星制御システム５２を通した通信の使用を必要としない直接通信無線装置である。更に後述するように、車両間無線装置８０は相互通信のプライマリソースであり得、セルラ通信システム３０及び／又は衛星４０によってバックアップされる。無線装置８０は、衛星４０又はセルラ通信システム３０として機能することもできる。また、後述するように、セルラ通信システム３０は衛星４０へのバックアップとして機能し得る。車両間無線装置８０は、セルラ通信システム３０へのバックアップとして機能し得る。

これより図２を参照すると、車両１２～１８の無線装置はドローン２１０を通しても相互通信し得る。ドローン２１０は、各車両からそのエリアに配置された他の車両にコンテンツを通信するのに使用される中継器２１２を含み得る。ドローン２１２は、マスタ車両に配置されたアンテナ３５の拡張として機能し得る。コントローラ２１４は、飛行特性及び車両１４、１６、及び１８からマスタ車両１２へ及びマスタ車両１２からの信号の中継を制御し得る。したがって、ドローン２１０はマスタ車両１２のアンテナとして機能し得る。中継器は、車両１２～１８間で相互通信するエリアの拡大に特に適する。

これより図３を参照すると、車両１２～１８は境界３１０内で示される。境界３１０はマスタ車両１２からの距離を表す。第３の車両１８は境界３１０に入りつつある。第１の車両１４、第２の車両１６、及びマスタ車両１２は既にグループを形成している。第３の車両１８は境界に入りつつある。グループは、車両が安全目的でグループ内の他の車両と相互通信することができるように、所定の境界に入りつつある任意の車両により自動的に形成し得る。車両からの所定の距離が判断される際、第３の車両１８にタイムスロットを割り当て得る。すなわち、マスタ車両の距離又は全地球位置が特定される。第３の車両１８の位置も特定される。第３の車両１８が境界３１０内にあるとマスタ車両が特定する場合、他の車両１２～１６と通信するためのタイムスロットが提供される。グループ内の全ての車両の位置はグループに提供し得、それにより、ライダ又は車両オペレータの安全性を改善し得る。

これより図４Ａを参照すると、図１～図３に示された車両１２～１８のそれぞれは、画面表示４１０を含み得る。画面表示４１０には制御ボタン４１２Ａ～４１２Ｃを関連付け得る。制御ボタンは、表示４１０の種々の機能を制御するのに使用し得る。車両１８がグループに加わった後、図３において形成されたグループの表示４１０が示されている。この例では、表示４１０は車両１４の表示に対応し、「あなた」と記される。他の車両１２、１６、及び１８のそれぞれの相対位置も記載される。各車両の方向又は相対進行方向４２０も記される。

近傍車両４２２を表示することもできる。近傍車両４２２は、まだグループに入っていない車両であり得る。すなわち、グループからのデータ又はグループへのデータは、車両位置を除き、近傍車両４２２と車両１２～１８との間で交換されないことがある。

ボタン４１２Ａ～４１２Ｃは、画面表示４１０に隣接した、別個のボタンであってもよく、又は画面の下に表示されるタッチスクリーン表示ボタンであってもよい。この例では、ボタン４１２Ａは、車両のビューを異なるタイプのビュー又は地図上の高レベルビューに変更し得る「ビュー変更」ボタンに対応する。ボタン４１２Ｂは、メッセージを送信できるようにするインターフェースであり得る。ボタン４１２Ｃは、信号を他の車両に送信し、本車両に助けが必要なことを通知するＳＯＳボタンであり得る。種々の数のボタンが使用可能である。ボタンの数は、タッチスクリーンボタンの使用により画面が変わる場合、変わり得る。

これより図４Ｂを参照すると、ボタン４１２を押した後、画面表示４１０が表示される。この例では、新しいボタン４３０Ａ及び４３０Ｂが示される。ボタン４３０Ａはメッセージ表示を送信する送信ボタンに対応する。ボタン４３０Ｂは前の画面に戻る。この例では、キーボード４３２は、画面表示４１０のメッセージインジケータ部分４３４内にメッセージをタイプするのに使用される。当然ながら、キーボード４３２は、表示４１０に関連付けられた車両無線装置により送信し得るメッセージを生成するための種々の文字及び数字を有するタッチスクリーンキーボードであり得る。音声制御もメッセージの生成に同様に使用し得る。

これより図５を参照すると、車両の無線装置８０のブロック線図を記載する。システムは、１つ又は複数のマイクロプロセッサを使用して形成されるコントローラ５１０を有する。コントローラ５１０はユーザインターフェース５１２に結合される。ユーザインターフェース５１２は、単独又は一緒に機能して、ユーザが種々のコマンドを入力又は無線装置を制御できるようにする１つ又は複数の異なるタイプのユーザインターフェースであり得る。この例では、５つのボタン５１４は、バックライトの減光及び画面上の種々の機能制御等の種々の機能に使用される。ユーザインターフェース５１２は、無線装置周囲の状況に応じて表示を減光又は増光する周囲光センサ５１６を含むこともできる。周囲光センサ５１６は、センサ５１６において受け取られる光の量に対応する周囲光信号を生成する。

ユーザインターフェース５１２は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）５１８を含むこともできる。液晶ディスプレイ５１８は、先に示した表示４１０等の種々のメニュー及び表示を表示するのに使用し得る。ＬＣＤディスプレイ５１８はバックライト型であり得、高解像度を有して、種々のタイプのデータ及びインターフェースを提供し得る。

ユーザインターフェース５１２はタッチスクリーン５２０を含むこともできる。タッチスクリーン５２０は、画面を横切るスライドジェスチャ等のタッチ及びジェスチャに応答し得る。タッチスクリーンディスプレイ５２０は、投影容量技術を使用して、表面へのタッチ及びジェスチャを検知し得る。

コントローラ５１０は有線入力／出力（Ｉ／Ｏ）５３０に結合することもできる。有線Ｉ／Ｏ ５３０に記載されるモジュールは、車両バッテリ又は車両の点火が動作しているとき提供される点火信号等の電源５３２を含む。有線Ｉ／Ｏ ５３０はＶＨＦプッシュツートークモジュール５３４を含むこともできる。ＶＨＦプッシュツートークモジュールは、種々の車両無線装置間での直接的な音声通信を可能にし得る。

シリアルモジュール５３６は、コントローラ５１０に、車両外又は車両内とシリアル通信する手段を提供し得る。

周囲空気温度センサ５３８は、周囲空気温度をコントローラ５１０に提供するのに使用し得る。セルラＵＳＢモジュール５４０は、コントローラ５１０とセルラ電話等の発信デバイスとの間を有線ＵＳＢ接続できるようにする。

ＵＳＢ充電ポート５４２もコントローラ５１０と通信して提供することができる。ＵＳＢ充電ポート５４２は、コンテンツを携帯電話へ又は携帯電話から受信又は送信するのに使用されるポートであり得る。ＵＳＢ充電ポート５４２はまた、セルラ電話の充電に十分な電流を提供することもできる。

コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）５４４を提供し得る。無線装置内で記載される種々のデバイス又はモジュールは、コントローラエリアネットワークと通信し得る。コントローラエリアネットワーク５４４はまた、車両内の他のセンサ及びアクチュエータと通信することもできる。

セキュアカーエリアネットワーク５４６をシステム内に含めることもできる。セキュアコントローラエリアネットワーク５４６は、車両内の種々のデバイス間のセキュア接続を可能にし得る。

コントローラ５１０はカメラ５４８に結合することもできる。カメラ５４８はＮＴＳＣカメラであり得る。当然ながら、１つ又は複数のカメラ５４８はシステムに組み込み得る。

有線Ｉ／Ｏ ５３０はオーディオ入力／出力モジュール５５０を含むこともできる。Ｉ／Ｏモジュール５５０は、オーディオ出力に対応する種々の出力信号を生成し得る。この例では、オーディオモジュール５５０は、６つの出力を含む種々の数の出力を提供し得る。コントローラはまた、ジャック又はコネクタを通してインバウンドオーディオ信号を受信することもできる。本開示は２つのオーディオ入力を有する。

コントローラ５１０はまた、Ａｐｐｌｅインターフェース５６０に結合することもできる。Ａｐｐｌｅインターフェース５６０は、車両がＡｐｐｌｅ（登録商標）デバイスと相互通信できるようにし得る。

加速度計／ジャイロメータ５６２も、車両の状態に関するデータを提供するためにコントローラ５１０により使用することができる。例えば、加速度計／ジャイロメータ５６２は、種々の回転モーメント及び加速度計を種々の方向で提供し得る。

コントローラ５１０はまた、ｅＭＭＣメモリ５６４を含む種々のタイプのメモリに結合することもできる。ｅＭＭＣメモリ５６４は、フラッシュメモリ及びフラッシュメモリを制御する、埋め込まれたコントローラの両方を含む埋め込みマルチメディアコントローラメモリである。

コントローラ５１０に関連付けられた別のメモリは、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）５６６である。ダイナミックランダムアクセスメモリ５６６は、プロセッサ機能のためのプログラムコードを記憶するのに使用し得る。

リアルタイムクロック５６８もコントローラ５１０に結合し得る。リアルタイムクロック５６８は、時間を維持するために電池を含み得る。リアルタイムクロック５６８は、全地球測位システムと共に機能するように又は同期するように設定し得る。

ワイヤレスモジュール５７０は、ＷｉＦｉに結合するためのＷｉＦｉモジュール５７２を含み得る。ワイヤレスモジュール５７０はBluetoothインターフェース５７４を含むこともできる。この例では、２つのBluetooth５７４が提供される。無線モジュール５７６はワイヤレスモジュール５７０内に提供することもできる。無線モジュール５７６は、部分的にコントローラ５１０により制御される車両間無線機能を提供し得る。無線モジュール５７６について更に詳細に後述する。

ワイヤレスモジュール５７０は全地球測位システムインターフェース５７８を含むこともできる。全地球測位システムインターフェース５７８は、全地球衛星システムとインターフェースし、信号をコントローラ５１０に中継し得、又は全地球測位システムモジュール５７８内の信号から車両の位置を特定し得る。

ワイヤレスモジュール５７０は、地上波放送のＡＭ、ＦＭ、及びウェザーバンドとインターフェースするＡＭ／ＦＭ／ウェザーバンド（ＷＢ）インターフェースを含むこともできる。ＡＭ／ＦＭ／ウェザーバンドモジュール５８０はスピーカと結合して、種々の信号を可聴的に表示し得る。

ワイヤレスモジュール５７０は、ユーザインターフェース５１２からの種々の応答に応答して、コントローラ５１０により制御し得る。すなわち、ユーザインターフェース５１２の種々の部分はコントローラ５１０と通信して、無線装置に関連付けられた種々の他の部分がコントローラ５１０と通信できるようにし得る。ワイヤレスモジュールは、無線装置８０のインバウンド及びアウトバウンドデータ及びメッセージの両方を制御し得る。

ワイヤレスモジュール５７０は衛星送受信機５８２を含むこともできる。衛星送受信機５８２は、衛星からの信号の受信に使用される。特定の例では、衛星送受信機は、衛星への信号の送信に使用することもできる。

セルラ送受信機５８４もワイヤレスモジュール５７０の一部であり得る。セルラ送受信機５８４は、セルラ通信システム３０から信号を送受信するのに使用し得る。セルラシステム３０は、ＬＴＥシステム又は他のタイプのワイヤレス技術であり得る。

これより図６を参照して、無線モジュール５７６を更に詳細に示す。コントローラ６１０は、シリアル周辺機器インターフェース６１２、割り込み出力６１４、及びＧＰＳ入力６１６を含む。シリアル周辺機器インターフェース６１２は、信号をコントローラ５１０とコントローラ６１０との間で交換する。シリアル周辺機器インターフェース６１２は、メッセージの送信及び受信の両方に使用される。シリアル周辺機器インターフェース６１２は、構成信号及び受信メッセージング信号をコントローラ５１０から受信する。割り込み出力６１４は、種々の制御機能のためにコントローラ５１０に通信される割り込みを生成する。

ＧＰＳ入力６１６は、ＧＰＳシステムから１パルス／秒信号を受信する。ＧＰＳ信号は、衛星からの信号を表し、タイミングと一緒に使用されて、無線装置／車両の位置の三角測量し得る。

コントローラ６１０は、シリアルポートインターフェース６２２を通して送受信機６２０と通信する。送受信機６２０は、フロントエンドモジュール６３０からの無線信号の送受信に使用される。フロントエンドモジュール６３０は、受信アンテナ６３２から受信した信号及び送信アンテナ６３４に送信される信号の増幅に使用される。無線モジュール５７６は車両通信に使用し得る。

コントローラ６１０は、信号のタイミング、信号のキュー配置、及び送受信機６２０とコントローラ５１０との間の信号の交換を含め、無線装置の機能を制御するファームウェア６４０を含む。

これより図７を参照して、コントローラ６１０のファームウェア６４０について記載する。この例では、インターフェース７１０はシリアル無線モジュール６２０と通信する。インターフェース７１０は、シリアル周辺機器インターフェースマスタ７１２と通信する。シリアル周辺機器インターフェースマスタ７１２は、インターフェース７１０と無線物理（ＰＨＹ）制御モジュール７１４との間で通信する。ＳＰＩマスタ７１２は、物理無線制御モジュール７１４への通信が無線装置を制御し構成するとともに、そこからメッセージングを送受信できるようにするドライバである。無線物理制御モジュール７１４は無線フレーム制御モジュール７１６と通信する。無線フレーム制御モジュール７１６は、無線リンクのフレームタイミングを管理する。無線フレーム制御モジュール７１６は、タイミングパラメータと構成管理ブロックモジュール７１８により維持される構成可能パラメータとの混合を使用する。無線フレーム制御モジュール７１６の無線制御モジュールのタイミングは、ＧＰＳ時間ベースモジュール７２０からの１ＰＰＳにより無線モジュールの全ての間でグローバルにタイミングがとられる。時間ベースモジュール７２０は、時間ベースモジュール７２０を通してＧＰＳ信号７２２を受信する。

無線フレーム制御モジュール７１６は電力増幅器制御ブロック７３０と通信する。電力増幅器制御ブロック７３０は、送信出力電力の通信に使用される適切なアンテナを選択するようにフロントエンドモジュール６３０を制御する。

送信メッセージ処理モジュール７３２は、適切なフレームタイミングに基づいて適切な送信キューから送信される次のメッセージの取得を調整する。送信メッセージ処理モジュール７３２は、高速パイプ送信キュー７３４、低速パイプキュー７３６、及びビーコンパイプキュー７３８と通信する。

受信メッセージ処理モジュール７４０は、無線モジュール５７６において受信された受信メッセージを処理する。メッセージは、フレームチェックされ、検証され、フレーム内のどこでメッセージが受信されたかを示すようにラッパーが追加され得る。次に、有効メッセージは受信メッセージキュー７４２に配置される。フレーム内のどこでメッセージが受信されたかを知ることにより、発信元の無線モジュール又はノードをそこから特定し得る。ホストアプリケーションインターフェース７５０は、受信したホストメッセージを処理し、システム内の種々のブロックにデータを転送するか、又は動作をディスパッチする。ホストＡＰＩモジュール７５０は、構成管理モジュール７１８、高速パイプ送信キュー７３４、低速パイプキュー７３６、ビーコンパイプキュー７３８、及び受信メッセージキュー７４２と通信する。ホストＡＰＩモジュール７５０はまた、ＧＰＳ時間ベースモジュール７２０と通信することもできる。ホストＡＰＩモジュール７５０はまた、上述したキューからメッセージを検索し、転送する。ホストＡＰＩモジュール７５０はまた、ＳＰＩスレーブモジュール７５２と通信する。ＳＰＩスレーブモジュールは、ホスト５１０との、より詳細にはシリアル周辺機器インターフェース、割り込み出力６１４、及びＧＰＳユニット６１６とのメッセージの送受信を可能にする。無線モジュール５７６はＳＰＩスレーブデバイスとして機能する。

構成管理モジュール７１８は、永続的パラメータ及び非永続的パラメータの両方である構成可能無線パラメータを維持する。構成管理モジュール７１８はまた、フレームタイミング、ＲＦ周波数選択、並びにグループ番号及び関連データも実行する。構成管理モジュール７１８はまた、更に後述するように、周波数ホッピングの周波数も維持する。

これより図８を参照して、コントローラ５１０の詳細を更に詳細に示す。ホスト５１０は、以下のモジュールにおいて記載される種々の機能を実行するのに使用し得る。コントローラ５１０は、種々のマスタ機能の実行に使用し得る。グループ内の全ての無線装置は、マスタ無線装置として機能する能力を有し得る。しかしながら、マスタ又はリーダーが上述したように選ばれると、グループが終わるまでマスタは維持される。ブロック８１０において、距離モジュールを使用して、グループへの距離を特定する。グループマスタへの距離特定モジュール８１０は、グループ内の車両のＧＰＳ座標を受信する。車両が所定の距離内のグループに参加する場合、参加する無線装置は後述するようにグループに参加し得る。ブロック８１２において、グループリスト識別子記憶モジュールは、無線装置のグループ内の無線装置のリストを維持する。

比較モジュール８１４は、マスタ無線装置への近傍無線装置の距離を比較するのに使用される。距離は、グループへのエントリを可能にするのに使用し得る。

周波数ホップ制御モジュール８１６は、無線装置の周波数ホッピングを制御する。すなわち、グループは全て同時に周波数ホッピングし得、それにより、相互通信が行われる。周波数ホッピングについて更に詳細に後述する。

優先度モジュール８１８は、種々の信号の優先度付けに使用される。例えば、ＳＯＳ信号又は緊急車両信号は、種々の他のタイプの通信信号よりも高い優先度を有し得る。グループメンバーシップモジュール８２０は、グループ内の種々の無線装置のノードを識別するのに使用し得る。各ノードには通信のためのタイムスロットが割り当てられる。

衛星送受信機８２２はまた、制御モジュール５１０内に含まれてもよい。衛星送受信機モジュール８２２は、衛星へ及び衛星から通信し得る。

セルラ送受信機モジュール８２４は、電波塔アンテナから信号を送受信する。

無線送受信機モジュール８２６は、１つ又は複数の無線装置から信号を送受信する。ドローン制御インターフェース８２８はドローンを制御する。すなわち、通信信号は両方ともドローンを通して渡され、ドローンの位置はドローン制御インターフェース８２８を使用して制御し得る。送受信機の全てが通信システムで必要とされるわけではないことに留意されたい。例えば、衛星送受信機８２２又はセルラ送受信機モジュール８２４は容易になくし得る。しかしながら、ＲＦ送受信機８２６はまた、衛星送受信機８２２及びセルラ送受信機８２４のバックアップであることもできる。図８に記載される種々のモジュールの詳細について以下により詳細に説明する。

制御モジュール５１０は、パケット中継モジュール８３０を含むこともできる。中継リスト８３２はパケット中継モジュール８３０と通信する。パケット中継モジュール８３０は中継リスト８３２を維持する。パケット中継モジュールは、グループ内の各ノード又は無線装置が、他のノードと通信することができる限られた無線範囲を有することを認識する。空間多様性に起因して、ノードは２つの異なるグループに分割し得る。しかしながら、通信することができるノードのサブセットがある限り、ノードは、他のノードへのパスを間接的に形成することができ、したがって、範囲内ノードと範囲外ノードとを接続する手段が可能である。中継リスト８３２は、ノード及びノード間の通信態様のリストである。すなわち、幾つかのノードはアクティブであり得、幾つかのノードは非アクティブであり得、幾つかのノードは中継し得る。パケット中継モジュール８３０は、定期的な更新として他のノードに通信し得るノード状態のアレイである。この詳細について更に詳細に後述する。

これより図９を参照して、ＲＦメッセージフォーマットの線図を記載する。長さ部分９１２及びペイロード部分９１４を有するＲＦメッセージ９１０を示す。長さ部分９１２は、ペイロード９１４の長さについての指示を提供し得る。長さ部分９１２は１バイトであり得、ペイロード部分は、この例では最大部分４５バイトであり得る。長さゼロはホストメッセージを示し得る。長さ１は無線メッセージを示し得る。長さの最上位ビットは、メッセージの宛先の定義に使用し得る。メッセージタイプ及び循環冗長チェックは、より詳細に後述するように、無線ハードウェア内に提供し得る。ＲＦメッセージ９１０は、高速パイプ送信キュー７３４、低速パイプキュー７３６、及びビーコンパイプキュー７３８を通して通信するメッセージに適用される。低速パイプキュー７３６は長距離キューと呼ぶことができ、一方、高速パイプは短距離キューと呼ぶことができる。

これより図１０を参照して、制限付き無線装置の長距離（低速パイプ）通信チャートを記載する。図１０に示されるチャートは、長距離公称データレートは毎秒１５６３バイトを有し、各メッセージ長は最大で合計４５バイトである。チャート１０１０は許容最大ユーザ数、ビット／ユーザ／秒、及び許容される最大量のユーザ数が変更される場合の待ち時間を示す。１行目は、９２ビット／ユーザ／秒及び待ち時間速度４秒を許容する最大許容ユーザ数２を有する。許容最大ユーザ数が５である場合、ビット／ユーザ／秒は３６．８秒であり、待ち時間は概ね１０秒である。許容最大ユーザ数が１０である場合、ビット／ユーザ／秒は１８．４であり、待ち時間は２０秒である。許容最大ユーザ数が２０である場合、ビット／ユーザ／秒は９．２であり、待ち時間は４０秒である。各メッセージ持続時間は３８２ミリ秒であり得る。

全体無線パラメータはＲＦ帯域幅６２．５キロヘルツを有し得る。長距離８、短距離６、及びビーコン間隔６の拡散係数が設定される。送信は３０ｄＢｍ又は１ワットであり得る。可能な２５７の可能なＲＦチャネルのうちの５３を使用し得る。複数のホップ表を使用することもできる。最大分離時間４００ミリ秒を有する２５６個のホップ表を使用し得る。システムは時分割多元アクセスを使用し得る。

周波数ホップスペクトル拡散動作は、９０２メガヘルツと９２８メガヘルツとの間で実行し得る。表１０１２に、通信中の無線装置の短距離特性の例の１つが記載される。短距離無線では、この例における公称データレートは４６８８ｂｐｓである。メッセージ長は概ね４６バイトである。上述したように、短距離信号、長距離信号、及びビーコン信号のそれぞれは最大で合計４６バイトであり得る。この例では、後述するように、より多くのデータを短距離で通信し得る。この例では、２人のユーザが許容される場合、毎秒９２０ビットを待ち時間２．４秒で通信し得る。これは、表１０１０の長距離信号よりも１０倍高速である。５人の最大ユーザが許容される場合、３６８ビット／秒／ユーザを待ち時間１秒で通信し得る。許容される最大量のユーザが１０である場合、ビット／ユーザ／秒は１８４であり、待ち時間は２秒である。ユーザの最大量が２０である場合、ビット／ユーザ／秒は９２であり、待ち時間は４秒である。短距離信号のメッセージ持続時間は１０１ミリ秒である。

ビーコン信号に関しては、公称データレートは４６８８ビット／秒が記載される。上述したように、メッセージ長は合計で４６バイトであり得るが、ビーコンは２７８シンボルのプリアンブルを有し得る。ビーコン信号を用いて毎秒９２ビットを通信し得、メッセージ持続時間は３８０ミリ秒であり、メッセージ待ち時間は２秒である。

時分割多元アクセス（ＴＤＭＡ）を使用することにより、競合のないアクセスシステムを使用し得る。ノード当たりの専用帯域幅が提供され、決定論的待ち時間により、後述するように、高速パイプ及び低速パイプの両方で十分且つ予測可能な通信が保証される。

これより図１１を参照すると、本例では、許容ユーザの最大量が１０である場合、フレーム１１１０は１０個のタイムスロット１１１２に分割される。この例では、各フレームは２０秒又は２００００ミリ秒である。各タイムスロット１１１２は２０００ミリ秒である。したがって、１分当たり３つのフレームがある。各無線モジュール又はノードには、グループ内の番号が割り当てられる。グループ内のメンバ数に応じて、図１０において先に示されたように、データ転送を最適化するように、各ノードに１つのタイムスロット全体、複数のタイムスロット、又はタイムスロットの部分を割り当て得る。タイムスロットは１分の冒頭において、以下の式：ＩＮＴ（（ｓｅｃ／２）％１０）により付番される。

これより図１２を参照して、グループサイズの関数としてのタイムスロット数分布を記載する。以下の例では、１行目における許容最大ノード数は２である。したがって、タイムスロット数／ノード／フレームは５である。許容最大ノード数が５である場合、タイムスロット数／ノード／フレームは２である。許容最大ノード数が１０である場合、タイムスロット数／ノード／フレームは１である。許容最大ノード数が２０である場合、０．５タイムスロット／ノード／フレームが示される。

これより図１３Ａを参照して、低速パイプ１３１２、高速パイプ１３１４、及びビーコンパイプ１３１６を有するタイムスロット１３１０が示される。この例では、低速パイプは４００ミリ秒である。高速パイプは１２００ミリ秒であり、ビーコンパイプは４００ミリ秒である。タイムスロット全体は２０００ミリ秒又は２秒である。パイプ１３１２、１３１６のそれぞれは固定持続時間であり、常にフレーム内に存在する。各ノードは、割り当てられたパイプをタイムスロット内で送信するために、保証された競合のない時間期間を有する。

これより図１３Ｂを参照して、チャネルホッピング周波数に関するフレーム１３１０を示す。各２秒ＲＦフレームにおいてホップするチャネル数は６である。４００ミリ秒長の１周波数が低速パイプに設定される。高速パイプ１３１４は、各ノードに対応する１０個の部分１３２０に分割される。したがって、この例では、高速パイプは部分Ｆ０～Ｆ９を有する。この例では、３つの高速パイプ部分が周波数ホップに対応する。したがって、高速パイプは３つの周波数ホップＣ１、Ｃ２、及びＣ３を有する。最後の高速パイプ部分Ｆ９（この例では１０番目）は、第４のチャネルＣ４を有する。ビーコン１３１６はまた、対応するチャネルホップ周波数Ｃ５も有する。スロット前後の保護帯域及び高速パイプが分割される方法が１２０ミリ秒～３６０ミリ秒の期間内であるため、各チャネルの滞留時間は４００ミリ秒というＦＣＣ限界下である。

これより図１４を参照して、無線装置を動作させる方法の線図表現を記載する。状態１４１０において、無線装置はアイドルである。状態１４１２において、無線装置は電源投入され、スキャン１４１４が実行される。グループ番号が割り当てられ得（１４１６）、１４１８において、新しい又は参加する無線装置がグループに加わる。スロット番号が無線装置に割り当てられる（１４２０）。システムは、１４２２においてライド（又は車両動作）モードも含み、ライドモードでは、ノード毎に指定されたタイムスロット中、信号が交換される。１４２２において、車両へのライド又は動作が実行された後、１４２４において、無線装置はグループを去り得る。グループはチャネルホップ表使用を特定し、一方、サイズはグループにおけるライダの最大数である。幾つかの例では、グループのサイズはファクタではないことがある。すなわち、グループは最大サイズを有さないことがある。グループ番号が割り当てられる場合、より詳細に後述するように、グループのマスタ又はリーダーにはスロット０が割り当てられることに留意されたい。

これより図１５を参照して、低速パイプメッセージ１５１２前後の両方を示す、保護時間１５１０を有する低速パイプ１３１２を示す。この例では、低速パイプ持続時間は４００ミリ秒であり、一方、低速パイプメッセージ持続時間は３８２ミリ秒である。各保護時間１５１０は９ミリ秒であり得る。

これより図１６Ａを参照して、複数のスライス１６１０を有する高速パイプ１３１４を示す。高速パイプ１３１４は、低速パイプ１３１２と比較して高速及びより短距離が指定される。高速パイプは１０個のスライスを有し、各スライスはグループ内の各ノードに対応する。高速パイプのより低い待ち時間は、より高速を提供する。高速パイプ内の各スライスは保護時間１６１２を含む。各保護時間の間には、高速パイプスライスメッセージ１６２０がある。高速パイプ持続時間は１２００ミリ秒である。高速パイプスライス持続時間は１２０ミリ秒である。この例では、高速パイプメッセージ持続時間は１０１ミリ秒であり、高速パイプ保護時間は９．５ミリ秒である。

これより図１７Ａ及び図１７Ｂを参照して、ビーコンタイプ１３１６を詳細に示す。ビーコンパイプは、マスタ無線装置又はグループの無線装置によって送信されたビーコンメッセージを含む。ビーコンメッセージングは、近傍グループを見つけるために、関連付けられていないノードの参加データを提供する。ビーコンは、関連付けられていないノードが参加することができるように、グループについてのデータを含む。上述したように、ビーコン１３１６の持続時間は４００ミリ秒である。保護部分１７１０は１０ミリ秒であり、ビーコンメッセージ１７１２は３８０ミリ秒である。ビーコンメッセージ１７１２は、ビーコンプリアンブル１７２０及びビーコンペイロード１７２２を有する。ビーコンプリアンブル１７２０及びビーコンペイロード１７２２は合わせて約３８０ミリ秒である。ビーコンプリアンブル１７２４中、無線ハードウェアのキャリア活動検出機能を次の周波数に切り替えることができる。１つのビーコンパイプ持続時間内で潜在的な周波数の全てをリッスンすることはできない。しかしながら、この例では、３つのビーコンパイプ間隔により、全ての周波数をスキャンすることができる。

図１７Ｂは送信ビーコンであり、一方、受信ビーコン１７３０が図１７Ｃに記載される。

図１８Ａ～図１８Ｉは、高速パイプ、低速パイプ、及びビーコンパイプの種々の部分を含む。同じデータを高速パイプ及び低速パイプで通信し得る。高速パイプはいくらかの追加データを含み得る。

これより図１８Ａを参照すると、通信システムで使用されるパケット１８１０はそれぞれ、プロトコル識別子バイト（ＰＩＤ）１８１２を含む。各パケットはまた、循環冗長チェックバイト１８１４等のチェックサムを含むこともできる。ＣＲＣパケット後、プロトコル固有データ部分１８１６を含むこともできる。プロトコルＩＤは、循環冗長チェックが誤差の判断を助ける際、パケットのタイプを識別する。

これより図１８Ｂを参照すると、グループＩＤパケットはグループサイズ１８１８及びグループ識別子１８２０を含み得る。グループサイズ１８１８は６ビットであり得、１～６３の範囲である。グループ識別子は０～１０２３（１０ビット）の範囲であり得る。グループサイズ及びグループ識別子は一緒に２バイト（１６ビット）である。グループサイズは任意選択的な特徴であり得る。

これより図１８Ｃを参照すると、ＧＰＳ緯度及び経度をプロトコル固有データとして提供することできる。緯度部分１８２２及び経度部分１８２４は合計で８バイトを含み得る。

これより図１８Ｄを参照すると、高度１８２６を提供することもできる。高度はメートル単位であり得、２バイトに対応する。図１８Ｄ及び図１８Ｃにおける高度データ及びＧＰＳデータはそれぞれ、ＧＰＳ信号から取得し得る。

これより図１８Ｅを参照して、別の無線装置のテキストメッセージを含み得るメッセージ識別子が記載される。通知の表示に使用されるシーケンス番号は、１８２８において３ビットとして記載される。識別子部分１８３０は４又は５ビットを有し得、データのタイプを示し得る。例えば、識別子ビットにおけるゼロは、メッセージがないことを示し得、したがって、プレースホルダである。プレースホルダは、無線装置の既知の最後の位置を通信するようにデフォルト設定することもできる。識別子「１」はＳＯＳを示し得、したがって、車両を優先順位付けし得る。他のタイプの識別子を提供することもできる。

他のタイプのデータは、データの１バイトを使用する速度、障害コード（クラッシュ、ストール、電池）、スロット、色（後述する中継目的で）、度数単位のデータの１バイトを使用する進行方向、並びに３バイト及び２４の循環冗長チェックを有する車両識別子を含む。車両識別子は車両識別番号又は何らかのタイプのシリアルナンバーであり得る。

車両情報バイトを図１８Ｆに示す。この例では、ギア部分１８４０は全て、オートマチックトランスミッションのギアを生成するタイプ部分１８４２として使用し得る。

これより図１８Ｇを参照すると、パイプ構成パケット１８５０が記載される。このパケットでは、８バイトが使用され、そのうちの２バイトは拡散パケット１８５２に対応し、２ビットは符号化レート１８５４に対応し、４ビットはペイロードサイズ１８５６に対応する。このようにして、高速パイプ及び低速パイプのそれぞれの拡散係数、符号化レート、及びペイロードサイズは、ノード無線装置に通信し得る。

これより図１８Ｈを参照すると、グループ占有パケットは、グループの占有スロットの通信において４バイトであり得る。

これより図１８Ｉを参照すると、グループ参加確認応答パケットは、スロット部分１８６２において１バイトを用いるスロット識別子及びスロット識別子１８６４に３バイトを有する。

これより図１９Ａを参照して、ビーコンパケット１３１６が記載される。ビーコンパケット１３１６のこの表現では、プロトコル識別部分１９１０におけるプロトコル識別子（ＰＩＤ）は、パケットがビーコンパケットであることを示す。循環冗長チェック部分１９１２が記載される。グループ識別子１９１４、時間部分１９１６、高速パイプ構成部分１９１８、低速パイプ構成部分１９２０、ＧＰＳ部分１９２２、グループ占有部分１９２４、グループ確認応答部分１９２６、及び名前部分１９２８を全てビーコンパケット１３１６に含め得る。

代替的には、新しいグループユーザはグループ占有情報を使用し、潜在的なスロットを使用に選び得る。参加動作の一環として、時間のほんの一部、ユーザは選ばれたスロットをランダムにリッスンする。新しいユーザが選ばれたスロットで別の無線装置を聞く場合、新しいグループユーザは対立があることを知る。次に、新しいグループユーザは、パケットを受信しているスロットによって決定される別の利用可能スロットに切り替わる。このリッスン及びスロット切り替えは進行中の動作であり、したがって、マスタはスロットをライダに割り当てる必要がない。

これより図１９Ｂを参照すると、１１であるプロトコルＩＤ（ＰＩＤ）がＰＩＤ部分１９３０に記載される。ＣＲＣ部分１９３２も含まれる。ＰＩＤ部分１９３０において、メッセージ部分１９３４、車両識別子１９３６、ギア等の車両情報パケット、及びＳＯＳタイプ１９３８を提供し得る。ＧＰＳ部分１９４０、グループ識別子部分１９４２、高度部分１９４４、速度部分１９４６、車両進行方向部分１９４８、及び名前部分１９５０は全て、第１のノードパケットに記載し得る。

これより図１９Ｃを参照すると、上述したように、低速パイプパケットはより少ないデータを含み得る。この例では、プロトコル識別子部分１９６０における１２であるプロトコル識別子は、低速ノード又は低速パイプパケットを表す番号１２である。ＣＲＣは部分１９６２において提供される。メッセージ部分１９６４、車両識別子部分１９６６、及びＧＰＳ部分１９６８は全て、低速パイプパケット１３１２に含め得る。

これより図２０を参照して、タイムスロット使用とグループ内のノード数とを表に示す。表は第１のＲＦフレーム２０１０を有する。第２のＲＦフレームは２０１２に示される。表は、種々のサポートグループサイズでのＲＦフレーム内のタイムスロットの低速パイプ使用を示す。例えば、２つのノード、５つのノード、１０のノード、及び２０のノードは全て、ノードの最大数として示されている。各タイムスロットにおいて、ノード０はマスタ無線装置に対応し、その他の番号はノードに対応する。フレーム１において、１つ置きのタイムスロットは第１のノードに対応する。５ノードが用いられる場合、ノードはＲＦフレーム毎に２回使用される。１０ノードが用いられる場合、各ノードは１０個のタイムスロットの１つを使用する。２０ノードが用いられる場合、第１及び第２のＲＦフレームの各タイムスロットが使用される。表はまた、高速パイプ内のスライスの使用も示す。すなわち、低速パイプの視点から見た場合、タイムスロット毎に１つのみの低速パイプが提供される。タイムスロットは全てスライスに分割され、種々のスライスの反復率及びタイムスロット当たりのスライス数も示される。すなわち、高速パイプを参照した場合、参照フレーム１及び参照フレーム２は連続スライスに対応し得る。

これより図２１Ａを参照して、マスタ無線装置及び他のノードの無線装置でのＲＦフレームへの送信イベント数を記載する。グループ形成の時間に対応するグループ参照時間が知られ、現在時刻がＧＰＳシステムから知られると、各ノードのグループ形成から経過した送信イベント数、ひいては現在送信周波数を特定し得、グループ参照時間を使用して、周波数表オフセットへのインデックスをグループオフセットとして使用し得、ノード番号を第２のオフセットとして使用し得る。グループオフセットは、２つのグループが同じグループ番号を有する確率及び衝突頻度を下げる。第２のオフセットは、周波数ジャミング信号が所与の時間において全てのノード通信を損なう恐れがあるオフセットを低減する。２つのノードがシステムで使用される場合、１０の低速パイプ通信、１００の高速パイプ通信を行い得、２０のビーコン通信を行い得る。５つの最大ノードが提供される場合、４の低速通信、４０の高速通信、及び２０のビーコン通信を行い得る。最大ノードが１０である場合、２つの低速通信、２０の高速通信、及び２０のビーコン通信を行い得る。２０の最大ノードがシステムにおいて提供される場合、１つの低速通信、１０の高速通信、及び２０のビーコン通信を行い得る。

代替的には、マスタがない（全ての無線装置がビーコンを送信する）システムでは、送信イベントの最大数は、上述したマスタの数になる。しかしながら、この数は低減し得る。

これより図２１Ｂを参照して、マスタノード又は他のノードのそれぞれの１つのＲＦフレームにおける送信イベントを示す。述べたように、マスタノードは、ビーコン及びデータの両方を通信する。最大ノード２の場合、６５の送信イベント及びマスタノード以外の各ノードで５５の送信イベントが行われる。最大ノード５がシステム内で提供される場合、マスタで３２の送信イベント及び各他のノードで２２の送信イベントが提供される。１０が最大ノード数である場合、２１のマスタ送信及び１１の送信イベントが形成される。最大ノード２０が提供されるシステムである場合、１５．５のマスタ送信イベントが行われ、一方、５．５の個々のノードイベントが行われる。当然ながら、図２１Ａ及び図２１Ｂに記載される表は、図２０に示されるタイムスロット使用から導出し得る。

これより図２２を参照して、先の図に対応する通信信号を形成する方法を記載する。ステップ２２１０において、周波数ホップパラメータ並びに低速パイプの持続時間、高速パイプの持続時間、各スライスの持続時間、及びビーコンパイプの持続時間等のタイムフレームパラメータを含め、種々のタイプのタイムフレームパラメータが確立される。ステップ２２１２において、タイムフレームは複数のタイムスロットに分割され、各タイムスロットはノード識別子を有する。上述したように、ノード識別子は複数の可聴ノードの１つに対応する。ステップ２２１４において、タイムスロットノード識別子がグループ内の各車両無線装置に提供される。タイムスロットノード識別子が割り当てられる場合、未使用タイムスロットが提供される。ステップ２２１６において、低速パイプデータがグループの各ユーザデバイスに生成される。ステップ２２１８において、データがタイムスロットに対応する１つのノードに挿入される。ステップ２２２０において、高速パイプデータがグループ内の各ノードに生成される。高速パイプデータがグループのノードの１つによる送信に望まれない場合、ステップ２２２０においてプレースホルダを生成することもできる。ステップ２２２２において各ノードの高速パイプデータ又はプレースホルダデータは、キューに配置された順序でパイプに配置される。すなわち、高速パイプ及び低速パイプは両方とも、無線装置内にキューを有し、したがって、高速パイプ又は低速パイプ内で提供されるコンテンツは順序通りに通信される。ステップ２２２４において、ビーコンデータがマスタ無線装置において生成される。ビーコンデータは、図１８に示される種々のタイプのデータを提供し得る。ステップ２２２６において、ビーコンデータがマスタ無線装置から通信される。

ステップ２２２８において、マスタ無線装置はグループ内の無線装置のグループを維持する。

これより図２３を参照して、システムを動作させる方法を記載する。ステップ２３１０において、マスタと他の無線ノードとの間で通信するプロトコルが記載される。プロトコルは詳細に上述されている。マスタ無線装置が動作し、ノード内の他の無線装置が動作するために、ステップ２３２０は、マスタ無線装置及び任意の参加無線ノードにおいてＧＰＳロックを取得する。ステップ２３１４において、ビーコンメッセージがマスタ無線装置から送信される。上述したように、ビーコン送信メッセージは、ビーコンペイロードと比較して比較的長いプリアンブルを含む。ステップ２３１６において、グループに参加するためのグループビーコンデータが提供される。図１８では、グループ識別子及びユーザノードを含むグループに参加するための種々のタイプのデータが提供される。ステップ２３１８において、ビーコン送信メッセージは参加データと共にマスタシステムから通信される。ステップ２３２０において、参加無線ノードは、プリアンブルに可能な全ての周波数をスキャンし、次のホッピング周波数に切り替える。上述したように、これは、図２１Ａ及び図２１Ｂを参照しての説明を含めて種々の箇所で上述したように参加データに基づいて計算し得る。

これよりステップ２３２２を参照すると、参加ノードにおいて、マスタシステムが近傍にあるか否かが判断される。参加データにおいて、マスタシステムのＧＰＳロケーションが通信される。参加無線装置のロケーションも既知である。したがって、複数のグループ識別子が参加無線装置により取得される場合、近傍グループは参加し得る。

ステップ２３２４において、グループ形成時及び現在時刻が、ビーコンの参加データに基づいて周波数ホップを決定し得るように送信イベント数の決定に使用される。周波数を決定する別の方法は、グループ数及びＧＰＳ時刻の使用である。すなわち、グループ形成時刻は使用されないことがある。ステップ２３２５において、グループの各メンバのタイムスロット中、データが送信される。ステップ２３２６において、参加データにおいて識別されたタイムスロット中、欠損データを探してタイムスロットを監視し得る。マスタシステムは使用済みノード識別子を提供し得る。ステップ２３２８において、データは参加無線装置から送信し得る。ステップ２３２８の送信は、ステップ２３３０において、識別されたタイムスロット中、マスタ無線装置において受信される。ステップ２３３２において、ノードが利用可能な場合、ステップ２３３４において、タイムスロットが参加無線装置又は第１の無線装置に割り当てられる。ステップ２３３６において、確認応答信号が第１の無線装置に通信され、ステップ２３３８において、最近参加した無線装置により使用されているノードに対応するようにグループビーコンデータが更新される。

再びステップ２３３２を参照すると、ノードが利用可能ではない場合、ステップ２３５０が実行され、マスタ無線装置は確認応答信号を送信せず、ステップ２３５２において、参加無線装置に対して異なるタイムスロットを識別し得る。ステップ２３５２後、ステップ２３３８において、参加無線装置から再びデータを送信し得る。

これより図２４を参照して、マスタ無線装置からグループを開始する方法を記載する。ステップ２４１０において、グループを形成する場合、マスタ無線装置からのスキャンが実行される。これは、マスタ無線装置への電源投入後に行い得る。ステップ２４１２において、スキャンステップ中に前に受信されていない一意のグループコードが実行される。すなわち、ステップ２４１０において、受信可能な全ての隣接グループのグループ識別子を提供し、監視し得る。ステップ２４１２において、先に使用されていない一意のグループが取得される。ステップ２４１４において、グループコード及び他の参加データを含むビーコン信号が生成される。ステップ２４１６において、無線装置のグループ外からの参加信号が形成される場合、ステップ２４１８において、上述したようにノードに割り当て得る。ステップ２４１６において、無線信号がグループ内から参加する場合、ビーコンデータを引き続き通信し得る。このようにして、マスタ無線装置は、潜在的にグループに参加することができる新しい信号を探して常時監視する。

これより図２５を参照すると、無線装置が近くにある場合、グループの一部ではない参加無線装置はグループに自動的に参加し得る。ステップ２５１０において、上述したようにマスタ車両及び複数の車両を有するグループが確立される。ステップ２５１２において、第１の通信信号が、グループ内にはない第１の車両から生成される。ステップ２５１４において、第１の車両からの第１の通信信号が、マスタ車両において受信される。ステップ２５１６において、第１の通信信号に関連付けられた識別子が識別子のグループリスト内にあるか否かが判断される。第１の通信信号からの車両識別子が第１のグループ内にある場合、プロセスはステップ２５１８において終了する。

再びステップ２５１６を参照すると、車両識別子が、マスタ無線装置における識別子のグループリスト内にない場合、ステップ２５２０が実行される。ステップ２５２０において、第１の車両の第１の位置が第１の通信信号から取得される。ステップ２５２２において、マスタ無線装置の位置が特定される。ステップ２５２０及び２５２２は両方とも、各無線装置において受信されるＧＰＳデータを使用して実行し得る。ステップ２５２４において、第１の車両位置及びマスタ車両位置は比較モジュールにおいて比較されて、それらの間の距離が特定される。ステップ２５２６において、２つの車両間の距離が所定の距離内であるか否かが判断される。距離が所定の距離内にない場合、第１の車両及びマスタ車両が十分に遠く離れていることを意味し、プロセスはステップ２５１８において終了する。ステップ２５２６において、距離が所定の距離内である場合、ステップ２５２８が実行され、第１の車両をグループに自動的に追加する。ステップ２５３０において、他の車両と通信するためのタイムスロットが第１の車両に割り当てられる。ステップ２５３２において、低速パイプ又は高速パイプのいずれかのタイムスロットを使用して位置がグループに通信される。再びステップ２５２６を参照すると、距離が所定の距離内である場合、ステップ２５２８～２５３２と比較して代替のステップを実行することもできる。ステップ２５４０におけるマスタ車両は、近傍車両の位置を全ての他の車両に通信し得る。このようにして、近傍車両は、ステップ２５２８～２５３２に記載されるようにグループに必ずしも参加する必要はない。

これより図２６を参照して、緊急車両を扱う方法を記載する。ステップ２６１０において、各マスタ車両において複数の無線装置のグループが形成され、複数の車両無線装置が各グループに存在する。すなわち、複数のマスタ車両は、交わらない複数のグループのそれぞれを形成し得る。各無線装置は１つのグループの一部のみであり得る。ステップ２６１２において、グループ形成前、グループのタイムスロットプロトコルが確立される。各マスタ無線装置は、通信するために緊急車両のタイムスロットを確保する。ステップ２６１４において、緊急車両を探してグループをサーチする。ステップ２６１６において、緊急車両は、通信するための所定のタイムスロットを使用して各複数の車両に参加する。送信時、競合が生じる場合、最近傍グループを選択し得、競合タイムスロット中、交互にし得る。ステップ２６１８において、タイムスロット中、位置信号及び他のデータをグループ又は２つ以上のグループに通信し得る。緊急車両のタイプ及び緊急メッセージ等の車両識別子を通信し得る。例えば、システムをスノーモービルに使用する場合、グルーマーメッセージ及び速度を通信し得、それにより、種々の車両に低速で移動中の緊急車両の位置を警告し得る。

ステップ２６２０において、緊急車両に対応する表示を各グループメンバにおいて生成し得る。警告メッセージを表示することもできる。

ステップ２６２２において、緊急車両は、緊急信号を提供し得るように、他の近傍グループを引き続きスキャンし得る。

ステップ２６２４において、例えば、マスタ車両がＲＦ範囲を逸脱したため、グループ識別子がもはや別のマスタから受信されない場合、利用可能なグループはもはや、その特定のグループに関連付けられたタイムスロット中、通信することができない。したがって、ステップ２６２４において、利用可能なグループは削除される。ステップ２６２４後、ステップ２６１４は、緊急車両において他のグループをスキャンする。

これより図２７を参照して、衛星を使用して通信する方法を記載する。上述したように、衛星及び衛星システムは通信システムの一例である。ステップ２７１０において、通信信号が車両無線装置において生成される。ステップ２７１０において、衛星を通して通信しようとして、提供される。すなわち、通信信号を生成又は車両無線装置のアンテナを通して通信し得る。ステップ２７１４において、ステップ２７１２において通信する車両無線装置において、応答信号が予期される。しかしながら、特定の時間後、応答が来ないことがある。ステップ２７１６において、衛星への通信実行が成功したか否かが判断される。確認応答信号を車両無線装置に通信して、ステップ２７１２における通信を成功と見なし得る。ステップ２７１６において通信が成功しない場合、ステップ２７１８はセルラシステムを通して通信しようと試みる。ステップ２７２０において、セルラシステムからの応答が予期され、したがって、システムにより時間量を重み付けして、セルラシステムへの通信が成功したか否かを判断し得る。ステップ２７２２において、セルラシステムとの通信が成功したか判断される。上述したように、確認応答信号又は別のタイプの応答信号が受信される場合、セルラシステムとの通信は成功である。ステップ２７２２により、通信が成功ではないと判断された後、ステップ２７２４は双方向無線装置を用いて第１の通信信号を通信する。このようにして、セルラシステムを使用して衛星システムをバックアップし得、双方向無線システムを使用してセルラシステムをバックアップし得る。しかしながら、車両間無線装置を衛星システムのバックアップに使用することもできる。

再びステップ２７１６及び２７２２を参照すると、衛星への通信が成功であり、セルラシステムへの通信が成功したか否か、ステップ２７３０が実行される。ステップ２７３０において、通信信号が別のユーザ宛てであるか否かが判断される。別のユーザ宛てではない場合、システムはステップ２７３２において終了する。信号が別のユーザ無線装置宛てであった場合、システムは図２８において動作を継続する。

図２８において、ステップ２８１０は、第１の無線装置において、第２の無線装置宛ての通信信号を生成する。ステップ２８１２において、通信信号は、車両間無線装置を使用して第１の無線装置から第２の無線装置に通信される。ステップ２８１４において、応答が第２の車両無線装置から受信されたか否かが判断される。応答が第２の車両無線装置から受信された場合、ステップ２８１６はプロセスを終了する。再びステップ２８１４を参照すると、応答を第２の車両から受信しなかった場合、ステップ２８１８はセルサービスが利用可能であるか否かを判断する。セルサービスが利用可能な場合、ステップ２８２０は信号をセルラサービスに通信する。ステップ２８２２において、応答が第１の無線装置から受信されたか否かが判断される。応答が受信された場合、首尾良い通信が実行され、したがって、システムはステップ２８２４においてプロセスを終了する。

再び２８２２を参照すると、応答をセルラサービスから受信しない場合、又はステップ２８１８においてセルラサービスが利用可能ではない場合、ステップ２８３０は信号を衛星に通信する。衛星信号の受信に成功した場合、上述した方法と同様にして応答信号を生成し得る。ステップ２８３０後、送信成功が受信された場合、ステップ２８３２は車両無線装置からの応答を生成する。第２の車両無線装置からの応答が受信されない場合、タイムスロット中、通信信号が通信されるステップ２８１２が実行される。ステップ２８３２において、応答が提供される場合、ステップ２８２４が再び実行され、プロセスは終了する。

これより図２９を参照すると、ステップ２９１０において、図１に示される等の通信センターとの通信を実行し得る。通信センターへのアクセスは、インターネット等を通してグループ内の人々との通信を望む外部者により取得し得る。ステップ２９１２において、信号は車両識別子と共に通信センターから通信される。信号は、通信センターから発信されたものではなく、種々の他の場所から発信されたものであり得る。ステップ２９１４において、衛星を通して車両無線装置と通信しようという試みを実行し得る。ステップ２９１６において、応答が受信されない場合、ステップ２９１８はセルラシステムを通して通信しようと試みる。ステップ２９１８後、ステップ２９２０は、応答がセルラシステムから受信されたか否かを判断する。応答は確認応答信号又は何らかの他のタイプのデータ信号であり得る。応答が受信されない場合、システムは別のグループメンバ２２と通信しようと試みる。このようにして、メッシュネットワークを種々の車両間に形成し得、１つの車両が別の車両又は別の通信システムから通信を中継し得る。

再びステップ２９１６及び２９２０を参照すると、ステップ２９１６における衛星と通信する試み又はステップ２９２０におけるセルラシステムと通信する試みが実行され成功する場合、ステップ２９３０は、第１の無線装置において、通信信号において受信されたデータを示す画面表示を生成し得る。

これより図３０を参照して、複数の信号が受信デバイスで使用されないようにする方法を記載する。図２８及び図２９に記載される通信を試みる代わりに、図３０は、送信デバイスが無線信号を送信できるようにする。冗長信号の使用回避が受信デバイスにおいて実行される。ステップ３０１０において、第１の通信信号のデータが第１の無線装置において生成される。ステップ３０１２において、通信信号は第１の無線装置の衛星送受信機を通して送信される。ステップ３０１４において、データ信号は第１の無線装置のセルラ送受信機を通して通信される。ステップ３０１６において、データ信号は、上述したようにタイムスロット及びノード割り当てに従って車両間無線装置を通して通信される。

ステップ３０１８において、データ信号は第２の無線装置において受信される。データ信号は、通信システムの１つ又は複数の通信システムを通して受信し得る。すなわち、受信側無線装置は、衛星送受信機、セルラ受信機、車両間無線装置、又は複数の通信システムの１つ若しくは複数を通して信号を受信し得る。ステップ３０２０において、第１のデータが複数の通信システムを通して受信されたか否かが判断される。第１のデータが複数の通信を通して受信された場合、ステップ３０２２は、受信データ信号の１つからのデータを使用する。実際には、第１の受信信号からの第１のデータは、ステップ３０２４において第２の無線装置により使用され処理し得る。

再びステップ３０２０を参照すると、第１のデータが複数回受信された場合、ステップ３０３０が実行される。ステップ３０３０において、第１のデータ信号からのデータが使用され処理される。

これより図３１Ａを参照すると、上述したように図８のパケット中継モジュール８３０及び中継リストに関して、ライダグループは、地形及びグループの種々のメンバ間の距離に起因して、グループ内の全てのライダと通信する限られた能力を有し得る。グループのメンバは、上述したように、ノードと呼ばれる。各ノードは通信無線装置に対応する。

中継は、全てのノードが相互通信し、それにより、データをグループの各ノード間で交換し得るように使用される。中継は、他のノードのアレイを維持することにより実行され、アクティブ、非アクティブ、又は中継として指定し得る。各ノードは、必要としている他のノードに中継を提供するために、どのノードの情報の代役をしているかを追跡する。各ノードは、ノード間の通常通信の一部として、概要形態でノード状態のアレイを送信する。他のノードは、種々のノードの接続性を認識している。図３１Ａにクラスタグループ３１１０を示す。クラスタグループは、ノード３１１４間の直接接続３１１２を含む。グループ３１１０は、ノードの全てが互いの範囲内にあることを意味するクラスタグループである。

これより図３１Ｂを参照して、左列が他のデバイスと相互通信する情報又はデータである中継リストを記載する。例えば、青は緑、ピンク、黄色、及び紫に直接接続される。緑は青、ピンク、黄色、及び紫と直接接続される。ピンクは青、緑、黄色、及び紫と直接接続される。黄色は青、緑、ピンク、及び紫と直接接続される。紫は青、緑、ピンク、及び黄色に直接接続される。示されるように、グループ３１１０においてデータの中継は行われない。

これより図３２Ａを参照して、グループ３２１０を記載する。このグループでは、紫ノードはピンクノード３２１４の範囲外に移動する。図３２Ａにおける全てのノードは３２１４と記される。直接接続３２１２は図３１Ａに記載されるものと同じであるが、ピンクノードと紫ノードとの間の直接接続はもはやアクティブではない。このようにして、青ノードはピンクノードと紫ノードとの間でデータを中継する。この場合、青ノードはマスタノードと見なされ、黄色ノード又は緑ノード等の他のノードがいずれも中継する必要がないようにビーコンデータを転送する。

これより図３２Ｂを参照して、色に相対する相互接続を記載する。この例では、青は緑、ピンク、黄色、及び紫と通信する。しかしながら、青ノードは、チャートの右列に示されるように、ピンクノード及び紫ノードとも通信し、又はピンクノードと紫ノードとの間でデータを中継する。述べたように、青ノードは他のノードのそれぞれと直接通信する。

緑ノードは青、ピンク、黄色、及び紫と直接通信する。ピンクは青、緑、黄色と直接通信し、中継を通して紫と通信する。黄色は青、緑、ピンク、及び紫と直接通信する。紫は青、緑、及び黄色と直接通信する。しかしながら、紫はピンクノードと中継を介して通信する。

これより図３３Ａを参照すると、図３２Ａの構成は、紫ノード３３１４が青マスタノードから更に離れて移動することによって変わる。ここで、紫は他のノードのいずれとも相互通信することができないため、青ノードは全ての他のノードを紫に転送しなければならない。

これより図３３Ｂを参照して、中継チャートを示す。１行目において、青は他の全てのノードと直接通信する。しかしながら、青は黄色、青、ピンク、及び紫から通信を中継しなければならない。青は、他の各ノードへの直接接続を有する唯一のノードである。

緑は青、ピンク、及び黄色と直接通信し、中継を介して紫と通信する。ピンクは青、緑、黄色と直接通信し、青の中継を通して紫と間接的に通信する。黄色は青、緑、ピンクと直接通信し、青の中継を通して紫と間接的に通信する。紫は青と直接通信し、青の中継を通して緑、ピンク、及び黄色と間接的に通信する。

図３３Ｂの中継チャートにより、黄色ノード及び緑ノードは青ノードが紫を必要とする全てのノードを既に見ていると分かるため、黄色及び緑は、青から受信した紫データを転送する必要がない。

これより図３４Ａを参照すると、ピンクノード３４１４は青ノードから更に離れて移動し、したがって、ピンクノードは黄色ノード及び緑ノードのみと直接通信し、ピンクへの唯一の接続３４１２は黄色又は緑の何れかである。

図３４Ｂに示される中継リストでは、青は緑、黄色、及び紫と直接通信する。しかしながら、青はピンクと間接的に通信する。青は、黄色、緑、紫を中継し、中継を介してピンクと通信する。黄色及び緑は、ピンクノードと青ノードとの間でデータを中継する必要がある。青は、ピンクノードデータの転送を含め、他の全てのノードを中継する必要がある。

緑ノードは青、ピンク、及び黄色と直接通信し、青との中継を通して紫ノードと間接的に通信する。ピンクノードは緑ノードにより紫に中継することができる。

ピンクは青ノード及び紫ノードと間接的に通信し、緑ノード及び黄色ノードと直接通信する。黄色ノードは、青ノード、緑ノード、及びピンクノードと直接通信する。黄色ノードは、青の中継を通して紫ノードと間接的に通信する。すなわち、右列では、青は、紫ノードデータと共にピンクノードデータを通信する。

これより図３５Ａを参照すると、ノード間で中継及び転送を行うラインフォーメーションが記載されるクラスタ３５１０はより拡散する。この例では、青は、他の到達可能なノードである紫が黄色を既に見ることができることが分からないため、黄色を中継しない。

この例では、ピンクへの唯一の直接接続３５１２は緑であり、緑への唯一の直接接続３５１２は黄色である。黄色との間の方向接続３５１２は紫及び青である。紫との間の直接接続は青及び黄色である。青は、他の唯一の到達可能なノードである紫が黄色を既に見ることができることが分かるため、黄色を中継しない。

これより図３５Ｂを参照すると、青は緑及びピンクに間接的に結合され、黄色及び紫に直接結合される。青はピンクに中継結合され、紫を緑に結合する。緑ノードはピンク及び黄色と直接通信し、紫及び青と間接的に通信する。黄色、ピンク、青、及び紫は全て、中継を通して利用可能である。

ピンクは緑と直接通信するが、青、黄色、及び紫と間接的に通信する。黄色は青、緑、及び紫と直接通信する。黄色は、緑を通してピンクと間接的に通信し、青データ、紫データ、及びピンクデータを中継する。紫は青及び黄色と直接通信し、緑及び紫と間接的に通信する。

これより図３６Ａを参照して、分離フォーメーションを記載する。この例では、緑はピンクと黄色との間の中継として機能し得、一方、青及び紫は分離されている。したがって、グループ３６１０は直接接続３６１２を有し、線３６２０で示されるように分離される。黄色及び青は、接続された場合、ラインを形成し、ラインフォーメーションが次に生じ、青は紫並びに緑及びピンク等の黄色から受信した全てのノードを中継する。この例では、青は紫と直接通信するが、接続が達成された場合、緑、ピンク、及び黄色と間接的に通信する。青は紫、黄色をピンク及び緑に中継しなければならない。

緑はピンク及び黄色と直接通信し、青及び紫と間接的に通信する。分離ノードはピンク及び黄色であり、青が黄色と通信する場合、緑はまた、ピンク、黄色、青、及び紫とライン通信する。

ピンクは青、黄色、及び紫と間接的に通信し、緑と直接通信する。黄色は青、ピンク、及び紫と間接的に通信し、緑と直接的に通信する。青接続下の線は、集合が破線３６２０により示されるように分離されることを示す。

紫は青と直接通信し、緑、ピンク、及び黄色と間接的に通信する。

これより図３７を参照して、先に示した中継リストを維持する方法のフローチャートを記載する。ステップ３７１０において、ノードＮと接続ノードＣ（ｘ）との間のノードのグループ（Ｇ）が、ノードリストとして形成される。ステップ３７１２において、ノードＣ（ｘ）が、Ｎが見ることができる欠損ノードであるか否かが判断される。ノードＣ（ｘ）が欠損ノードである場合、ステップ３７１４が実行され、欠損ノードは重み１．０で中継に追加される。ステップ２５１４後、ステップ３７１６は中継表及び重みをプライマリプロトコルパケットと多重化する。ステップ３７１８において、パケットは他のグループから受信される。ステップ３７２０において、中継リスト内の要素及びリストは、ステップ３７１２においてプロセスを再開することによりステップ３７２０において再評価される。

再びステップ３７１２を参照すると、Ｃ（ｘ）が、Ｎが見ることができる欠損ノードではない場合、ステップ３７３０は、Ｃ（ｘ）が、Ｎが中継を介して受信した欠損ノードであるか否かをチェックする。ノードが欠損ノードである場合、ステップ３７３２は欠損ノードを中継リストに重み１．０／Ｇで追加する。ステップ３７３２後、ステップ３７１６～３７２０が実行される。

再びステップ３７３０を参照すると、Ｃ（ｘ）がノードを欠損していない場合、ステップ３７４０は、ノードがマスタノード（０）に等しくなく、Ｃ（０）がアクティブではなく、中継リスト内に要素を有するかどうかを判断する。あてはまる場合、ステップ３７４２は中継リスト内の重みを２で除算する。ステップ３７４０が、ノードが０に等しくなく、Ｃ（０）がアクティブではないかどうかを判断した後、ステップ３７１６～３７２０が再び実行される。

先に開示したセルラ通信システム、衛星制御システム、通信制御システム、ユーザアクセスシステム、サービスプロバイダ、広告主、製品及び／又はサービス提供者、支払いサービス提供者、並びに／或いはバックエンドデバイスは、各サーバを含み得、且つ／又は各サーバとして実施し得る。サーバは、本明細書に開示される対応するタスク及び／又は機能の１つ又は複数を実行する各制御モジュールを含み得る。

ユーザ受信デバイス及びモバイルデバイスのBluetooth送受信機に関して本開示に記載されたワイヤレス通信は、２．４ＧＨｚ～２．４８５ＧＨｚの産業科学医療（ＩＳＭ）無線周波数帯域中の極超短波（ＵＨＦ）無線波を有するデータ及び／又は信号の伝送を含み得る。信号は、Bluetoothプロトコル及び／又は規格に基づいて伝送し得る。信号はBluetooth低エネルギー（又はスマート）プロトコル及び／又は規格に基づいて伝送し得る。Bluetooth送受信機は各アンテナを含み得る。

本開示に記載されたワイヤレス通信は、ＩＥＥＥ規格８０２．１１－２０１２、ＩＥＥＥ規格８０２．１６－２００９、ＩＥＥＥ規格８０２．２０－２００８、及び／又はBluetoothコア仕様ｖ４．０に完全又は部分的に準拠して行うことができる。種々の実施態様では、Bluetoothコア仕様ｖ４．０は、Bluetoothコア仕様補遺２、３、又は４の１つ又は複数により変更し得る。種々の実施態様では、ＩＥＥＥ８０２．１１－２０１２は、ドラフトＩＥＥＥ規格８０２．１１ａｃ、ドラフトＩＥＥＥ規格８０２．１１ａｄ、及び／又はドラフトＩＥＥＥ規格８０２．１１ａｈにより補足し得る。

上記説明は単なる例示の性質のものであり、決して本開示、その適用、又は用途を限定する意図はない。本開示の広義の教示は多種多様な形態で実施することができる。したがって、本開示は具体的な例を含むが、図面、明細書、及び以下の特許請求の範囲の研究から他の変更が明らかになるため、本開示の真の範囲はそれに限定されるべきではない。本明細書で使用される場合、Ａ、Ｂ、及びＣの少なくとも１つという句は、非排他的論理ＯＲを使用して論理（Ａ ＯＲ Ｂ ＯＲ Ｃ）を意味するものと解釈されるべきであり、「Ａの少なくとも１つ、Ｂの少なくとも１つ、及びＣの少なくとも１つ」を意味するものとして解釈されるべきではない。方法内の１つ又は複数のステップが、本開示の原理を変更せずに異なる順序で（又は同時に）実行可能なことを理解されたい。

本願では、以下の定義を含め、「モジュール」という用語又は「コントローラ」という用語は、「回路」という用語と交換し得る。「モジュール」という用語は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル、アナログ、若しくはアナログ／デジタル混合離散回路、デジタル、アナログ、若しくはアナログ／デジタル混合集積回路、組合せ論理回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、コードを実行するプロセッサ回路（共有、専用、若しくはグループ）、プロセッサ回路によって実行されるコードを記憶するメモリ回路（共有、専用、若しくはグループ）、記載の機能を提供する他の適したハードウェア構成要素、又はシステムオンチップ等の上記の幾つか若しくは全ての組合せを指し得、一部であり得、又は含み得る。

モジュールは１つ又は複数のインターフェース回路を含み得る。幾つかの例では、インターフェース回路は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、又はそれらの組合せに接続される有線又は無線インターフェースを含み得る。本開示の任意の所与のモジュールの機能は、インターフェース回路を介して接続される複数のモジュールに分散し得る。例えば、複数のモジュールは負荷平衡を可能にし得る。更なる例では、サーバ（リモート又はクラウドとしても知られる）モジュールは、クライアントモジュールに代わって幾つかの機能を達成し得る。

コードという用語は、上記で使用されるように、ソフトウェア、ファームウェア、及び／又はマイクロコードを含み得、プログラム、ルーチン、関数、クラス、データ構造、及び／又はオブジェクトを指し得る。共有プロセッサ回路という用語は、複数のモジュールからの幾つか又は全てのコードを実行するシングルプロセッサ回路を包含する。グループプロセッサ回路という用語は、追加のプロセッサ回路と併せて、１つ又は複数のモジュールからの幾つか又は全てのコードを実行するプロセッサ回路を包含する。複数のプロセッサ回路への言及は、別個のダイにおける複数のプロセッサ回路、１つのダイにおける複数のプロセッサ回路、シングルプロセッサ回路の複数のコア、シングルプロセッサ回路の複数のスレッド、又は上記の組合せを包含する。共有メモリ回路という用語は、複数のモジュールからの幾つか又は全てのコードを記憶するシングルメモリ回路を包含する。グループメモリ回路という用語は、追加のメモリと併せて、１つ又は複数のモジュールからの幾つか又は全てのコードを記憶するメモリ回路を包含する。

メモリ回路という用語は、コンピュータ可読媒体という用語のサブセットである。コンピュータ可読媒体という用語は、本明細書で使用される場合、媒体（搬送波上等）を通って伝搬する一時的な電気信号又は電磁信号を含まず、したがって、コンピュータ可読媒体という用語は、有形且つ非一時的であると見なし得る。非一時的有形コンピュータ可読媒体の非限定的な例は、不揮発性メモリ回路（フラッシュメモリ回路、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ回路、又はマスク読み取り専用メモリ回路等）、揮発性メモリ回路（スタティックランダムアクセスメモリ回路又はダイナミックランダムアクセスメモリ回路等）、磁気記憶媒体（アナログ又はデジタル磁気テープ又はハードディスクドライブ等）、及び光学記憶媒体（ＣＤ、ＤＶＤ、又はＢｌｕ－ｒａｙディスク等）である。

本願に記載されるシステム及び方法は、コンピュータプログラムで実施される１つ又は複数の特定の機能を実行するように汎用コンピュータを構成することにより作成される専用コンピュータによって部分的又は完全に実施し得る。上述した機能ブロック及びフローチャート要素はソフトウェア仕様として機能し、ソフトウェア仕様は、熟練した専門家又はプログラマの日常業務によりコンピュータプログラムに翻訳することができる。

コンピュータプログラムは、少なくとも１つの非一時的有形コンピュータ可読媒体に記憶されるプロセッサ実行可能命令を含む。コンピュータプログラムはまた、記憶されたデータを含み、又は記憶されたデータに頼り得る。コンピュータプログラムは、専用コンピュータのハードウェアと対話する基本入出力システム（ＢＩＯＳ）、専用コンピュータの特定のデバイスと対話するデバイスドライバ、１つ又は複数のオペレーティングシステム、ユーザアプリケーション、バックグラウンドサービス、バックグラウンドアプリケーション等を含み得る。

コンピュータプログラムは、（ｉ）ＨＴＭＬ（ハイパーテキストマークアップ言語）又はＸＭＬ（拡張可能マークアップ言語）等のパースされる記述テキスト、（ｉｉ）アセンブリコード、（ｉｉｉ）コンパイラによってソースコードから生成されるオブジェクトコード、（ｉｖ）インタプリタによって実行されるソースコード、（ｖ）ジャストインタイムコンパイラによってコンパイルされ実行されるソースコード等を含み得る。単なる例として、ソースコードは、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、オブジェクティブＣ、ハスケル、Ｇｏ、ＳＱＬ、Ｒ、Lisp、Java（登録商標）、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、Javascript（登録商標）、ＨＴＭＬ５、Ａｄａ、ＡＳＰ（アクティブサーバページ）、ＰＨＰ、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、Flash（登録商標）、Visual Basic（登録商標）、Lua、及びPython（登録商標）を含む言語からのシンタックスを使用して書くことができる。

本開示の技法は、コンテンツをエンドユーザ又はユーザデバイスに通信するシステムにおいて実施することができる。データソース及びユーザデバイスは両方とも、メモリ又は入力データ及び出力データの他のデータ記憶装置を有する汎用計算デバイスを使用して形成し得る。メモリは、限定ではなく、ハードドライブ、フラッシュ、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＯＭ相変化メモリ、又は他の離散メモリ構成要素を含み得る。

コンテンツ又はサービスプロバイダも本明細書に記載される。コンテンツ又はサービスプロバイダは、エンドユーザへのデータのプロバイダである。サービスプロバイダは、例えば、メタデータ等のコンテンツに対応するデータ及び実際のコンテンツをデータストリーム又は信号において提供し得る。コンテンツ又はサービスプロバイダは、汎用計算デバイス、通信構成要素、ネットワークインターフェース、及びシステム内の種々の他のデバイスとの通信を可能にする他の関連する回路を含み得る。

以下の開示は特定のサービス及びシステムに関して行われるが、多くの他の送出システムが開示されたシステム及び方法に容易に適用可能なことを理解されたい。そのようなシステムは、ワイヤレス地球システム、極超短波（ＵＨＦ）／超短波（ＶＨＦ）無線周波数システム若しくは他の地球ブロードキャストシステム（例えば、マルチチャネル／マルチポイント配信システム（ＭＭＤＳ）、ローカルマルチポイント配信システム（ＬＭＤＳ）等）、インターネットベースの配信システム、セルラ配信システム、電力線通信システム、任意のポイントツーポイント及び／又はマルチキャストインターネットプロトコル（ＩＰ）送出ネットワーク、及び光ファイバネットワークを含む。特許請求の範囲に記載される要素はいずれも、「する手段」という句を使用して明示的に記載されない限り又は「する動作」若しくは「するステップ」という句を使用する方法クレームの場合、米国特許法第１１２条（ｆ）の意味内のミーンズプラスファンクション要素であることは意図されない。

上記説明は例示及び説明を目的として提供された。網羅的である、又は本開示の限定は意図されない。具体例の個々の要素又は特徴は一般に、その具体例に限定されず、適用可能であれば、特に示され又は説明されていない場合であっても相互交換可能であり、選択された例で使用することができる。同じことを多くの方法で変更することも可能である。そのような変形は本開示からの逸脱と見なされるべきではなく、そのような変更は全て本開示の範囲内に含まれることが意図される。

Claims (31)

1. 無線装置のグループの第１の無線装置においてビーコン信号を生成することであって、前記ビーコン信号はグループビーコンデータを含み、前記グループの各無線装置は、複数のノードのうちの１つのノードに関連付けられ、前記複数のノードは、前記グループのどの無線装置にも関連付けられていない非連関ノードをさらに含む、生成することと、
   フレームのタイムスロットのビーコンパイプ（１３１６）中、前記第１の無線装置から前記ビーコン信号を送信することであって、前記フレームは第１のタイムスロットを含む複数のタイムスロットを含み、前記複数のタイムスロットのそれぞれは、タイムスロットノード識別子を有し、各タイムスロットノード識別子は、前記複数のノードの１つに割り当てられ、前記フレームの前記複数のタイムスロットのそれぞれは、低速パイプ（１３１２）、高速パイプ（１３１４）、及び前記ビーコンパイプ（１３１６）を含み、前記低速パイプ（１３１２）は前記無線装置のグループ内の前記複数のノードのうちの１つのノード専用であり、前記高速パイプ（１３１４）は複数のスライスを含み、前記複数のノードのそれぞれは、前記複数のスライスのそれぞれ１つに対応する、送信することと、
   前記無線装置のグループ外の第２の無線装置において前記ビーコン信号を受信することと、
   前記第２の無線装置において前記グループビーコンデータに基づいて前記非連関ノードの第１のタイムスロットノード識別子を識別することと、
   前記第１のタイムスロットの前記低速パイプ（１３１２）中、データを前記第２の無線装置から前記無線装置のグループに通信することと、
   前記第２の無線装置によって通信された前記データの受信に基づいて、前記第１の無線装置によって、前記第１のタイムスロットに対応する第１のノードを形成するため前記非連関ノードの前記第１のタイムスロットノード識別子を前記第２の無線装置に割り当てることと、
   前記第１のタイムスロットの前記高速パイプ（１３１４）の前記複数のスライスのそれぞれのスライス中、前記グループの１つ又は複数の無線装置によって、高速パイプデータを前記無線装置のグループに通信することと、
   を含む方法。
2. 割り当てに応答して、肯定応答信号を前記第１の無線装置から前記第２の無線装置に通信することを更に含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記肯定応答信号を通信することは、前記第１のノードが利用可能な場合、前記肯定応答信号を通信することを含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記第１のノードが第２のノードにより到達可能ではない場合、第３のノードを通してデータを前記第１のノードと前記第２のノードとの間で中継することを更に含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記ビーコンパイプおよび前記タイムスロットの前記高速パイプ（１３１４）の前記複数のスライスの第１のスライスは、前記第１の無線装置専用である、請求項１に記載の方法。
6. 前記ビーコンパイプ（１３１６）および前記複数のタイムスロットのうちの１つの前記低速パイプ（１３１２）は、前記第１の無線装置専用である、請求項１に記載の方法。
7. 前記第１のノード及び前記第１のタイムスロットの前記高速パイプ（１３１４）のスライスに対応する前記第１のタイムスロットの前記低速パイプ（１３１２）中、データ信号を前記第２の無線装置からブロードキャストすることを更に含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記第１の無線装置において更新されたグループビーコンデータを生成することと、前記ビーコンパイプ（１３１６）中、前記更新されたグループビーコンデータを通信することとを更に含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記ビーコン信号を生成することは、前記第１の無線装置のグループ識別子（１８２０）、グループサイズ、及び第１の位置信号を含む前記ビーコン信号を生成することを含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記ビーコン信号を送信する前、付近のグループからのグループ識別子（１８２０）をスキャンすることを更に含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記グループビーコンデータは、グループ識別子（１８２０）、グループサイズ、及びタイムスロット使用データを含む、請求項１に記載の方法。
12. 前記第１の無線装置が、前記無線装置のグループから出ることと、それに応答して、前記第１の無線装置を差し引いた前記無線装置のグループによって、前記グループを継続することとを更に含む、請求項１に記載の方法。
13. データ又はプレースホルダを前記複数のノードの各ノードから前記複数のタイムスロットの各タイムスロットで送信することを更に含む、請求項１に記載の方法。
14. 前記ビーコン信号は、前記無線装置のグループの全てから生成される、請求項１に記載の方法。
15. 無線装置のグループであって、前記グループの各無線装置は、複数のノードのうちの１つのノードに関連付けられ、前記複数のノードは、前記グループのどの無線装置にも関連付けられていない非連関ノードをさらに含む、無線装置のグループと、
    ビーコン信号を生成するように構成された前記無線装置のグループ内の第１の無線装置であって、前記ビーコン信号は、前記無線装置のグループのグループビーコンデータを含み、
    前記第１の無線装置は、フレームのタイムスロットのビーコンパイプ（１３１６）中、前記ビーコン信号を送信するように構成され、前記フレームは第１のタイムスロットを含む複数のタイムスロットを含み、前記複数のタイムスロットのそれぞれは、タイムスロットノード識別子を有し、各タイムスロットノード識別子は、前記複数のノードの１つに割り当てられ、
    前記フレームの前記複数のタイムスロットのそれぞれは、低速パイプ（１３１２）、高速パイプ（１３１４）、及び前記ビーコンパイプ（１３１６）を含み、前記低速パイプ（１３１２）は前記無線装置のグループ内の前記複数のノードのうちの１つのノード専用であり、前記高速パイプ（１３１４）は複数のスライスを含み、前記複数のノードのそれぞれは、前記複数のスライス（１６１０）のそれぞれ１つに対応する、第１の無線装置と、
    前記ビーコン信号を受信し、前記グループビーコンデータに基づいて、前記非連関ノードの第１のタイムスロットノード識別子を識別するように構成された前記無線装置のグループ外の第２の無線装置であって、前記第２の無線装置は、前記第１のタイムスロットの前記低速パイプ（１３１２）中、データを前記第２の無線装置から前記無線装置のグループに通信するように構成された、第２の無線装置と、
    を備える、システムであって、
    前記第１の無線装置は、前記第２の無線装置によって通信された前記データの受信に基づいて、前記第１のタイムスロットに対応する第１のノードを形成するため前記非連関ノードの前記第１のタイムスロットノード識別子を前記第２の無線装置に割り当てるように構成され、
    前記グループの１つ又は複数の無線装置は、前記第１のタイムスロットの前記高速パイプの前記複数のスライスのそれぞれのスライス中、高速パイプデータを前記グループに通信するように構成される、システム。
16. 前記第１の無線装置は、割り当てに応答して、肯定応答信号を前記第２の無線装置に通信するように構成される、請求項１５に記載のシステム。
17. 前記第１の無線装置は、前記第１のノードが利用可能な場合、前記肯定応答信号を通信するように構成される、請求項１６に記載のシステム。
18. 前記ビーコンパイプおよび前記タイムスロットの前記高速パイプ（１３１４）の１つのスライスは、前記第１の無線装置専用である、請求項１５に記載のシステム。
19. 前記ビーコンパイプおよび前記複数のタイムスロットのうちの１つの前記低速パイプ（１３１２）は、前記第１の無線装置専用である、請求項１５に記載のシステム。
20. 前記第２の無線装置は、前記第１のノード及び前記第１のタイムスロットの前記高速パイプ（１３１４）の前記複数のスライス（１６１０）のうちの１つのスライスに対応する前記第１のタイムスロットの前記低速パイプ（１３１２）中、データ信号を前記第２の無線装置からブロードキャストするように構成される、請求項１５に記載のシステム。
21. 前記第１のノードが第２のノードにより到達可能ではない場合、第３のノードが、データを前記第１のノードと前記第２のノードとの間で中継する、請求項１５に記載のシステム。
22. 前記第１の無線装置は、更新されたグループビーコンデータを生成し、前記ビーコンパイプ中、前記更新されたグループビーコンデータを通信するように構成される、請求項１５に記載のシステム。
23. 前記グループビーコンデータは、前記第１の無線装置のグループ識別子（１８２０）、グループサイズ、及び第１の位置信号を含む、請求項１５に記載のシステム。
24. 前記第１の無線装置は、前記ビーコン信号を送信する前、付近のグループからのグループ識別子（１８２０）をスキャンするように構成される、請求項２３に記載のシステム。
25. 前記グループビーコンデータは、グループ識別子（１８２０）、グループサイズ、及びタイムスロット使用データを含む、請求項１５に記載のシステム。
26. 前記第１の無線装置が前記無線装置のグループを出る場合、前記無線装置のグループは継続する、請求項１５に記載のシステム。
27. 前記複数のノードの各ノードは、データ又はプレースホルダを前記複数のタイムスロットの各タイムスロットで送信するように構成される、請求項１５に記載のシステム。
28. 前記無線装置のグループの全ては前記ビーコン信号を生成するように構成される、請求項１５に記載のシステム。
29. 前記第２の無線装置は、選択されたタイムスロットをリッスンすることにより前記第１のタイムスロットを選択するように構成され、別の無線装置が前記選択されたタイムスロット内で通信する場合、前記第２の無線装置は、前記第１のタイムスロットを選択するように構成される、請求項１５に記載のシステム。
30. 前記第２の無線装置は第１の通信信号を生成するように構成され、前記第１の通信信号は、第１の無線識別子及び第１の位置データを含み、
    前記第１の無線装置は前記第１の通信信号を受信し、前記第１の無線装置の第２の位置データを特定し、前記第１の位置データと前記第２の位置データとを比較して、距離を取得し、
    前記第１の無線装置又は前記第２の無線装置は、比較に応答して、前記距離が所定の距離内にある場合、第２の無線識別子及び前記第１の位置データを前記無線装置のグループにブロードキャストする、請求項１５に記載のシステム。
31. 前記第１の無線装置は、前記第２の無線装置の第１の通信信号を生成し、前記第１の無線装置を通して前記第１の通信信号を通信し、
    前記第１の無線装置は、応答信号が前記第２の無線装置から受信されない場合、セルラシステムを通して前記第１の通信信号を前記第２の無線装置に通信する、請求項１５に記載のシステム。

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