CN107872777A - 用于车辆的服务协作系统 - Google Patents

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Abstract

一种服务协作系统使得由车载设备(1至7)或外部设备提供的功能能够作为服务使用。用于车辆的服务协作系统包括服务接口(12)、本地服务总线(15)、服务总线(13)和集成应用(18)。主设备的服务接口将在主设备中生成的服务提供给不同的设备。本地服务总线在主设备的服务接口与不同的设备的服务接口之间发送和接收消息。服务总线由主设备的本地服务总线和不同的设备的本地服务总线的连接虚拟地构成。集成应用起到应用的作用，并且使得能够通过服务总线协作地使用车载服务和外部服务。

Description

用于车辆的服务协作系统
技术领域
本公开涉及用于车辆的服务协作系统。
背景技术
如JP 2014-153858A、JP 2015-187859A(对应于US 2015/0271276A)和JP 2006-142994A(对应于US 2006/0111825A)中所述，提出了由多个电子控制单元(ECU)提供的多种功能的协作使用。在这种情况下，安装在车辆上的多个ECU彼此协作。在自驾驶(self-driving)服务中，自驾驶ECU通过综合地确定安装在车辆上的车载传感器的检测结果来执行自主控制。正在利用这种配置开发用于实现自驾驶的高水平驾驶支持系统。
发明内容
仅由车载传感器执行的自主控制难以在十字路口的盲区(dead area)或者在由于雪或灰尘而引起道路形状的识别精度降低的恶劣天气下平稳地控制车辆。
为了解决上述自主控制的难题，由包括信息技术(IT)基础设施和运输基础设施的外部设备提供的外部服务初步识别存在于盲区的另外的汽车。通过对该配置进行适配来尝试对平稳的自主控制进行补充。外部服务对车载设备的功能进行补充。
通常，一旦制造了车辆，车载设备的功能就是固定的。相反，由包括IT基础设施和运输基础设施的外部设备提供的外部服务发展迅速。因此，与外部服务相比，车辆的功能很快下降。这种困难因外部服务与车辆的功能之间的生命周期差异而发生。
考虑到上述困难，本公开的目的在于提供一种用于车辆的服务协作系统，其能够通过跟上由包括IT基础设施和运输基础设施的外部设备提供的外部服务的迅速发展来改善车辆的功能。
根据本公开的一个方面，提供了一种用于车辆的服务协作系统。该服务协作系统使得由车载设备或外部设备提供的功能能够作为服务使用。车载设备连接至车辆的车载网络。外部设备以无线方式可通信地连接至服务协作系统。用于车辆的服务协作系统包括服务接口、本地服务总线、服务总线和集成应用。服务接口被设置于主设备和不同的设备中的每个设备。主设备是车载设备或外部设备中的一个设备。不同的设备是车载设备或外部设备中的另一个设备。主设备的服务接口响应于从该不同的设备的应用发送的请求，向该不同的设备发送对服务的请求。主设备的服务接口响应于从该不同的设备发送的且请求主设备的服务的请求，在主设备中生成服务。主设备的服务接口将在主设备中生成的服务提供给该不同的设备。本地服务总线被设置于主设备和该不同的设备中的每个设备。本地服务总线响应于对服务的请求或响应，根据预定协议在主设备的服务接口与该不同的设备的服务接口之间发送和接收消息。服务总线由主设备的本地服务总线和该不同的设备的本地服务总线的连接虚拟地构成。集成应用起到应用的作用，并且使得能够通过服务总线协作地使用车载服务和外部服务。车载服务是由车载设备提供的，而外部服务是由外部设备提供的。
在上述用于车辆的服务协作系统中，在车载设备与外部设备之间建立虚拟服务总线。采用这种配置，可以通过彼此协作而使得集成应用可利用由车载设备提供的车载服务和由外部设备提供的外部服务。因此，主车辆的功能可以跟上外部服务的发展。
附图说明
根据以下参照附图作出的详细描述，本公开的上述和其它目的、特征和优点将变得更加明显。在附图中：
图1是示意性地示出根据实施方式的车载设备和外部设备的配置的图；
图2是示出车载设备和外部设备的框图；
图3是示出服务接口与服务总线之间的关系的图；
图4是示出边缘服务器的服务的使用的图；
图5是示出将边缘服务器的服务安装到服务总线的概念的图；
图6是示意性地示出由服务总线提供的协作的图；
图7是示出由集成应用提供的服务的协作的图；
图8是示出服务到服务通信的服务协议的图；
图9是示出服务的概要的图；
图10是示出服务总线的功能的图；
图11是示出构成服务总线的模块的图；
图12是示出将服务安装到服务总线的处理的图；
图13是示意性地示出由车辆信息提供代理服务提供的协作的图；
图14是示意性地示出由服务器代理服务提供的协作的图；
图15是示意性地示出由虚拟车辆代理服务提供的协作的图；
图16是示出车载服务和外部服务彼此协作的处理的使用的图；
图17是示出车载服务和外部服务彼此协作的处理的盲区避免应用的使用的图；以及
图18是示出在交通网络中确定的边缘区域的图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述根据本公开的实施例的用于车辆的服务协作系统。用于车辆的服务协作系统使得由车载设备提供的车载服务和由外部设备提供的外部服务能够彼此协作，并且提供改进的对于协作的响应速度。服务表示向另一服务或应用提供功能。通常，服务由多个功能构成。
如图2所示，车载设备包括与车载网络8连接的扩展网关(extended gateway)1、基本网关2、显示装置3、定位器ECU 4、制动器ECU 5、灯ECU 6和摄像装置ECU 7。在本实施例中，扩展网关1由数据通信模块(DCM)提供，基本网关2由中央网关(CGW)提供。在下文中，扩展网关1也称为扩展GW 1，而基本网关2被称为基本GW 2。针对每个域而适当地定义车载网络8的协议。域可以包括根据相同通信协议进行通信的一个或多个ECU。协议可以是控制器局域网(CAN)、本地互连网络(LIN)、FlexRay或以太网(Ethernet)之一。这里，CAN、FlexRay和Ethernet是注册商标。图2仅示出了代表性的ECU，但是近一百个ECU实际上连接至车载网络8。
GW 1和GW 2中的每个GW、显示装置3以及ECU 4、ECU 5、ECU6和ECU 7中的每个ECU均具有相应的公知的控制设备。在任何附图中没有示出控制设备。控制设备由具有中央处理器单元(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和输入/输出(I/O)的微型计算机构成。采用这种配置，控制设备执行存储在非暂态有形存储介质中的功能程序。因此，除了正常过程之外，功能程序也被提供作为服务。
如图1所示，车载服务和应用被安装于扩展GW 1、基本GW 2、显示装置3以及ECU 4、ECU 5、ECU 6和ECU 7中的每个ECU。扩展GW 1被配置成与外部设备建立无线通信。扩展GW 1被安装有更新通知服务(UNS)、盲区避免应用(DAAA)、陌生人检测应用(SDA)和停车场空位检测应用(PLVDA)。更新通知服务向用户通知外部服务的更新。外部服务表示由存在于车辆外部的系统提供的服务。这里，存在于车辆外部的系统可以是服务器或内部系统。服务器或内部系统可以提供交通信息、娱乐信息和邮件服务。
基本GW 2在显示装置装置3以及ECU 4、ECU 5、ECU 6和ECU 7中的每个ECU所属的域中执行生根(rooting)。域可以包括外部服务系统域、人类系统域、环境系统域、本体系统域和移动系统域。
显示装置3安装有图像显示服务(IDS)。这里，显示装置3显示用于操作空调设备、音频等的各种操作按钮和用于导航的地图。
定位器ECU 4安装有位置信息提供服务(LIPS)。这里，定位ECU 4以高精度测量主车辆的位置，其是用于自驾驶的自主控制所需的。定位器ECU 4将所测量的主车辆的位置提供给自驾驶系统，使得自驾驶系统可执行自主控制。
制动器ECU 5安装有制动控制服务(BCS)。这里，制动器ECU 5在由乘员操作时执行制动操作，或者在自驾驶期间自动执行制动控制。灯ECU 6安装有灯控制服务(LCS)。这里，灯ECU 6在由乘员操作时执行接通/关断操作，或者在灯的自控制期间自动接通/关断灯。摄像装置ECU7安装有图像捕获服务(ICS)。这里，摄像装置ECU 7捕获存在于主车辆前面的前方车辆或障碍物。
边缘服务器9被提供作为外部设备。边缘服务器9安装有碰撞确定服务(CDS)、陌生人检测服务(SDS)和停车场空位通知服务(PLVNS)。与由边缘服务器9的短距离通信区域限定的边缘区域对应地，这些服务被适当地安装到边缘服务器9。边缘服务器9是设置在存在于云服务器与装置之间的中间层上的服务器。在该配置中，边缘服务器9提供与云服务相比需要更准时的实时属性的处理，并且提供由云服务器收集的云信息之中的指定信息。该指定信息表示另一装置10收集的感测信息。
另一装置10可以表示安装在另一车辆上的车载设备、自行车骑手或行人拥有的智能电话或者设置在停车场或十字路口的监视摄像装置。另一装置10安装有图像捕获服务或位置提供服务(PPS)。与另一装置10的类型对应地，这些服务被适当地安装到另一装置10。例如，车载设备和智能电话可以安装有位置提供服务，并且监视摄像装置可以安装有图像捕获服务。在主车辆附近行驶的另一车辆提供另一车辆的位置信息。骑自行车的人的智能电话提供了该人的位置信息。设置在十字路口的监视摄像装置根据所捕获的信息提供存在于十字路口的盲区的行人的位置信息。设置在房屋停车场的监视摄像装置根据所捕获的信息提供存在于房屋附近的陌生人的位置信息。设置在公司或大型零售店的公共停车场的监视摄像设备根据所捕获的信息提供主车辆没有感测到的行人、另外的车辆和停车场空位的存在。
上述车载设备和外部设备不能直接地相互采用彼此，并且不支持服务移除和服务添加。因此，为了相互采用车载设备和外部设备具有的相应功能，如图3所示，设置了服务接口(下文中，称为服务I/F)12和服务总线13。在附图中，服务I/F称为I/F。服务I/F 12由适配器11提供，并且服务总线13根据预定协议发送和接收包括对服务的请求或对服务的响应的消息。
服务总线13具有服务管理功能，其对服务的安装位置以及服务移除和服务添加进行管理。这里，服务移除和服务添加表示对服务的移除或对服务的添加。在本实施例中，如图1所示，基本GW 2的服务总线13安装有服务管理器(SM)13a。基本GW 2具有在域之间进行信息生根的功能、和对服务的安装位置以及服务移除和服务添加进行管理的功能。服务总线13通过车载网络8与硬件层(H/W)14连接。
当应用或服务采用另一服务时，如图3所示，通过服务I/F 12采用另一服务。采用这种配置，应用开发者不需要研究或考虑比最高应用层低的层。由于服务管理器13a对服务的安装位置以及服务移除和添加进行管理，因此应用开发者不需要研究或考虑应用的安装位置以及应用移除和添加。
服务I/F 12是由适配器11提供的接口。服务I/F 12使得车载设备和外部设备的应用或服务能够采用另一车载设备和另一外部设备的现有功能作为服务。服务I/F12使得服务和应用能够采用功能作为服务的处理称为提供功能作为服务。由多个服务构成的应用称为集成应用。
为了实现提供功能作为服务，车载设备和外部设备中的每个设备均配备有本地服务总线15，并且通过连接每条本地服务总线来建立虚拟服务总线13。如图4所示，假设车载设备安装起到外部设备的作用的边缘服务器9的服务A以使得车载设备可利用服务A。在这种情况下，服务A安装在与主车辆的本地服务总线15连接的外部设备的本地服务总线15上。因此，服务A被视为安装在服务总线13上，尽管服务A没有直接安装在主车辆的本地服务总线15上。
需要在主车辆上下载服务A，使得主车辆可利用服务A。在本实施例中，将服务A安装在主车辆上表示通过将服务A安装在服务总线13上来将服务A移动到服务总线13。如上所述，随着云环境的发展，可以在没有下载服务A的情况下将服务A安装在车载设备上。
一条本地服务总线15能够与一个存储空间对应地存在。存储空间由图1所示的操作系统(OS)16生成。当在一个CPU中通过OS 16生成两个以上存储空间时，本地服务总线15与每个存储空间对应地存在。采用这种配置，可以独立地安装服务总线13，而不依赖于配置低于OS 16的层的物理布置的ECU的规格或配置。
如图6所示，本地服务总线15被设置为安装于车载设备、外部设备和另一装置10的中间件软件。车载设备由1、GW 2、显示装置3以及ECU 4、ECU 5、ECU 6和ECU 7中的每个ECU提供。外部设备由边缘服务器9提供。另一装置可以由智能电话提供。每条本地服务总线15通过使用应用间通信、车载通信和车辆与外部通信进行连接来虚拟地构成一条服务总线13。在这种配置中，服务总线13隐藏低级层，诸如车载通信。低层的隐藏也称为封装。因此，服务开发者可以专注于开发应用，而无需考虑低级层的配置。因此，通过将安装有本地服务总线15的设备添加到现有服务总线13，可以容易地重建或扩展服务总线13。
如图7所示，通过经由服务I/F 12交换消息，服务可与另一服务相互操作。这种配置不限于服务彼此使用。通过经由服务I/F 12交换消息，应用能够采用该服务，并且集成应用18能够采用该服务。
如图8所示，服务与服务通信的协议具有请求/响应方式协议和公布/订阅方式协议。请求/响应方式协议以一对一的方式请求消息以及对消息作出响应。公布/订阅方式协议向未指定的多个订户公布消息。
在请求/响应方式协议中，一个服务以一对一的方式与另一服务进行通信。当一个主服务从另一服务接收到请求时，该服务响应于该请求将响应返回至另一服务。
在公布/订阅方式协议中，一个服务以一对多的方式与多个服务进行通信。当一个服务公布消息时，向未指定的多个被注册订阅的服务通知该消息。在公布/订阅方式协议中，被注册订阅的服务被配置为不对公布作出响应。
信息(即，由服务提供的属性)可以包括图9所示的各种信息。信息包括服务ID、服务版本、服务协议、采用的服务、替选服务、对车辆控制的影响的存在、服务发送和接收的优先级、连接权限、服务的安装位置、可靠性、另一车辆的服务、外部服务、价格、推荐、延迟要求、有效期(expiration time)、移除和添加单位、保密级别和安全级别。服务ID表示服务的名称。服务版本表示服务的版本。假设两个或更多个服务具有相同的名称并且服务的版本彼此不同，则这些服务被视为不同的服务。服务版本是保持服务唯一所需的。服务协议表示服务的通信协议，诸如请求/响应方式协议、公布/订阅方式协议。采用的服务表示主服务所采用的另一服务。替选服务表示用于安全行驶和安全停止的替选服务。当用于安全行驶和安全停止的服务变得不可用时，采用替选服务。对车辆控制的影响的存在表示对直线行驶、弯道行驶和停止的影响的存在。当服务对车辆控制有不利影响时，禁止在行驶期间安装和更新该服务。当服务对车辆控制没有不利影响时，允许在行驶期间安装和更新该服务。当需要在多个服务之间执行仲裁时，在优先级控制中采用服务发送和接收的优先级。连接权限表示与服务发送和接收的优先级的连接的权限。例如，当容易地批准生成用于控制制动的协作服务时，可能无法确保行驶安全。服务的安装位置表示对建立服务的约束。该约束可以包括主服务与另一服务之间的物理距离。可靠性表示服务的制造方。另一车辆的服务表示安装到被允许与主服务连接的另一车辆的服务。外部服务表示被允许与主服务连接的外部服务。外部服务可以包括云服务和智能电话服务。价格表示服务的价格。推荐表示服务的推荐级别。延迟需求表示建立主服务所需的通信延迟时间。有效期也可以包括自动更新的存在。移除和添加单位表示移除和添加的单位。移除和添加可以应用为单位、以ECU为单位、以域为单位或以车辆为单位而执行。保密级别表示主服务的保密级别。安全级别表示主服务的安全级别。可以采用除图9所示的信息之外的信息。服务总线13的功能包括服务总线管理、服务管理和服务执行。
当服务总线13接收到从车辆系统或服务发送的激活请求时，服务总线管理功能激活服务总线13。当服务总线13接收到从车辆系统发送的去激活请求时，服务总线管理功能对服务总线13进行去激活。服务总线管理功能对服务总线13的操作状态进行管理。
当服务总线13分别接收到对安装、卸载和更新的服务管理请求时，服务管理功能安装、卸载和更新服务。当服务总线13被激活或服务总线13接收到对于激活的服务管理请求时，服务管理功能激活服务。当服务总线13被去激活或服务总线13接收到对于去激活的服务管理请求时，服务管理功能对服务进行去激活。服务管理功能对服务的操作状态进行管理。
当服务总线13接收到消费者服务的执行请求时，服务执行功能执行提供方服务。提供方服务是被配置为提供另外的服务的服务。消费者服务是被配置为采用另外的服务的服务。服务执行功能为提供商服务的安装位置提供解决方案，即，服务执行功能具有位置透明性。当服务用户发送消费者服务时，服务执行功能响应于所接收到的消费者服务而对每个提供方服务执行访问控制，该访问控制确定允许或拒绝。服务执行功能以服务为单位或以消息为单位执行优先级控制。
当车载设备或外部设备的应用或服务采用另外的服务时，服务总线13为另外的服务的安装位置提供解决方案。因此，每个设备上的主服务能够在不考虑另外的服务的安装位置的情况下采用另外的服务。这种配置与服务的位置透明性对应。
如图10所示，服务总线13和适配器11位于软件配置层。本地服务总线15被设置为服务总线13的实施体。
服务总线13安装在OS 16和诸如CAN或传输控制协议和因特网互联协议(TCP/IP)的通信协议栈上。采用这种配置，可以实现各个服务之间的协作。适配器11为服务提供服务I/F 12，并且向服务总线13通知从服务接收到的请求。
如图11所示，服务总线13具有如下模块，其包括服务总线管理19、服务管理20、服务认证21、用户认证22、消息发送和接收23、服务搜索24、操作历史管理25、开发支持26和维护支持27。
服务总线管理19控制服务总线13的激活和去激活，保持另外的服务对于每个设备的每个服务而言是可用的，以及保持每个设备的每个服务对于另外的服务而言是可用的。
服务管理20对服务总线13上的服务进行管理，并且对服务的操作进行控制。
服务认证21对安装在服务总线13上的服务进行认证。
用户认证22对采用服务总线13的终端用户进行认证。
终端用户表示通过消费者服务、提供方服务或开发辅助软件访问服务总线13的人。终端用户可以包括车辆所有者和服务开发者。
消息发送和接收23发送和接收信息，即，在服务总线13上传送的消息。
服务搜索24对服务总线13上的服务进行搜索。
操作历史管理25在服务总线13的操作状态期间收集并提供服务，并且收集并提供服务总线13的操作历史。
开发支持26提供支持服务和服务总线13的开发的功能。
维护支持27提供在服务总线13的操作期间支持服务的维护的功能。
当将服务安装到服务总线13时，安装主要由安装管理服务执行。在集成应用18采用边缘服务器9的服务或另一装置10的服务的配置中，将安装管理服务安装到与外部设备进行通信的扩展GW 1。
下面将描述由安装管理服务执行的安装服务的处理。如图12所示，安装管理服务(IMS)请求自身的适配器安装服务，如符号A1所示的那样。在图12中，安装管理服务的适配器被称为IMS的ADP。适配器将从安装管理服务接收到的请求转发至主本地服务总线(SUBJECT(主)LSB)，如符号B1所示的那样。
响应于来自安装管理服务的安装请求，安装管理服务的适配器通过主本地服务总线请求另一本地服务总线(ANOTHER(另一)LSB)确定是否能够安装服务，如符号C1所示的那样。响应于来自安装管理服务的安装请求，另一本地服务总线确定是否能够安装服务。另一本地服务总线将指示由另一本地服务总线确定的确定结果的响应返回到安装管理服务的主本地服务总线，如符号D1所示的那样。
当另一本地服务总线确定能够安装服务时，安装管理服务的主本地服务总线将该服务安装在配置服务总线的即插即用(PnP)结构(PnP STR)上，如符号C2所示的那样。
当成功地将服务安装在PnP结构上时，PnP结构向安装管理服务的主本地服务总线提交响应，如符号E1所示的那样。根据该响应，安装管理服务的主本地服务总线向自身的适配器通知服务安装，如符号C3所示的那样。自身的适配器向安装管理服务通知服务安装，如符号B2所示地那样。在这种配置中，安装管理服务可以确定是否成功安装了服务。
安装管理服务的主本地服务总线将对所安装的服务的激活请求发送至PnP结构，如符号C4所示的那样。响应于来自安装管理服务的主本地服务总线的请求，PnP结构向已安装的目标服务(TS)发送激活请求，如符号E2所示的那样。响应于来自PnP结构的请求，目标服务向目标服务的适配器(TS的ADP)发送激活请求，如符号F1所示的那样，并且发送注册服务信息的请求，如符号F2的那样。
当注册了服务信息时，目标服务的适配器向安装管理服务的主本地服务总线通知信息注册，如符号G1所示的那样。采用这种配置，安装管理服务的主本地服务总线可以确定所安装的服务是否可用。安装管理服务的主本地服务总线请求安装服务的适配器启动目标服务，如符号C5所示的那样，并且目标服务的适配器将启动请求转发至目标服务，如符号G2所示的那样。
响应于启动请求，启动目标服务，然后，关于服务的启动，目标服务对自身的适配器作出响应，如符号F3所示的那样。目标服务的适配器将指示目标服务的启动的响应发送至安装管理服务的本地服务总线，如符号G3所示的那样。采用这种配置，安装管理服务的本地服务总线可以确定已安装的服务变得可用。
假设将没有安装有本地服务总线15的车载设备安装在主车辆上。在这种情况下，由于车载设备不能建立服务总线13，因此集成应用18不能采用车载设备的功能。
假设集成应用18采用不具有本地服务总线的车载设备的功能。在这种情况下，如图13所示，基本GW2安装有车辆信息提供代理服务(VIPPS)28。车辆信息提供代理服务28在没有本地服务总线15的车载设备与服务总线13之间对消息进行中继，并且起到消息的翻译器(translator)的作用。
采用这种配置，安装在基本GW2上的集成应用18可以采用不具有本地服务总线15的车载设备的功能。因此，基本GW 2能够管理车辆控制服务。在这种情况下，车辆信息提供代理服务28对服务总线13与不具有服务I/F 12和适配器11的车载设备之间的通信进行中继。因此，基本GW 2能够隐藏车载设备。
当与云或边缘服务器9进行消息发送或接收时，车辆信息提供代理服务28可以吸收在云或边缘服务器9中采用的协议与服务总线13的协议之间的差异。车辆信息提供代理服务28可以吸收在没有本地服务总线15的ECU 4、ECU 5、ECU 6和ECU 7中采用的CAN协议与服务总线的协议之间的差异。车辆信息提供代理服务28可以吸收在发送和接收服务总线消息时所使用的协议之间的差异。
假设边缘服务器9不具有本地服务总线15并且因此边缘服务器9不能够与服务总线13连接。在这种情况下，如图14所示，服务器代理服务29(SPS)被安装到扩展GW 1。服务器代理服务29在车辆的服务总线13与边缘服务器9之间对消息进行中继，并且起到消息的翻译器的作用。
采用上述配置，外部设备不需要安装本地服务总线15。因此，没有本地服务总线15的普通外部设备可以与车载设备进行通信。扩展GW 1能够隐藏车载设备。
假设边缘服务器9具有集成应用18，并且外部设备可以使用集成应用18对虚拟车辆进行控制，具体地，对车辆控制服务进行管理。在这种情况下，执行车辆控制的脑部(brain)设置在外部设备上，而实际控制车辆的手和脚设置在车辆上。采用这种配置，只需要在车辆上下载需要更高实时性能的控制相关服务。这种配置可以减少车辆的控制处理负荷。
上述配置可以支持位于边缘区域的车辆的自驾驶并且统一地控制位于边缘区域中的多个车辆。采用外部设备控制车辆的这种配置，要考虑安全漏洞。
如图15所示，边缘服务器9具有虚拟车辆代理服务器(VVPS)30。虚拟车辆代理服务器30在车辆的服务总线13与边缘服务器9之间对消息进行中继，并且起到消息的翻译器的作用。假设每个边缘服务器9具有不同的翻译规则，即，来自另一边缘服务器9的虚拟车辆代理服务器30的协议。在这种情况下，虚拟车辆代理服务器30的不同协议可以在云服务器上公开，使得车辆能够从云服务器获得相应的协议。通过获得该协议，车辆能够发送或接收根据该协议生成的消息。
采用上述配置，具有虚拟车辆代理服务器30的边缘服务器9可以吸收由于不同的原始装备制造方(OEM)、车辆类型差异和边缘服务器9中的传感器差异而引起的车辆规格差异。采用这种配置，可以确保安全。
当主车辆通过自主控制操作自驾驶时，基本上可以基于由主车辆检测到的感测信息、通过自主控制来操作自驾驶。当在主车辆不能感到障碍物的交通网络中行驶时，主车辆能够采用从例如监视摄像装置获得的另外的感测信息来支持自驾驶。在这种情况下，主车辆可以采用由云服务器统一管理的感测信息。
主车辆需要花费很长时间从云服务器获取由云服务器收集的感测信息。在云服务器在物理上远离主车辆或者云服务器具有要花费很长时间进行处理的大量信息时，这可能发生。用于统一管理的云服务器上的数据量迅速增加。云服务器的数量相对于车辆或数据的数量而言较小。这些因素也导致云服务器的响应性低。云服务器的响应性低使云协作的响应速度降低。因此，该配置难以对要求高响应性的交通状况作出响应。
采用上述配置，起到云服务器的边缘的作用的边缘服务器9可以提供对响应速度的改善。设置在云服务器与主车辆之间的边缘服务器9可以增加由外部设备提供的服务的种类。
外部设备可以提供的服务可以包括自驾驶、远程信息处理(telematics)服务、高级驾驶支持和大数据服务。
自驾驶是车辆采用的服务并且需要高响应速度。自驾驶可以包括对沿着同一车道自动行驶的控制、盲区的检测、自动代为停车、对彼此经过行驶的支持以及显示另一车辆与主车辆之间的距离。
远程信息处理服务是与从车辆提供的另外的远程信息处理服务协作的服务。远程信息处理服务可以包括：紧急呼叫(eCall)；故障呼叫(bCall)；远程启动器；倒退行驶辅助；驾驶员的驾驶状态的监视器；家用电器控制；家庭能源管理系统(HEMS)控制；娱乐协作，诸如音频和视频；车载空调控制；以及超速限制支持。
高级驾驶支持是在边缘区域提供的服务。高级驾驶支持可以包括行人突然出现在道路上的通知、针对周围和盲区的信息提供、关于前面盲区的支持、电动车辆(EV)充电的预约、家庭安全、门控制、灯控制和喇叭控制。
大数据服务是云服务器主要提供的服务并且需要大量信息。大数据服务可以包括：云车辆诊断，其中，云服务器对车辆进行诊断；攻击监视器，其中，云服务器监视关于通信安全的安全漏洞，并且分发用于处理安全漏洞的批处理软件(batch software)；空中下载(OTA)重新编程，其中，云服务器经由与车辆的通信重写车辆的软件；对车辆的行驶管理；自动生成高精度地图；基于驾驶适宜性的汽车保险建议；跟踪被偷车辆；对停车场空位的通知；智能电网控制；驾驶诊断或燃料经济性；以及汽车共享管理系统。
下面将描述集成应用18通过服务总线13与由边缘服务器9提供的外部服务协作地采用车载服务的情况。集成应用18基于由边缘服务器9提供的、主车辆、另一车辆和行人的位置信息而确定主车辆是否可能与障碍物碰撞。当集成应用18确定主车辆可能与另一车辆或行人碰撞时，集成应用18在显示装置3上显示警告。
如图16中的符号J1所示，假设确定主车辆进入提供外部服务的边缘区域。具体地，定位器ECU 4的位置信息提供服务基于车辆位置而确定车辆是否进入边缘。边缘服务器9向主车辆通知边缘服务器9具有主车辆可利用的服务，如符号H1所示的那样。主车辆对外部服务进行认证，如符号J2所示的那样。安装管理服务询问服务总线13是否存在要由外部服务采用的目标车载服务，如符号J3所示的那样。在这种情况下，当不存在实现集成应用18所需的最小车载服务时，处理结束。当车辆具有实现集成应用18所需的最小车载服务但不具有用于实现集成应用18的所有车载服务或车载传感器时，服务的操作质量可能不同于车辆具有用于实现集成应用18的所有车载服务或车载传感器的情况。例如，在盲区避免应用中，当作为制动器ECU 5的服务之一的制动服务被安装到制动器ECU 5时，盲区避免应用对制动器进行控制以使车辆停止。当制动服务没有被安装到制动器ECU 5时，盲区避免应用使用图像显示服务来在显示装置3上显示警告。
当集成应用18同时采用车载服务和外部服务时，(i)集成应用18所采用的车载服务和外部服务通过服务总线13连接，如符号J6和J4所示的那样，然后，(ii)车载服务和外部服务彼此协作，使得集成应用18被提供给用户，如符号J5所示的那样。采用这种配置，集成应用18可以向用户提供车载服务和外部服务彼此协作的服务。
作为车载服务和外部服务彼此协作的协作示例，下面将描述盲区避免，如图17所示。定位器ECU 4的位置信息提供服务重复地公布位置信息并且基于位置信息确定车辆是否进入边缘区域，如符号S1所示的那样。在图17中，定位器ECU的位置信息提供服务被称为PIPS(LEUC)。
具有外部服务的边缘服务器9向在边缘区域的车辆通知外部服务的存在。通过边缘服务器9的适配器11、边缘服务器9的服务总线13和扩展GW 1的服务总线13按所描述的顺序进行通知，如符号K1、L1和M1所示的那样。在图17中，边缘服务器的适配器被称为ADP(EDGE(边缘))，边缘服务器的服务总线被称为SB(EDGE)，并且扩展GW的服务总线称为SB(EGW)。
当主车辆进入边缘服务器9的边缘区域时，(i)扩展GW 1的服务总线13对外部服务进行认证，如符号Q1所示的那样，以及(ii)外部服务向基本GW 2的服务总线13询问主车辆中是否存在外部服务要采用的车载服务，如符号Q2和Q3所示的那样。在图17中，基本GW的服务总线被称为SB(BGW)。
基本GW 2(i)向服务总线13询问主车辆中是否存在外部服务要采用的车载服务，如符号R1所示的那样，(ii)执行对外部服务的订阅处理，如符号R2所示的那样，以及(iii)对由基本GW 2订阅的服务执行访问控制，如符号R3所示的那样。当存在外部服务要采用的车载服务时，基本GW 2接受外部服务的使用。通过扩展GW1的服务总线13、边缘服务器9的服务总线13和边缘服务器9的适配器11按所述的顺序向边缘服务器9的碰撞确定服务通知该接受，如符号R4、Q4、M2和L2所示的那样。
边缘服务器9的碰撞确定服务从主车辆接收公布通知。定位器ECU 4的位置信息提供服务公布位置信息，如符号S2所示的那样。通过定位器ECU 4的适配器11、定位器ECU 4的服务总线13、基本GW 2的服务总线13、边缘服务器9的服务总线13以及边缘服务器9的适配器11按所述的顺序向边缘服务器9的碰撞确定服务通知公布通知，如符号S2、T1、U1、R5、M3和L3所示的那样。在图17中，定位器ECU的适配器被称为ADP(LECU)，并且定位器ECU的服务总线被称为SB(LECU)。碰撞确定服务执行公布接收处理，并且除了从主车辆获取的主车辆的位置信息之外，还基于所收集的另一装置10的位置信息来确定主车辆是否可能与行人或另一车辆碰撞，如符号K2所示的那样。当确定主车辆可能与行人或另一车辆碰撞时，碰撞确定服务向扩展GW 1的盲区避免应用发送请求以显示碰撞的可能性。通过边缘服务器9的适配器11、边缘服务器9的服务总线13、扩展GW 1的服务总线13以及扩展GW 1的适配器11按照所述的顺序发送该请求，如符号K3、L4、M4、Q5和P1所示的那样。在图17中，扩展GW的适配器称为ADP(EGW)。在将该通知发送至盲区避免应用之后，盲区避免应用执行请求接收处理，并且在显示装置3上对碰撞可能性进行警告，如符号N1所示的那样。盲区避免应用向显示装置3的服务总线13发送请求以显示关于碰撞可能性的警告。在图17中，显示装置的服务总线被称为SB(DISPLAY(显示))。通过扩展GW1的适配器11、扩展GW 1的服务总线13以及基本GW 2的服务总线13按照所述的顺序发送该请求，如符号N2、P2、Q6和R7所示的那样。这里，基本GW2的服务总线13对由碰撞确定服务所请求的服务执行访问控制，如符号R6所示的那样。
显示装置3的图像显示服务通过显示装置3的适配器11从服务总线13接收对显示警告的请求，如符号X1和W1所示的那样。在图17中，显示装置的适配器被称为ADP(DISPLAY)。显示装置3的图像显示服务执行请求接收处理，并且在显示装置3上显示警告，如符号V1所示的那样。可替选地，可以通过使用音频通知服务输出音频指南而以音频方式进行警告。
采用上述配置，即使在十字路口等的盲区中存在行人或另外的车辆，也会在显示装置3上显示碰撞可能性。因此，驾驶员在驾驶期间可以注意盲区，并且在碰撞发生之前大大降低碰撞可能性。
当集成应用18所采用的外部服务随着车辆行驶而随时间变换时，通过对软件的静态重写进行的服务提供难以与要求准时实时性能的外部服务进行动态协作。动态协作表示在不重启系统的情况下根据系统的当前操作状态来使用服务。
下面将描述用于与要求准时实时性能的外部服务进行协作的动态重写。在与主车辆的规格对应的每个边缘区域中执行动态重写。通过该动态重写，主车辆的操作是可改变的。动态重写表示将新应用安装到扩展GW1。这里，新安装的应用生成采用车辆控制功能的集成应用18。这里，车辆控制功能经由服务I/F和适配器被提供作为服务。
图18示出在每个边缘区域中生成集成应用18的示例。在图18中，多个边缘区域设置在交通网络中，其中，每个边缘区域起到连接至云服务器31的每个边缘服务器9的短距离通信区域的作用。交通网络可以包括公司的停车场、行驶道路、十字路口和住所。当进入边缘区域时，主车辆(i)通过与相应边缘区域的边缘服务器9进行通信来安装服务，(ii)生成集成应用，以及(iii)随后执行与边缘区域对应的服务。
当主车辆可能与另一车辆、行人等碰撞时，需要进行制动控制。在这种情况下，主车辆添加制动器ECU 5、制动器ECU适配器11、制动器ECU服务总线13以及制动控制服务。当主车辆需要根据由摄像装置捕获的图像获得位置信息时，主车辆添加摄像装置ECU 7、摄像装置ECU适配器11、摄像装置ECU服务总线13和图像捕获服务。
下面将描述采用摄像装置ECU 7的图像捕获服务的集成应用18的示例。当主车辆在公司的停车场中行驶时，(i)车载摄像装置起到停车场空位检测摄像装置的作用，(ii)车载摄像装置与停车场监视摄像装置协作地检测停车场空位，以及(iii)集成应用18通知停车场空位。
当主车辆行驶在行驶道路上时，(i)车载摄像装置起到前方监视摄像装置的作用，(ii)车载摄像装置检测诸如前方车辆、自行车或行人的障碍物，以及(iii)集成应用18对制动器进行控制。
当主车辆在十字路口行驶时，(i)车载摄像装置起到行人检测摄像装置的作用，(ii)车载摄像装置与设置在十字路口的监视摄像装置协作地检测盲区中存在的行人，以及(iii)集成应用18通知行人的存在或对制动器进行控制。
当主车辆到达住所时，(i)车载摄像装置起到安全摄像装置的作用，(ii)车载摄像装置与设置在住所的安全摄像装置协作地检测可疑人员，以及(iii)集成应用18用喇叭发出声音或使车辆灯发光以进行恐吓。
当采用诸如设置在十字路口的交通信号装置的交通信号信息的外部基础设施信息时，向外部基础设施添加本地服务总线15和基础设施信息提供服务。假设交通信号装置具有本地服务总线15和信号信息提供服务。在这种情况下，集成应用18与交通信号装置协作地向处于停止状态的车辆通知在信号切换之前的剩余时间，或者通知信号切换。服务总线13对外部设备的每种服务执行动态生根，并且将服务彼此连接，使得现有的销售车辆可以添加由外部设备提供的新应用。
在本实施例中描述的配置可以提供以下优点。建立虚拟服务总线13，该虚拟服务总线13对车载设备与外部设备之间的消息发送和接收进行中继。将边缘服务器9作为外部设备的示例进行描述。集成应用18通过使车载服务和由边缘服务器9提供的外部服务彼此协作来采用这些服务。采用这种配置，主车辆的功能可以跟上由边缘服务器9提供的外部服务的快速发展。
服务管理器13a对服务的安装位置进行管理，使得集成应用18可动态地相互利用服务。采用这种配置，车载设备的功能和外部设备的功能可动态地相互利用彼此。服务管理器13a对服务移除和添加进行管理，使得可以动态地移除和添加服务。采用这种配置，可以动态地移除和添加车载设备和外部设备。
服务管理器13a被安装到基本GW 2的服务总线13，其对扩展GW 1以及ECU 4、ECU5、ECU 6和ECU 7中的两者之间的数据发送和接收进行中继。采用这种配置，服务管理器13a动态地管理车载服务和外部服务这两者。因此，应用开发者可以在不考虑所采用的应用的位置以及应用移除和添加的情况下对应用进行开发。
基本GW 2和扩展GW 1具有车辆信息提供代理服务28。采用这种配置，车载设备的另外的服务可以使用不具有本地服务总线15的车载设备的服务，并且车载设备对于外部设备而言可以被封装。
在上述配置中，提供了由集成应用18控制的虚拟车辆。在这种配置中，安装在边缘服务器9上的集成应用18通过作为虚拟车辆的服务总线13来对主车辆进行控制。边缘服务器9具有虚拟车辆代理服务器30。该配置可以防止信息安全性降低。
车载设备与边缘服务器9进行短距离通信。因此，与由云服务器31直接提供外部服务的情况相比，边缘服务器9可以以更高的速度提供外部服务。
由于边缘服务器9的短距离通信区域是与主车辆的行驶区对应的预定区域，因此可以指定外部服务的提供区域。一个边缘服务器9的外部服务不同于另一边缘服务器9的外部服务。与短距离通信区域对应地提供每个边缘服务器9的服务。因此，主车辆与对应于边缘区域而不同的外部服务进行协作，并且外部服务可以在从出发地(诸如住所)到目的地的行驶期间在每个边缘区域中对自主控制进行补充。
作为外部服务，边缘服务器9提供盲区的信息，其中，盲区是主车辆可感测的区域之外的区域。该配置可以提高在自驾驶期间的安全性。边缘服务器9被建立为云服务器的边缘部件。因此，可以由云服务器31集中管理从车载设备收集的信息，并且可以将该信息作为云信息提供给车载设备。
(其他实施例)
在上述实施例中，服务总线13由边缘服务器9和无线通信建立。服务总线13可以通过公共无线通信网络建立。在这种情况下，可以通过由每个地区和国家基于由位置信息提供服务所提供的位置信息而安装不同的服务来生成集成应用18。可以基于由位置信息提供服务所提供的位置信息来提供适合每个地区和国家的自驾驶、远程信息处理服务、高级驾驶支持以及大数据服务。
在上述实施例中，将用于车辆的服务协作系统应用于自驾驶系统。可以在车辆的手动驾驶操作期间对盲区中存在的人或车辆进行警告。在主车辆行驶期间，通过连接另一车辆的服务总线13，向主车辆的乘员通知另一车辆靠近，并且可以提前避免与另一车辆碰撞。
虽然仅选择了所选择的示例性实施例来说明本公开，但是根据本公开，对于本领域技术人员而言将显而易见的是，可以不背离所附权利要求所限定的本公开的范围的情况下，进行各种改变和和修改。此外，仅出于说明目的、而不是出于限制由所附权利要求及其等效方案所限定的本公开的目的而提供根据本公开的示例性实施例的以上描述。

Claims (11)

1.一种用于车辆的服务协作系统，其中，所述服务协作系统使得由车载设备(1至7)或外部设备提供的功能能够作为服务使用，所述车载设备连接至所述车辆的车载网络(8)，并且所述外部设备以无线方式可通信地连接至所述服务协作系统，
所述用于车辆的服务协作系统包括：
设置于主设备和不同的设备中的每个设备的服务接口(12)，其中
所述主设备是所述车载设备或所述外部设备中的一个设备，
所述不同的设备是所述车载设备或所述外部设备中的另一个设备，
所述主设备的服务接口响应于从所述不同的设备的应用发送的请求，向所述不同的设备发送对所述服务的请求，
所述主设备的服务接口响应于从所述不同的设备发送的且请求所述主设备的服务的请求，在所述主设备中生成所述服务，以及
所述主设备的服务接口将在所述主设备中生成的所述服务提供给所述不同的设备；
设置于所述主设备和所述不同的设备中的每个设备的本地服务总线(15)，其中，所述本地服务总线响应于对所述服务的请求或响应，根据预定协议在所述主设备的服务接口与所述不同的设备的服务接口之间发送和接收消息；
由所述主设备的本地服务总线和所述不同的设备的本地服务总线的连接虚拟地构成的服务总线(13)；以及
集成应用(18)，其起到所述应用的作用，并且使得能够通过所述服务总线协作地使用车载服务和外部服务，其中，所述车载服务是由所述车载设备提供的，而所述外部服务是由所述外部设备提供的。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的服务协作系统，还包括：
服务管理器(13a)，其通过对所述服务的安装位置进行管理，使得能够在所述车载设备中或所述外部设备中动态地相互采用所述服务。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的服务协作系统，其中，
所述服务管理器通过对所述服务的移除和添加进行管理，使得能够动态地移除和添加所述服务。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于车辆的服务协作系统，还包括：
设置于所述主设备的车辆信息提供代理服务(28)，其中，所述车辆信息提供代理服务通过对不具有所述本地服务总线的另一不同的设备与所述主设备之间的消息发送和接收进行中继来建立所述服务总线。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的用于车辆的服务协作系统，其中，
所述外部设备安装有所述集成应用，以及
所述外部设备包括虚拟车辆代理服务器(30)，所述虚拟车辆代理服务器通过对所述外部设备与所述车载设备的本地服务总线之间的消息发送和接收进行中继来建立所述服务总线。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的用于车辆的服务协作系统，其中，
所述车载设备与所述外部设备进行短距离通信。
7.根据权利要求6所述的用于车辆的服务协作系统，其中，
所述外部设备将预定的通信区域定义为与所述车辆的行驶区对应的短距离通信区域。
8.根据权利要求7所述的用于车辆的服务协作系统，其中，
所述外部设备提供所述短距离通信区域所特有的服务。
9.根据权利要求8所述的用于车辆的服务协作系统，其中，
所述外部设备将自驾驶支持提供作为所述短距离通信区域所特有的服务。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的用于车辆的服务协作系统，其中，
所述外部服务在所述主车辆进入所述短距离通信区域时被安装。
11.根据权利要求1至3和7至9中任一项所述的用于车辆的服务协作系统，其中，
所述外部设备是由起到云服务器(31)的边缘部件的作用的边缘服务器提供的。
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