CN108702808B - 用于接收和处理车辆控制信息和/或交通状况信息的基站 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基站(100)，用于从车辆控制单元(400)接收车辆控制信息和/或交通状况信息，优选地，该车辆控制单元(400)连接到基站(100)。该基站包括基带单元(101)，以及至少一个接口(102)，其中基带单元(101)连接到该至少一个接口(102)，以及该至少一个接口(102)用于与至少一个应用处理单元(103)进行通信，以在该至少一个应用处理单元(103)中处理车辆控制信息和/或交通状况信息，并用于从该至少一个应用处理单元(103)接收处理结果。基站(100)用于将该处理结果转发到车辆控制单元(400)。本发明还提供了一种车辆控制单元(400)，其中该车辆控制单元(400)用于从车辆(404)的传感器(401)、执行器(402)或用户接口(403)中的至少一个中获得车辆控制信息和/或交通状况信息。该车辆控制单元(400)还用于与基站(100)进行通信，以将该车辆控制信息和/或交通状况信息发送到基站(100)，并从基站(100)接收该发送的车辆控制信息和/或发送的交通状况信息的处理结果，其中，该车辆控制单元(400)用于处理接收到的该处理结果。

Description

用于接收和处理车辆控制信息和/或交通状况信息的基站
技术领域
本发明涉及基站、方法和车辆控制单元。
背景技术
在当前车辆技术中，车辆控制信息或交通状况信息由固定集成在车辆中的车辆电子装置来处理，例如一个或多个车辆控制单元。在传统的解决方案中，车辆控制信息和交通状况信息包括关于连接到车辆的传感器、执行器和用户接口的任何信息，或例如，由公共广播提供并由车辆接收的关于交通状况的信息。车辆中处理车辆控制信息和/或交通状况信息的典型应用和服务例如有用于车辆导航、驾驶辅助、娱乐或通信的系统，以及处理车辆控制信息和/或交通状况信息的任何其他系统或单元。车辆尤其是传统车辆电子装置的生命周期通常包括至少3年的研发期、最低5年的生产期和10年以上的运行期。车辆电子装置通常在车辆的研发期设计，并固定集成在车辆中。因此，车辆电子装置的整个预期的服务时间较长，并且出现了如何使车辆电子装置适应在车辆的生命周期期间开发的新应用和服务所要求的较高的处理能力的问题。
考虑到，在车辆的生命周期中，车辆电子装置处理的应用和服务可以更新为新的应用和服务，然而在车辆的生命周期内很难使车辆电子装置的处理能力适应新的应用和服务的要求，这就使问题更加严峻了。
新的应用和服务的快速发展，以及新的应用和服务所要求的处理能力的提高，要求以一种更容易的方式来扩展汽车电子装置的处理技术的处理能力。例如，新的应用和服务需要一种处理技术，这种处理技术根据从开发阶段开始直到处理技术生命周期结束通常不到5年的生命周期进行更新。
一方面由于车辆电子装置的典型产品生命周期不同，另一方面由于新的应用和服务所需的处理技术不同，因此不同的生命周期之间可能会出现不匹配。
随着越来越多的车辆通过诸如GSM、UMTS或LTE的无线通信技术连接到通信网络，诸如互联网，传统的解决方案能够使车载应用和服务通过通信网络向第三方提供的应用和服务发送请求并从中接收相应的结果。因此，车辆可以将来自车辆电子装置的信息的处理外包于通过通信网络提供的应用和服务。然而，由于以下原因，可以被外包的用于处理的信息以及通过通信网络可以提供的应用和服务是非常有限的。
通过通信网络可以提供给车辆的应用和服务通常位于与通信网络连接的数据中心。连接车辆和数据中心的网络分段通常与可用性、可靠性、信息安全性和传输时间有关的一些不确定性相关联。由于通过通信网络提供的应用和服务位于数据中心，并且这些应用和服务通常与数据中心的其他用户共享，所以数据中心提供的处理能力也难以预测。此外，数据中心距离车辆较远，导致连接数据中心和车辆的长网络路径容易出现上述不确定性。虽然以上述方式提供的诸如可用性、可靠性、信息安全性、传输时间和处理能力等参数对于大多数移动计算场景(例如，要求99.9％的可靠性)来说可能是足够的，但在传统解决方案中，没有一种现有解决方案的参数充分满足车辆行业标准(例如，通常要求99.999％的可靠性)，进而可以将来自车辆电子装置的车辆控制信息和/或交通状况信息的处理外包于通信网络。
传统解决方案的另一个问题在于，由于上述关于信息传输的不确定性，由一个车辆收集的车辆控制信息和交通状况信息无法与其他车辆共享，以便例如实时地改善其他车辆的运行参数，如能耗或减震器配置等。
因此，为了使车辆电子装置在车辆的生命周期期间适应新的应用和服务所要求的较高处理能力，以及为了改善车辆控制信息和/或交通状况信息在不同车辆之间的共享，尤其需要一种通过距离车辆较近的通信网络以可靠、安全并快速的方式提供处理能力的方式。
发明内容
鉴于传统解决方案的上述缺点以及通过通信网络为车辆电子装置提供处理能力面临的挑战，本发明旨在对现有技术进行改进。本发明的目的是提供一种基站、方法、车辆控制单元和系统，用于解决和缓减车辆与车辆电子装置的不同生命周期之间的不匹配。具体地，本发明旨在提供一种通过通信网络以可靠、安全和快速的方式扩展车辆电子装置的处理能力的方式。为此，本发明意在将来自车辆电子装置的车辆控制信息和/或交通状况信息的处理外包于通信网络，具体地，如基站。本发明还期望简化车辆之间车辆控制信息的共享。同时，本发明旨在为第三方提供一种更简单的方式以为车辆提供应用。
本发明的上述目的通过所附独立权利要求中提供的解决方案来实现。各从属权利要求中进一步定义了本发明的有益实现方式。
具体地，本发明实施例通过向基站发送车辆控制信息和/或交通状况信息，以便在基站进行处理，并通过基站将处理结果返回车辆电子装置，来扩展车辆电子装置的用于处理车辆控制信息和/或交通状况信息的处理能力。优选地，该基站是根据诸如GSM、UMTS、LTE或5G的3GPP标准的基站。
本发明的第一方面提供一种基站，用于从车辆控制单元接收车辆控制信息和/或交通状况信息，优选地，所述车辆控制单元连接到所述基站，所述基站包括：基带单元以及至少一个接口，其中基带单元连接到所述至少一个接口，以及所述至少一个接口用于与至少一个应用处理单元进行通信，以在所述至少一个应用处理单元中处理车辆控制信息和/或交通状况信息，并用于从所述至少一个应用处理单元接收处理结果，以及其中所述基站用于将所述处理结果转发到所述车辆控制单元。
例如，应用处理单元可以一起处理车辆控制信息和交通状况信息，以实现基于车辆控制信息和交通状况信息的合并结果。这确保了在处理过程中将所有可用信息都考虑在内。
因此，提供了一种用于向基站发送车辆控制信息和/或交通状况信息的方式，其中，所接收的信息由通过至少一个接口与基站连接的至少一个应用处理单元处理。车辆控制信息和/或交通状况信息的处理结果可以由基站返回车辆以供车辆进一步使用或处理。因此，通过向基站发送车辆控制信息和/或交通状况信息，可以扩展车辆的车辆电子装置的处理能力，其中，在基站将该处理结果返回车辆前，该处理结果在至少一个应用处理单元中进行处理。因此，解决了车辆和车辆电子装置的生命周期不匹配的问题。
目前制造的车辆几乎都配备有无线通信技术，因为基站是通信网络中最靠近车辆的网络节点，所以通过包括用于与至少一个应用处理单元通信的接口的基站向车辆电子装置提供处理能力是有利的。
基站和车辆之间产生的网络短路径不容易发生故障，可以有效地得到保护，并且能够实现快速无故障的通信。通过至少一个接口与基站连接的应用处理单元可以专门用于处理车辆控制信息和/或交通状况信息，从而提供充足且可预测的处理能力。
另外，本发明的实施例可以用于收集和/或处理由至少一个车辆提供的车辆控制信息和交通状况信息，也可以用于向至少一个其他车辆发送收集和处理后的车辆控制信息以及收集和处理后的交通状况信息。具体地，本发明的实施例允许从诸如行人、骑车人、交通信号灯或交通管理系统的其他实体收集交通状况信息，并将该信息提供给车辆。
基站100，以及具体的至少一个应用处理单元103优选地具有模块化设计，其允许在必须由基站100以及至少一个应用处理单元103处理的信息数量增加的情况下，容易地进行硬件升级。
基站优选地从车辆控制单元接收车辆控制信息和/或交通状况信息，所述车辆控制单元通过诸如无线通信方式直接连接到所述基站。为此，车辆控制单元优选地包括移动通信单元，该移动通信单元可以与基站的通信单元无线连接。然而，基站也可以通过有线核心通信网络等其他通信手段接收车辆控制信息和/或交通状况信息。车辆控制信息和/或交通状况信息可以通过交通灯、交通管理系统或其他基站提供给核心通信网络。例如，其他基站中的一个基站可以从直接连接到另一个基站的车辆控制单元接收车辆控制信息和/或交通状况信息，然后可以将接收到的信息提供给核心通信网络。这确保了将车辆控制单元从第一基站切换到第二基站的无缝过程。
在根据第一方面本身的基站的第一种实现方式中，基站是根据诸如GSM、UMTS、LTE或5G的3GPP标准的基站。
由于基站是根据诸如GSM、UMTS、LTE或5G的3GPP标准以及未来标准的基站，这些广泛采用的无线通信技术可用于发送和接收信息。
在根据第一方面本身或根据第一方面的第一种实现方式的基站的第二种实现方式中，所述至少一个接口包括软件接口，并且所述至少一个应用处理单元是所述基站的一部分，和/或者所述至少一个接口包括可连接到至少一个应用处理单元的硬件接口。
软件接口确保提供了一种用于通过第三方开发应用和服务并将其提供给应用处理单元的开放统一方式。应用处理单元本身可以由基站的制造商提供。因此，第三方可以专注于开发应用和服务，而无需自己提供应用处理单元。软件接口可以用于仅提供与基站的安全相关的功能的有限访问。
硬件接口便于将来升级应用处理单元。通过与硬件接口连接，第三方制造商可以将应用处理单元以及控制应用处理单元的应用和服务提供给基站。因此，第三方制造商在提供应用、服务和应用处理单元方面具有更大的灵活性。此外，通信网络运营商也具有更大的灵活性，因为基站和应用处理单元的位置可以单独选择。
在根据第一方面本身或第一方面的前述任一实现方式的基站的第三种实现方式中，车辆控制信息包括至少一个车辆的关于传感器、执行器或用户接口中的至少一个的信息。
这确保基站可以扩展车辆电子装置的处理能力，并可以在多个车辆之间共享车辆控制信息。
在根据第一方面本身或第一方面的前述任一实现方式的基站的第四种实现方式中，交通状况信息包括关于行人、自行车或车辆中的至少一个的位置的信息和/或由至少一个交通信号灯或至少一个交通管理系统提供的信息。
这确保交通状况信息可以提供关于可能发生事故或交通堵塞等关键情况的位置的信息。
在根据第一方面本身或第一方面的前述任一实现方式的基站的第五种实现方式中，基站还包括纠错单元，用于对由所述基站接收的车辆控制信息和/或交通状况信息和/或由所述基站转发的处理结果进行纠错。
纠错能够通过诸如无线通信网络的不可靠通信信道进行更可靠的信息传递。
在根据第一方面本身或第一方面的前述任一实现方式的基站的第六种实现方式中，所述纠错单元还包括确定单元，用于确定接收和/或发送的信息是否是所述车辆控制信息和/或所述交通状况信息和/或所述处理结果，当所述接收和/或发送的信息是所述车辆控制信息和/或所述交通状况信息和/或所述处理结果时，对所述接收和/或发送的信息进行纠错。
通过专门对特定信息进行纠错，提高了基站中信息处理的整体速度和效率。
在根据第一方面本身或第一方面的前述任一实现方式的基站的第七种实现方式中，基站还包括安全单元，用于确定所接收的车辆控制信息和/或所接收的交通状况信息是否是允许的车辆控制信息和/或允许的交通状况信息，并且所述至少一个接口还用于与所述至少一个应用处理单元进行通信，以专用于处理所述至少一个应用处理单元中的所述允许的车辆控制信息和/或所述允许的交通状况信息。
安全单元确保了禁止恶意车辆控制信息和/或恶意交通状况信息侵入(例如，这类信息目的在于引起车辆的事故或无效能耗)。
本发明的第二方面提供了一种方法，包括以下步骤：基站从车辆控制单元接收车辆控制信息和/或交通状况信息，优选地，所述车辆控制单元连接到所述基站，所述基站的基带单元通过包括在所述基站中的至少一个接口将所述车辆控制信息和/或所述交通状况信息转发到至少一个应用处理单元，所述基站的所述基带单元通过所述至少一个接口从所述至少一个应用处理单元接收所述车辆控制信息和/或所述交通状况信息的处理结果，以及所述基站将所述处理结果发送到所述车辆控制单元。
第二方面的方法及其实现方式分别实现了与第一方面的基站及其实现方式相同的优点。第二方面的方法的其他实现方式直接来自第一方面的基站的功能。
本发明的第三方面提供了一种车辆控制单元，其中所述车辆控制单元用于从车辆的传感器、执行器或用户接口中的至少一个中获得车辆控制信息和/或交通状况信息，其中所述车辆控制单元还用于与基站进行通信，以将所述得到的车辆控制信息和/或所述交通状况信息发送到所述基站，并从所述基站接收所述发送的车辆控制信息和/或所述发送的交通状况信息的处理结果，其中，所述车辆控制单元用于处理接收的所述处理结果。
这确保可以在基站中处理由至少一个传感器、至少一个执行器或至少一个用户接口生成的车辆控制信息和/或交通状况信息，并且基站可以将车辆控制信息和/或交通状况信息的处理结果返回车辆控制单元。因此，可以实现的是，随着基站的未来更新，由车辆控制单元提供的信息可以用于新应用或使用实例，而无需改变车辆控制单元。然后，将车辆控制单元提供的信息的处理结果用在车辆上，以提高车辆的性能。例如，可以在基站中实现新的行人识别算法，而新算法与旧算法之间的输入通常保持相同(例如车辆提供的视频数据、雷达数据等)。随着基站将这种算法的结果传送回车辆，每个连接到基站的车辆都可以从这个新的算法中获益，而不需要改变单个车辆。
在根据第三方面本身的车辆控制单元的第一实现方式中，车辆控制单元还用于根据从所述基站接收的所述处理结果来控制所述车辆的传感器、执行器或用户接口中的至少一个。
这确保处理结果被传送回车辆控制单元后，可以用于控制车辆的传感器、执行器或用户接口中的至少一个。随后，提供了一种通过在基站中处理车辆控制信息和/或交通状况信息来扩展车辆电子装置(即，所有车辆控制单元、传感器、执行器、用户接口以及车辆所包括的任何其他电子模块、单元或系统)的处理性能的方式。
车辆控制单元还能够通过通信网络控制基站的至少一个应用处理单元提供的应用和服务，并接收由至少一个应用处理单元提供的应用和服务返回的信息。接收的信息可以通过车辆的用户接口输出，也可以用于控制车辆的传感器和执行器。
在根据第三方面本身或根据第三方面的第一种实现方式的车辆控制单元的第二种实现方式中，车辆控制单元还包括纠错单元，用于对会被发送至所述基站的所述车辆控制信息和/或所述交通状况信息，和/或从所述基站接收的所述处理结果进行纠错。
纠错能够通过诸如无线通信网络的不可靠通信信道进行更可靠的信息传递。
在根据第三方面本身或根据第三方面的前述任一实现方式的车辆控制单元的第三种实现方式中，所述纠错单元还包括确定单元，用于确定所述接收和/或发送的信息是否是所述车辆控制信息和/或所述交通状况信息和/或所述处理结果，当确定所述接收和/或发送的信息是所述车辆控制信息和/或所述交通状况信息和/或所述处理结果时，对所述接收和/或发送的信息进行纠错。
通过专门对特定信息进行纠错，提高了车辆控制单元中信息处理的整体速度和效率。
在根据第三方面本身或根据第三方面的前述任一实现方式的车辆控制单元的第四种实现方式中，所述车辆控制单元还包括安全单元，用于确定从所述基站接收的所述处理结果是否是允许的处理结果，并且其中所述车辆控制单元还用于根据所述允许的处理结果专用于控制所述车辆的传感器、执行器或用户接口中的至少一个。
安全单元确保了禁止车辆控制信息和/或交通状况信息的处理的恶意结果侵入(例如，这类结果目的在于引起车辆的事故或无效能耗)。
本发明的第四方面提供了一种方法，包括以下步骤：车辆控制单元从车辆的传感器、执行器或用户接口中的至少一个中获得车辆控制信息和/或交通状况信息；所述车辆控制单元向基站发送所述获得的车辆控制信息和/或所述交通状况信息；所述车辆控制单元从所述基站接收所述发送的车辆控制信息和/或所述发送的交通状况信息的处理结果；所述车辆控制单元处理所述接收到的处理结果。
第四方面的方法及其实现方式分别实现了与第三方面的车辆控制单元及其实现方式相同的优点。第四方面的方法的其他实现方式直接来自第三方面的车辆控制单元的功能。
本发明的第五方面提供了一种系统，包括根据第一方面本身或根据第一方面的任一实现方式的至少一个基站，以及根据第三方面本身或根据第三方面的任一实现方式的至少一个车辆控制单元。
第四方面的系统及其实现方式分别实现了与第一方面的基站及其实现方式、第二方面的方法及其实现方式以及第三方面的车辆控制单元及其实现形式相同的优点。
附图说明
本发明的上述方面和实现方式将结合附图在以下具体实施例的描述中进行解释，其中
图1示出了根据本发明一实施例的基站的示意图。
图2示出了根据本发明一实施例的基站的详细的示意图。
图3示出了根据本发明的基站和应用处理单元的示意图。
图4示出了根据本发明一实施例的车辆控制单元的详细的示意图。
图5示出了根据本发明一实施例的车辆控制单元的示意图。
图6示出了根据本发明一实施例的包括基站和车辆控制单元的系统的示意图。
图7示出了根据本发明一实施例的包括基站和车辆控制单元的系统的详细的示意图。
图8示出了根据本发明一实施例的方法的流程图。
图9示出了根据本发明一实施例的方法的流程图。
具体实施方式
通常需要说明的是，本申请中所描述的所有配置、装置、模块、组件、模型、元件、单元和工具等均可以通过软件或硬件元素或它们的任意组合来实现。由本申请中描述的各种实体执行的所有步骤以及所描述的由各种实体执行的功能旨在表示相应的实体适于或用于执行相应的步骤和功能。即使在特定实施例的以下描述中，由一般实体执行的特定功能或步骤也并未反映在执行特定步骤或功能的实体的特定详细元素的描述中，本领域技术人员应清楚这些方法和功能可以通过各自的硬件或软件元素或它们的任意组合来实现。此外，本发明的方法及其各个步骤体现在各种所描述的设备元件的功能上。
图1示出了根据本发明一实施例的用于从车辆控制单元接收车辆控制信息和/或交通状况信息的基站100的示意图。基站100包括基带单元101和至少一个接口102。图1中示出了两个接口102。然而，也可以有更过或更少的接口102。
基带单元101优选地用于建立与核心通信网络的连接，以发送和接收基本操作信息以及具体的车辆控制信息和/或交通状况信息。与核心通信网络连接能够使基站100与诸如其他基站100、数据中心、交通灯或交通管理系统的其他实体交换车辆控制信息和/或交通状况信息以及车辆控制信息和/或交通状况信息的处理结果。基带单元101还可以与包括在基站100中的无线电单元连接，使得基站100能够通过无线通信技术发送和接收信息，尤其是车辆控制信息和/或交通状况信息以及车辆控制信息和/或交通状况信息的处理结果。由于基站100是根据诸如GSM、UMTS、LTE或5G的3GPP标准以及未来标准的基站100，这些无线通信技术可用于发送和接收信息。示例性地，基带单元101还与两个接口102连接。因此，对于基站100而言，提供了一种在核心通信网络、无线电单元、基带单元101和接口102之间交换信息的方式。该信息可以包括车辆控制信息和/或交通状况信息以及车辆控制信息和/或交通状况信息的处理结果。
该至少一个接口102还用于与至少一个应用处理单元103通信。图1示出了一个应用处理单元103对应连接一个接口102。然而，也可以有多个应用处理单元103连接到一个接口102。至少一个应用处理单元103用于通过至少一个接口102接收车辆控制信息和/或交通状况信息，处理接收的车辆控制信息和/或接收的交通状况信息，并将车辆控制信息和/或交通状况信息的处理结果传送回至少一个接口102。这使得基站100能够通过核心通信网络和/或无线电单元接收车辆控制信息和/或交通状况信息，这些信息反过来又通过基带单元101和至少一个接口102转发到至少一个应用处理单元103。至少一个应用处理单元103处理车辆控制信息和/或交通状况信息，并通过至少一个接口102将车辆控制信息和/或交通状况信息的处理结果返回至基带单元101，然后该处理结果通过基站100的无线电单元或核心通信网络进行发送。
因此，提供了一种用于车辆向基站100发送车辆控制信息和/或交通状况信息的方式，其中，所接收的信息由通过至少一个接口102与基带单元101连接的至少一个应用处理单元103处理。车辆控制信息和/或交通状况信息的处理结果反过来又可以通过基站100返回车辆以供进一步处理。因此，提供了一种可以通过向基站100发送车辆控制信息和/或交通状况信息来扩展车辆的车辆电子装置的处理性能的方式，其中，这在基站100将处理结果返回车辆前在至少一个应用处理单元103中进行处理。
基站100和具体的至少一个应用处理单元103优选地具有模块化设计，使得在必须由基站100以及至少一个应用处理单元103处理的信息的数量增加的场景下，容易地进行硬件升级。相对于升级永久固定在车辆404中的车辆电子装置，对具有模块化设计的应用处理单元103的硬件进行升级会更容易实现。
图1中示出了两个接口102。两个接口102中的第一个接口连接到作为基站100的一部分的应用处理单元103。在图1中，示出了该应用处理单元103是基站100的一部分，位于标有位置标号100的矩形内(即，在基站100内部)。在应用处理单元103是基站100的一部分的情况下，连接到应用处理单元103的两个接口102中的第一个接口是软件接口102。软件接口102可以是应用程序编程接口(application programming interface，API)，其通过预定义的一组例程、协议和工具提供对应用处理单元103的底层资源(诸如内存、CPU、存储器等)的访问。第三方使用软件接口102开发在应用处理单元103中执行的应用和服务，这可以影响应用处理单元103中对车辆控制信息和/或交通状况信息的处理。虽然软件接口102提供了一种用于第三方开发应用和服务的开放统一的方式，但是应用处理单元103可以由基站100的制造商提供。因此，第三方可以专注于开发应用和服务，无需自己提供应用处理单元103。然而，软件接口102可用于仅提供与基站100的安全相关的功能的有限访问。
在图1中，两个接口102中的第二个接口与至少一个应用处理单元103连接。在图1中，示出了该应用处理单元103与第二接口102连接，位于标有位置标号100的矩形外(即，在基站100外部)。根据本发明在基站100中，应用处理单元103可以不是基站100的一部分。在接口102连接不包括在基站100中的应用处理单元103的情况下，接口102是硬件接口102。例如，硬件接口102可以是用于连接电路的电连接器或机电装置。
硬件接口102可以提供模块化和统一的设计，便于将来升级应用处理单元103。通过与硬件接口102连接，第三方制造商可以将应用处理单元103以及控制应用处理单元103的应用和服务提供给基站100。因此，第三方制造商在提供应用、服务和应用处理单元103方面具有更大的灵活性。此外，通信网络运营商也具有更大的灵活性，因为基站100和应用处理单元103的位置可以单独选择。
根据本发明的基站100可以包括如上所述的至少一个软件接口102和/或至少一个硬件接口102，以易于定制通信网络运营商的特定需求。基站100无需同时提供两种类型的接口102。
由基站100接收和处理的车辆控制信息以及由基站100发送的处理结果可以包括至少一个车辆的关于传感器、执行器或用户接口中的至少一个的信息，使得基站100能够扩展车辆的车辆电子装置的处理性能，并在多个车辆之间共享车辆控制信息和车辆控制信息的处理结果。
车辆控制信息还可以包括关于车辆的娱乐系统、通信系统或移动办公系统的信息。因此，处理关于车辆的娱乐、通信或移动办公应用的信息可以外包给基站100。
交通状况信息可以包括关于行人、自行车或车辆中的至少一个的位置和/或移动的信息和/或由至少一个交通灯或至少一个交通管理系统提供的信息。因此，交通状况信息可以包括关于可能发生事故或交通堵塞等危急情况的位置的信息。交通状况信息可以由车辆的传感器或用户接口采集，例如，通过观察道路的车辆中集成的摄像机，或通过用户接口提供输入的用户。
交通状况信息，具体的道路使用者的位置也可以由行人、自行车和类似的可移动物体采集。用于采集交通状况信息的设备可以是诸如移动电话的用户设备或包括用于确定地理位置和用于无线电通信的单元的任何其他设备。因此，由基站100接收和处理交通状况信息并由基站100返回交通状况信息的处理结果可以提高各道路使用者的舒适性和安全性。
为了接收车辆控制信息和/或交通状况信息，基站100可以与车辆的车辆控制单元以及用于采集交通状况信息和/或车辆控制信息的任何其他设备通信，这类设备可以是诸如移动电话的用户设备，或包括用于确定地理位置或用于无线电通信的单元的设备。
车辆控制信息和交通状况信息可以部分重叠，因为例如可以通过集成在车辆中的摄像机和车辆的地理定位系统来检测骑车人的位置，也可以通过骑车人携带的配备有地理定位系统的移动电话来检测骑车人的位置。重叠的车辆控制信息和交通状况信息的冗余可以用来提高在至少一个应用处理单元103中处理车辆控制信息和交通状况信息的结果的准确性。
图2示出了根据本发明一实施例的基站100的详细的示意图。在图2中，基站100还包括连接到基带单元101的纠错单元201。纠错单元201可以对由基站100接收的车辆控制信息和/或交通状况信息和/或由基站100转发的处理结果进行纠错。纠错可以使通过诸如无线通信网络的不可靠通信信道进行更可靠的信息传递。纠错单元201可以应用诸如重复码、奇偶校验位、校验和、循环冗余校验、密码散列函数和纠错码的错误检测方案来检测传输信息中是否存在错误。纠错可以通过自动重复请求、纠错码和混合方案来实现。纠错单元201可以实现信息传输的高可靠性，这对满足车辆工业标准的要求而言是必须的。例如，车辆行业标准要求可靠性大于99.999％。这意味着所有传输信息的99.999％必须传输正确。3GPP仅要求可靠性大于99.9％。
如图2所示，纠错单元201还可以包括确定单元202。确定单元202允许确定由基站100发送和/或接收的信息是否是车辆控制信息和/或交通状况信息和/或处理结果。将该信息提供给纠错单元201，反过来纠错单元201仅对由基站100接收和/或发送的车辆控制信息和/或交通状况信息和/或处理结果进行纠错。通过专门对特定信息进行纠错，提高了基站100中信息处理的整体速度和效率。
如图2所示，基站100还可以包括安全单元203。安全单元203可以确定所接收的车辆控制信息和/或所接收的交通状况信息是否是允许的车辆控制信息和/或允许的交通状况信息。该分析的结果由至少一个接口102传送给至少一个应用处理单元103，以在至少一个应用处理单元103中专门处理允许的车辆控制信息和/或允许的交通状况信息。例如，安全单元203一方面可以确定车辆控制信息和/或交通状况信息是否已由已认证的发送者发送，另一方面可以确定其在发送者到接收者的过程中是否已发生改变，从而可以避免恶意车辆控制信息和/或恶意交通状况信息(例如，旨在引起事故或车辆的无效能耗的信息)的侵入。
接下来，图3描述了根据本发明一实施例的两个基站100a、100b和应用处理单元103的具体操作方式。虽然在图3中仅示出了两个基站100a、100b和一个应用处理单元103，但是如下所述的操作方式也可以应用于涉及两个以上基站100a、100b和一个以上应用处理单元103的操作场景。
在图3中，基站100a和基站100b通过包括在基站100a中的接口102a和包括在基站100b中的接口102b同时与应用处理单元103进行通信。由于应用处理单元103不包括在基站100中，在这种情况下，接口102a、102b是硬件接口102a、102b。具体地，至少两个基站100a、100b可以同时与至少一个应用处理单元103进行通信。
处理由不同基站100a、100b提供的车辆控制信息和/或交通状况信息能够使应用处理单元103实现更精确的结果，并在处理车辆控制信息和/或交通状况信息时覆盖更大的地理区域。由于应用处理单元103通过接口102a、102b直接连接到基站100a、100b，所以应用处理单元103和基站100a、100b之间进行快速的信息交换。由于应用处理单元103具有模块化设计，所以易于调整、分别升级以应对连接的大量基站100a、100b。从基站100a接收的车辆控制信息和/或交通状况信息的处理结果可以由应用处理单元103转发到基站100a以及基站100b。具体地，应用处理单元103可以将车辆控制信息和/或交通状况信息的处理结果转发给与应用处理单元103连接的所有基站100a、100b，这就实现了一种在多个基站100a、100b之间，以及反过来在多个车辆之间共享信息的方式。
图4示出了根据本发明一实施例的车辆控制单元400的示意图。图4示出了与传感器401、执行器402和用户接口403连接的车辆控制单元400。这使车辆控制单元400能够从至少一个传感器401、至少一个执行器402或至少一个用户接口403得到车辆控制信息和/或交通状况信息。通过在车辆控制单元400和至少一个传感器401、至少一个执行器402或至少一个用户接口403之间交换信息，可以得到或生成车辆控制信息和/或交通状况信息。图4中仅示出了传感器401、执行器402和用户接口403的一个示例，车辆控制单元400可以同时与多个传感器401、多个执行器402和多个用户接口403连接。
例如，车辆404的传感器401和执行器402可以是各种传感器401和执行器402，其与车辆的发动机、转向器、变速器、稳定性控制系统、ABS、减震器、灯、舒适功能、电池、地理定位系统、集成摄像机和超声波装置、安全气囊、暖气和空调、车辆控制系统以及在车辆404内的任何其他模块、单元或系统。用户接口403通常包括车辆的仪表组、屏幕、触摸屏、控制按钮、方向盘、控制杆、档位选择器以及用于输入或输出用户信息的任何其他模块、单元或系统。
车辆控制单元400可以与无线电单元连接，使车辆控制单元400能够根据诸如GSM、UMTS、LTE或5G的3GPP标准和未来的标准通过无线通信技术发送和接收信息，具体如车辆控制信息和/或交通状况信息和/或车辆控制信息和/或交通状况信息的处理结果。具体地，车辆控制单元400使用无线电单元与基站100进行通信，具体如将车辆控制信息和/或交通状况信息发送到基站100和/或接收来自基站100的车辆控制信息和/或交通状况信息的处理结果，用于在车辆控制单元400中进行进一步处理。
优选地，车辆控制单元400具体能够根据从基站100接收的车辆控制信息和/或交通状况信息的处理结果来控制车辆404的传感器401、执行器402或用户接口403中的至少一个。
由至少一个传感器401、至少一个执行器402或至少一个用户接口403生成的车辆控制信息和/或交通状况信息可以通过至少一个应用处理单元103在基站100中进行处理。车辆控制信息和/或交通状况信息的处理结果可以被传送回车辆控制单元400，然后在车辆控制单元400中用于控制车辆404的传感器401、执行器402或用户接口403中的至少一个。因此，提供了一种通过在基站100中处理车辆控制信息和/或交通状况信息来扩展车辆电子装置(即，所有车辆控制单元400、传感器401、执行器402、用户接口403以及车辆404中包括的任何其他电子模块、单元或系统)的处理性能的方式。
车辆控制单元400还能够控制通过基站100的至少一个应用处理单元103中的通信网络提供的应用和服务，并接收由至少一个应用处理单元103提供的应用和服务返回的信息。接收的信息可以通过车辆404的用户接口403输出，也可以用于控制车辆404的传感器401和执行器402。
在图5中，示出图4的车辆控制单元400附加地连接到可选的纠错单元501。优选地，纠错单元501可以对由车辆控制单元400发送的车辆控制信息和/或交通状况信息和/或由车辆控制单元400接收的车辆控制信息和/或交通状况信息的处理结果进行纠错。纠错可以使得通过诸如无线通信网络的不可靠通信信道进行更可靠的信息传递。纠错单元501可以应用诸如重复码、奇偶校验位、校验和、循环冗余校验、密码散列函数和纠错码的错误检测方案来检测传输信息中是否存在错误。纠错可以通过自动重复请求、纠错码和混合方案来实现。纠错单元501可以实现信息传输的高可靠性，这对满足车辆工业标准的要求而言是必须的。
如图5所示，纠错单元501还可以包括确定单元502。确定单元502用于确定由车辆控制单元400发送和/或接收的信息是否是车辆控制信息和/或交通状况信息和/或处理结果。将该信息提供给纠错单元501，反过来纠错单元仅对由车辆控制单元400接收和/或发送的车辆控制信息和/或交通状况信息和/或处理结果进行纠错。通过专门对特定信息进行纠错，提高了车辆控制单元400中信息处理的整体速度和效率。
如图5所示，车辆控制单元400还可以与安全单元503连接。安全单元503可以确定所接收的车辆控制信息和/或交通状况信息的处理结果是否是车辆控制信息和/或交通状况信息的允许的处理结果。该分析的结果被传送到车辆控制单元400，根据车辆控制信息和/或交通状况信息的允许的处理结果专门控制车辆404的传感器401、执行器402或用户接口403中的至少一个。安全单元503一方面可以确定车辆控制信息和/或交通状况信息的处理结果是否由已认证的发送者发送的，另一方面可以确定其在发送者到接收者的过程中是否已发生改变，从而可以避免处理车辆控制信息和/或交通状况信息(例如，旨在引起事故或车辆404的无效能耗的信息)的恶意结果的侵入。
如图4和5所示，车辆404可以包括包含传感器401、执行器402和用户接口403的车辆控制单元400以及可选的纠错单元501、确定单元502和安全单元503。车辆404可以包括至少一个车辆控制单元400，还可以包括多个车辆控制单元400。根据本发明，车辆404可以是火车、重型货车、卡车、公共汽车、乘用车、摩托车、自行车、还可以是飞机、直升机、轮船或由至少一个发动机或无发动机运行下的任何其他运输工具。
根据本发明在车辆404包括多个车辆控制单元400的情况下，多个车辆控制单元400可以彼此通信并共同使用预定义的车辆控制单元400的无线电单元与基站100进行通信。然而，多个车辆控制单元400还可以使用单独的无线单元与基站100通信。
图6示出了根据本发明一实施例的包括基站100和车辆控制单元400的系统600的示意图。在图6中，基站100是根据图1的基站，车辆控制单元是根据图4的车辆控制单元。当然，如图7所示，系统600还可以包括根据图2的基站100和根据图5的车辆控制单元400。也可能仅为基站100或仅为车辆控制单元400分别配置了图2和图5中所示的附加部件。
具体地，基站100和车辆控制单元400可以通过利用他们各自的无线单元交换车辆控制信息和/或交通状况信息和/或车辆控制信息和/或交通状况信息的处理结果进行相互通信，并根据本文所述的任何操作原理处理车辆控制信息和/或交通状况信息和/或车辆控制信息和/或交通状况信息的处理结果。图6和图7示出了一个基站100和一个车辆控制单元400，该系统可以包括多个基站100和多个车辆控制单元400，至少各有一个示例即可。
以下对根据本发明的可以由系统600提供的示例应用和服务进行了描述。以下示例中涉及的系统包括至少一个基站100和多个车辆404，每个车辆包括至少一个车辆控制单元400。
在第一示例中，多个车辆404将车辆控制信息和/或交通状况信息传输到基站100。车辆控制信息和/或交通状况信息优选地包含多个或每个车辆404的地理定位信息以及由多个车辆404中的每个车辆的摄像机收集的关于路况的信息。基站100将该信息提供给至少一个应用处理单元103。该至少一个应用处理单元103可以检测由多个车辆404中的每个车辆的摄像机收集的不平整的物体，例如关于路况的信息中的路面上的坑洼或障碍物。该至少一个应用处理单元103还可以通过多个车辆404中的每个车辆提供的地理定位信息来识别每个不规则项目的地理位置。在至少一个应用处理单元103中的处理结果可以发送回多个车辆404以供进一步使用，例如，用于避免碰撞。关于路况的信息也可以由多个车辆404中的其他传感器检测，例如，可以使用多个车辆404的减震器中的传感器来检测罐孔。在至少一个应用处理单元103中处理该信息之后，基站100可以将处理结果提供给多个车辆404。多个车辆404接收到基站100发送的车辆控制信息和/或交通状况信息的处理结果后，可以相应地调整它们的移动方向和减震器性能。
在第二示例中，多个车辆404将包括从多个车辆的ABS系统、减震器、牵引力控制系统和地理定位系统收集的信息的车辆控制信息和/或交通状况信息发送到基站100。基站100将该信息提供给至少一个应用处理单元103，该至少一个应用处理单元103可以收集和评估由例如在相同的地理区域中行驶的多个车辆404提供的车辆控制信息和/或交通状况信息。评估收集的车辆控制信息和/或收集的交通状况信息可以，例如用于临界条件分析或用于最佳性能分析。临界条件分析的结果可以是极有可能发生事故的地理位置，而最佳性能分析的结果可以用于调整多个车辆404的操作参数，以改进驾驶舒适性、速度和能耗。例如，临界条件分析或最佳性能分析的结果可以编码在处理车辆控制信息和/或交通状况信息的结果中，并可以由基站100发送回多个车辆404。车辆用户可以付费接收这类车辆控制信息和/或交通状况信息，也可以免费接收信息。
在第三示例中，多个车辆404将包含关于多个车辆的发动机管理和传动设置的信息的车辆控制信息和/或交通状况信息以及多个车辆404的地理位置信息传输到基站100。基站100将该信息提供给至少一个应用处理单元103，该至少一个应用处理单元103可以收集和评估由例如在相同的地理区域中行驶的多个车辆404提供的车辆控制信息和/或交通状况信息。例如，评估收集的车辆控制信息和/或收集的交通状况信息可以用于确定优化的发动机管理和传动设定参数，以优化给定地理区域中的多个车辆的能耗。优化的发动机管理和传动设置参数可以编码在车辆控制信息和/或交通状况信息的处理结果中，并可以通过基站100提供给多个车辆404。
在第四示例中，多个车辆404将车辆控制信息和/或交通状况信息，连同车辆404的状态消息一同发送给基站100，车辆控制信息和/或交通状况信包含由车辆传感器(例如车载相机)收集的信息，车辆404的状态消息例如由欧洲电信标准协会(EuropeanTelecommunications Standards Institute，ETSI)在协同感知信息(CooperativeAwareness Message，CAM)和分散环境通知信息(Decentralized EnvironmentalNotification Message，DENM)标准中指定。基站100将这些信息提供给至少一个应用处理单元103，该至少一个应用处理单元103可以收集和评估由多个车辆404提供的车辆控制信息和/或交通状况信息。基站100将至少一个应用处理单元103中的由多个车辆的传感器提供的信息和根据CAM/DENM的状况消息的组合分析的结果提供给多个车辆404，该结果被编码在车辆控制信息和/或交通状况信息中。
在第五示例中，多个车辆404将包含由多个车辆404的车载照相机和地理定位传感器收集的信息的车辆控制信息和/或交通状况信息传送到基站100。基站100将该信息提供给至少一个应用处理单元103，以执行用于执法目的分析，例如，检测超速、压线或其他违法行为。分析结果可以由基站100通过核心通信网络或无线电单元提供给主管部门或政府。
在第六示例中，多个车辆404将包含由多个车辆404的位置和速度的车辆控制信息和/或交通状况信息传送到基站100。此外，其他道路使用者，例如行人和骑车人以及交通信号灯和交通管理系统向基站100报告交通状况信息。诸如行人和骑车人等道路使用者可以借助于具有地理定位传感器和无线单元(例如每个道路使用者携带的手机)的用户设备来收集和发送交通状况信息。道路使用者收集的交通状况信息包括关于道路使用者的地理位置、移动方向和速度的信息。交通信号灯和交通管理系统可以收集包括有关交通流量或交通拥堵的信息的交通状况信息。交通信号灯和交通管理系统可以通过无线通信技术以及有线核心通信网络与基站100连接。基站100将交通状况信息提供给至少一个应用处理单元103。至少一个应用处理单元103可以确定关于多个车辆404中的每个车辆附近存在道路使用者的信息。关于多个车辆404中的每个车辆附近存在道路使用者的信息可以编码在交通状况信息的处理结果中，并可以由基站100发送到多个车辆404中的每个车辆。例如，当有行人或骑车人在路上，或发生交通堵塞时，提供给多个车辆404中的每个车辆的交通状况信息的处理结果可用于避免多个车辆404中的每个车辆与多个车辆404中的每个车辆附近存在的道路使用者之间发生碰撞。
图8示出了根据本发明一实施例的方法800。优选地，该方法由上述基站100中的一个来执行。该方法包括第一步801，由基站100接收由车辆控制单元400发送的车辆控制信息和/或交通状况信息。在第二步802中，该方法包括基站100的基带单元101通过包括在该基站100中的(即，至少一个)接口102将车辆控制信息和/或交通状况信息转发到(即，至少一个)应用处理单元103。在第三步803中，该方法包括基站100的基带单元101通过(优选地，步骤802中的至少一个)接口102从(优选地，步骤802中的至少一个)应用处理单元103接收车辆控制信息和/或交通状况信息的处理结果。在第四步804中，该方法包括由基站100向车辆控制单元400发送车辆控制信息和/或交通状况信息的处理结果。
图9示出了根据本发明一实施例的方法900。优选地，该方法由上述车辆控制单元404中的一个来执行。该方法包括第一步，车辆控制单元从车辆404的传感器401、执行器402或用户接口403中的至少一个中获得(901)车辆控制信息和/或交通状况信息。进一步，该方法900包括第二步，车辆控制单元400向基站100发送(902)获得的车辆控制信息和/或交通状况信息。进一步，该方法900包括第三步，车辆控制单元400从基站100接收(903)发送的车辆控制信息和/或发送的交通状况信息的处理结果。进一步，该方法900包括第四步，车辆控制单元400处理(904)接收到的处理结果。
本文结合各实施例已对本发明进行了描述。但是，通过对附图、本公开和所附权利要求的研究，本领域技术人员可以理解和实现所附实施例的其他变化，并可以实施本发明。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的若干项的功能。在互不相同的从属权利要求中记载特定措施并不表明不能有利地使用这些措施的组合。计算机程序可以被存储和/或分布在合适的介质中，诸如与其他硬件一起提供或作为其他硬件的一部分的光学存储介质或固态介质，也可以以其他形式分布，诸如经由互联网或其他有线或无线通信系统。

Claims (15)

1.一种基站，其特征在于，用于从车辆控制单元接收车辆控制信息和交通状况信息，所述车辆控制单元连接到所述基站，所述基站包括：
至少一个接口，以及
连接到所述至少一个接口的基带单元；
其中所述至少一个接口用于与至少一个应用处理单元进行通信，以在所述至少一个应用处理单元中处理所述车辆控制信息和所述交通状况信息，所述至少一个接口还用于从所述至少一个应用处理单元接收处理结果，以及
其中所述基站用于转发所述处理结果到所述车辆控制单元；
所述基站还包括纠错单元，用于对所述基站接收的所述车辆控制信息和所述交通状况信息，和所述基站转发的所述处理结果进行纠错。
2.根据权利要求1所述的基站，其特征在于，所述基站是根据3GPP标准的基站。
3.根据权利要求1所述的基站，其特征在于，所述至少一个接口包括软件接口，并且所述至少一个应用处理单元是所述基站的一部分，和/或
所述至少一个接口包括可连接到所述至少一个应用处理单元的硬件接口。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的基站，其特征在于，所述车辆控制信息包括关于至少一个车辆的传感器、执行器或用户接口中的至少一个的信息。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的基站，其特征在于，所述交通状况信息包括关于行人、自行车或车辆中的至少一个的位置和/或移动的信息，和/或由至少一个交通灯或至少一个交通管理系统提供的信息。
6.根据权利要求4所述的基站，其特征在于，所述交通状况信息包括关于行人、自行车或车辆中的至少一个的位置和/或移动的信息，和/或由至少一个交通灯或至少一个交通管理系统提供的信息。
7.根据权利要求1至3、6中任一项所述的基站，其特征在于，所述纠错单元还包括确定单元，用于确定接收和/或发送的信息是否是所述车辆控制信息和所述交通状况信息和/或所述处理结果，并且当所述接收和/或发送的信息是所述车辆控制信息和所述交通状况信息和/或所述处理结果时，对所述接收和/或发送的信息进行纠错。
8.根据权利要求1至3、6中任一项所述的基站，其特征在于，所述基站还包括安全单元，用于确定所述接收的车辆控制信息和所述接收的交通状况信息是否是允许的车辆控制信息和允许的交通状况信息，并且其中，
所述至少一个接口还用于与至少一个应用处理单元进行通信，以在所述至少一个应用处理单元中专门处理所述允许的车辆控制信息和所述允许的交通状况信息。
9.一种通信方法，其特征在于，包括：
基站从车辆控制单元接收车辆控制信息和交通状况信息，所述车辆控制单元连接到所述基站，
所述基站的基带单元通过包括在所述基站中的至少一个接口将所述车辆控制信息和所述交通状况信息转发到至少一个应用处理单元，
所述基站的所述基带单元通过所述至少一个接口从所述至少一个应用处理单元接收所述车辆控制信息和所述交通状况信息的处理结果，
所述基站将所述处理结果发送到所述车辆控制单元，
所述基站对接收的所述车辆控制信息和所述交通状况信息，和发送的所述处理结果进行纠错。
10.一种车辆控制单元，其特征在于，所述车辆控制单元用于从车辆的传感器、执行器或用户接口中的至少一个中获得车辆控制信息和交通状况信息，其中
所述车辆控制单元还用于与基站进行通信，以将所述得到的车辆控制信息和所述交通状况信息发送到所述基站，并从所述基站接收所述发送的车辆控制信息和所述发送的交通状况信息的处理结果，
其中，所述车辆控制单元用于处理所述接收到的所述处理结果，
所述车辆控制单元还包括纠错单元，用于对会被发送至所述基站的所述车辆控制信息和所述交通状况信息，和/或从所述基站接收的所述处理结果进行纠错。
11.根据权利要求10所述的车辆控制单元，其特征在于，所述车辆控制单元还用于根据从所述基站接收的所述处理结果来控制所述车辆的传感器、执行器或用户接口中的至少一个。
12.根据权利要求10或11所述的车辆控制单元，其特征在于，所述纠错单元还包括确定单元，用于确定接收和/或发送的信息是否是所述车辆控制信息和所述交通状况信息和/或所述处理结果，并且当所述接收和/或发送的信息是所述车辆控制信息和所述交通状况信息和/或所述处理结果时，对所述接收和/或发送的信息进行纠错。
13.根据权利要求10或11所述的车辆控制单元，其特征在于，所述车辆控制单元还包括安全单元，用于确定从所述基站接收的所述处理结果是否是允许的处理结果，并且其中
所述车辆控制单元还用于根据所述允许的处理结果专用于控制所述车辆的传感器、执行器或用户接口中的至少一个。
14.一种通信方法，其特征在于，包括：
车辆控制单元从车辆的传感器、执行器或用户接口中的至少一个中获得车辆控制信息和交通状况信息；
所述车辆控制单元向基站发送所述获得的车辆控制信息和所述交通状况信息；
所述车辆控制单元从所述基站接收所述发送的车辆控制信息和所述发送的交通状况信息的处理结果；
所述车辆控制单元处理所述接收到的处理结果；
所述车辆控制单元对接收的所述车辆控制信息和所述交通状况信息，和发送的所述处理结果进行纠错。
15.一种通信系统，其特征在于，包括至少一个如权利要求1至8中任一项所述的基站和至少一个如权利要求10至13中任一项所述的车辆控制单元。
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