CN110891258A - V2v通信方法及使用该方法的装置 - Google Patents

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School Industry University Cooperative Team Of Korea University Of Industrial Technology
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Abstract

本发明涉及车辆到车辆V2V通信方法及使用该方法的装置，用于考虑事件类型而改变与周围车辆的通信方法，可以包括：当事件发生时，确定事件是否是重要事件；当事件是重要事件时，广播事件数据；当事件不是重要事件时，根据与周围车辆的通信情形来确定传输方法；以及根据所确定的传输方法来多播或广播事件数据。

Description

V2V通信方法及使用该方法的装置
技术领域
本发明涉及一种车辆到车辆(V2V)通信方法及其装置，并且更具体地，涉及一种用于考虑事件类型而改变与周围车辆的通信方法的V2V通信方法及其装置。
背景技术
汽车产业日益快速发展。近来，引入了车联网(V2X)通信。这里，V2X中的X指代万物，即基础设施/车辆/移动设备/……，指代可应用于车辆的任意类型的通信方法，以及指代用于具体化通常的术语“连接的车辆”或“连网的车辆”的具体通信技术。在示例情况下，将V2X通信宽泛地划分成车辆到基础设备的通信、车辆到车辆通信、以及车辆到移动设备通信，并且近来，期望添加其他通信类型。
其中，车辆到车辆(V2V)通信指代主车辆(HV)与周围车辆之间的通信。然而，通常的HV使用广播方法来与周围设备通信，从而引起不便，这将在以下参照图1来描述。
图1为示出通常的V2V通信方法的图解。
参见图1，HV 11可以使用广播方法来与周围车辆12到15进行V2V通信。另一方面，周围的车辆12到15在与除了对应的周围设备之外的另一车辆进行通信期间也可以使用广播方法。因此，每个车辆需要接收和分析所有周围车辆发送的通信帧(例如，以太网帧)，并且因而，可能产生由于帧处理的累积和过量的无线电业务量而带来的过载。结果，存在不可能实时处理诸如为道路上发生事故的重要事件的数据的问题。
本发明的背景技术中所公开的信息仅仅用于增强对本发明的一般的背景的理解，并且不可以被当作承认或者以任何形式来暗示上述信息构成本领域技术人员已经知晓的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面旨在提供一种用于基于事件类型来改变通信方法的车辆到车辆(V2V)通信方法及其装置。
本发明的各个方面旨在提供一种用于替代广播数据而取决于事件的类型来多播所有数据到对应于事件的多播组的V2V通信方法及其装置。
本发明的附加的优点、目的、以及特征将在接下来的描述中部分给出，并且对本领域技术人员而言在审查以下内容之后将部分地变得显而易见，或者可以从本发明的实践中习得。本发明的目的和其他优点可以通过在这里的书面描述和权利要求以及所附附图中特别指出的结构来实现和获得。
在本发明的各个方面中，如这里具体化以及宽泛描述的，一种控制车辆到车辆(V2V)通信的方法，可以包括：当事件发生时，确定事件是否是重要事件；当事件是重要事件时，广播事件数据；当事件不是重要事件时，取决于与周围车辆的通信情形来确定传输方法；以及取决于所确定的传输方法来多播或广播事件数据。
在本发明的另一个方面中，一种车辆通信切换装置，可以包括：外部车辆信息管理模块，被配置成当事件发生时确定事件是否是重要事件，以及，当事件不是重要事件时取决于与周围车辆的通信情形来确定传输方法；以及，传输管理模块，被配置成这里取决于所确定的传输方法来多播或广播事件数据；当事件是重要事件时，外部车辆信息管理模块控制传输管理模块广播事件数据。
本发明的方法和装置具有其他特征和优点，这些将从这里并入的所附附图以及接下来的详述中显而易见或者在其中详细给出，其中，所附附图和接下来的详述一起用作解释本发明的某些原理。
附图说明
图1为示出一般的车辆到车辆(V2V)通信方法的图解；
图2为用于解释应用于本发明的实施例的广播和多播的构思的图解；
图3为示出根据本发明的示例性实施例的车辆的配置示例的框图，以及图4为示出图3中所示的外部车辆信息管理模块的配置示例的框图。
图5为示出图4的存储器中存储的用于每个外部车辆的信息的配置示例的图解；以及
图6为示出根据本发明的示例性实施例的数据传输方法的示例的流程图。
可以理解到，所附附图不一定按比例，给出了说明本发明的基本原理的各个特征的多少简化了的表示。如这里所包括的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、取向、位置、以及形状，并且将通过特别意图的应用和使用环境来部分地确定。
在图中，对于附图中的若干图而言，附图标记指代本发明的相同的或等价的部分。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的各种实施例，本发明的示例在所附附图中图示并且在下面描述。虽然将结合本发明的示例性实施例来描述本发明，但是，将理解到，该描述不意图限制本发明到那些示例性实施例。另一方面，意图本发明不仅覆盖本发明的示例性实施例，还覆盖可以包括在如由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种替代、修改、等价物以及其他实施例。
现在将详细参照本发明的示例性实施例，本发明的示例将在所附附图中图示。这里的元件的后缀“模块”和“单元”用于方便描述并且因而可以互换地使用并且没有任何区分含义或作用。在本发明的所述至少示例性实施例的接下来的描述中，为清楚和简要起见，将省略这里所并入的已知功能和配置的详述。本发明的特征将从所附附图中更清楚地理解并且可以不受所附附图限制，并且意识到，本发明的示例性实施例中包括不脱离本发明的精神和技术范畴的所有改变、等价物、以及替代。
这里使用诸如为“第一”和“第二”的术语，仅仅用于描述各种组成元件，但是所述组成元件不受术语限制。术语仅仅用于区分一个组成元件与另一个组成元件。
将理解到，当诸如为层、区域、或衬底的元件被称为在另一个元件“之上”、“连接到”或者“耦合到”另一个元件时，其可以直接地在该另一个元件之上、连接到或者耦合到该另一个元件，或者可以出现中间元件。相反，当元件被称为“直接在另一个元件或层之上”、“直接连接到”或者“直接耦合到”另一个元件或层时，不出现中间元件或层。
除非上下文清楚地规定，否则，示例性实施例中的单数表达包括复数表达。
通篇本说明书中，诸如为“包括”或“包含”的术语可以解释为代表某一特性、数量、步骤、操作、组成元件、或其组合，但是不可以解释为排除一个或多个其他特性、数量、步骤、操作、组成元件、或其组合的存在，或者排除添加一个或多个其他特性、数量、步骤、操作、组成元件、或其组合的可能性。
首先，参照图2来描述应用于本发明的实施例的广播和多播的构思。
图2为应用于本发明的广播和多播的构思的解释的图解。
参见图2，从主设备(HV)11发送数据到位于传输覆盖范围20内的所有车辆(例如，车辆12到15)的方法可以称作广播方法。另一方面，根据特定的参照(例如，其位于HV 11的左边)来发送数据到属于预设的组(即，多播组)的车辆12和13的方法可以称作多播方法。当将数据发送到多播组时，其他外部车辆14和15不需要接收对应的数据，并且因而，对应的车辆14和15可以实现减少由于数据结构而带来的无线电业务量和帧处理负荷的效果。相应地，在需要发送到所有周围车辆的重要事件的数据的情况下，即使产生了某一业务量，也可能期望使用广播方法来发送数据，并且，在仅仅需要发送到具有特定的公共特性的车辆组(即，多播组)的事件的数据的情况下，可能期望使用多播方法发送数据。
多播方法和广播方法可以取决于主车辆(HV)检测到的事件类型来选择。因此，参照图3和图4来描述车辆的配置。
图3为示出根据本发明的示例性实施例的车辆的配置示例的框图。
图4为示出图3中所示的外部车辆信息管理模块的配置示例的框图。
参见图3，根据本发明的示例性实施例的车辆可以包括以太网交换机。不必说，假设以太网交换机执行基于以太网协议的通信，诸如车辆到车辆(V2V)通信中的车辆环境中的无线接入(WAVE)，并且，将对本领域技术人员显而易见的，当在V2V通信中使用另一协议时，使用对应协议的交换机来替代以太网交换机。以太网交换机可以宽泛地包括内部通信处理模块和外部通信处理模块。内部通信处理模块可以处理车辆中交换的以太网帧，以及，外部通信处理模块可以处理从车辆外部发送的以太网帧。
外部通信处理模块可以包括外部车辆信息管理模块100和传输管理模块200。外部车辆信息管理模块100可以获取和管理与外部车辆相关的信息，以及，传输管理模块200可以取决于由外部车辆信息管理模块100确定的传输方法来多播或广播传输目标数据。参照图4来详细描述外部车辆信息管理模块的配置和功能。
参见图4，外部车辆信息管理模块100可以包括传感器单元110、通信单元120、路面识别单元130、控制器140、显示单元150、以及存储单元160。
传感器单元110可以包括用于检测相对于至少一个周围车辆的距离、位置、相对速度等的一个或多个传感器。
通信单元120可以与周围车辆进行无线通信。无线通信技术可以利用包括WAVE的V2V通信技术。进而，诸如为无线LAN(WLAN)、无线保真(Wi-Fi)、Wi-Fi直连、数字生活网络联盟(DLNA)、无线宽带(WiBro)、全球微波互联接入(WiMAX)、高速下行分组接入(HSDPA)、高速上行分组接入(HSUPA)、长期演进(LTE)、或先进长期演进(LTE-A)的无线通信技术同样可以在可应用于车辆的范围中利用。通信单元120可以发送无线电信号到外部车辆，或者，可以从周围车辆接收无线电信号。
路面识别单元130可以通过传感器单元110来识别主车辆(HV)和周围车辆中的至少一者的行驶路面。HV的车辆识别方法可以对应于一般的先进驾驶辅助系统(ADAS)技术，并且因而，这里省略其详述。
例如，为了识别每个周围车辆的路面，路面识别单元130可以通过通信单元120来与周围车辆进行无线通信。路面识别单元130可以通过通信单元120来询问周围车辆的行驶路面，并且可以接收对其的响应从而识别周围车辆的行驶路面。
作为另一个方法，路面识别单元130还可以使用用于识别周围车辆的位置的传感器来识别周围车辆的方向。例如，当HV 11通过用于检测距离的传感器单元110来测量与周围车辆的距离并且使用用于识别其方向的传感器来识别周围车辆的方向时，路面识别单元130还可以基于所测量的其距离和所识别的其方向来识别对应的周围车辆的行驶路面。
控制器140可以控制外部车辆信息管理模块100的整体操作。
例如，控制器140可以通过传感器单元110、通信单元120、以及路面识别单元130来获取周围车辆的位置、车道、车辆信息等。这里，车辆信息可以包括制造公司、车辆用途、是否有可能通信等。为了通过通信单元120来获取车辆信息，控制器140可以控制传输功率以对应于所要求的通信覆盖范围。
控制器可以被配置成根据通过传感器单元110、通信单元120、以及路面识别单元130中的至少一者所获取的信息来确定事件是否发生以及事件类型，可以取决于所确定的事件类型来确定通信方法，并且可以向传输管理模块200通知所确定的通信方法。
显示单元150可以显示(输出)控制器140处理的信息。例如，显示单元150可以置于AVN系统的显示器、抬头显示器(HUD)、仪表板显示器等上，并且可以显示与每个组件驱动的应用程序相关的运行图像信息或者根据运行图像信息的用户界面(UI)或图形用户界面(GUI)信息。例如，控制器140可以基于与每个周围车辆相关的距离和路面信息来控制显示单元150显示与每个周围车辆相关的相对位置或信息。
显示单元150可以包括液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管液晶显示器(TFT LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、柔性显示器、3D显示器、以及电子墨水显示器。
存储单元160可以存储用于控制器140的操作的程序，并且可以临时存储输入/输出数据(例如，用于每个外部车辆的信息)。
存储单元160可以包括闪存类型、硬盘类型、固态驱动(SSD)类型、硅磁盘驱动(SDD)类型、微型多媒体卡类型的存储介质、卡类型存储器(例如，SD或XD存储器)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁存储器、磁盘、以及光盘中的至少一个。存储单元160可以操作性地与因特网上的网络存储器相关联。
参照图5来描述存储在存储器中的用于每个外部车辆的信息的形式。
图5为示出图4的存储器中存储的用于每个外部车辆的信息的配置示例的图解。
参见图5，用于每个外部车辆的信息可以以表格的形式来配置，并且可以包括以下域：标识符(ID)、组、距离、车道、是否有可能通信、制造公司、或车辆用途。这样的域配置是示例性的，并且因而，本发明不限于此，并且，根据需要，信息可以包括比目前的情况更多或更少的域。
ID域可以结合外部车辆的识别信息(例如，无线通信模块的硬件地址，或者，相对于其他车辆的识别信息，诸如车牌号)，但是不限于此，并且可以动态地产生从而避免重复。
距离域指代对应的外部车辆与主车辆(HV)之间的距离，并且，车道域指代对应的外部车辆的当前车道。
制造公司域和车辆用途域可以指示用作为每个事件类型产生多播组的基础的信息。
指示是否有可能通信的域可以包括指示对应的外部车辆是否支持通信、所支持的协议类型、连接信号的强度等的信息。
进而，组域可以包括分配给包括对应的外部车辆的多播组的传输IP信息。
为了获取图5中所示的信息，控制器140可以首先确定车辆是否被配置用于通过通信单元120来无线发送/接收数据，并且，可以获取与车辆的制造公司以及车辆用途相关的车辆信息。这样，当需要执行多播类型通信时，控制器140可以基于存储单元160的数据来产生组。为了维持频繁变化的信息项的有效性，控制器140可以确定连接信号的强度以及通信连接是否实现，并且可以持续地更新存储单元160的日期。
通过前述车辆信息，可以支持取决于情形的多播通信和广播通信。此后，参照图6来描述根据本发明的示例性实施例的取决于事件是否发生在车辆中来发送数据的过程。
图6为示出根据本发明的示例性实施例的数据传输方法的示例的流程图。
参见图6，首先，控制器140可以确定是否发生重要事件(S610)。这里，重要事件可以指代需要警告所有周围车辆的情形，例如，基于车辆内的数据(例如，中央数据，诸如主车辆(HV)的速度、全球定位系统(GPS)坐标、车道位置、行驶状态、以及故障)来确定很可能发生事故的情况，或者通过通信单元120接收到指示车辆中发生灾难的信息的情况。当发生重要事件时(S610中的是)，控制器140可以生成消息并且可以广播消息以快速提供信息，从而允许周围车辆识别紧急情形以及平稳行驶(S640)。例如，控制器140可以转发所生成的消息以及关于传输方法的信息到传输管理模块200。
当未发生重要事件时(S610中的否)，当前的情形可以是一般的通信情形，并且因而，可以校验车辆是否被配置用于与周围车辆通信(S620)以确定通信方法(S630)。这里，通信校验(S620)指代校验车辆是否被配置用于与周围车辆进行通信使得将周围车辆的信息用于生成一个或多个多播组的过程。例如，当获取周围车辆的信息所要求的时间不足时(如在开始行驶时)、或者当由于路径等改变而带来的周围行驶车辆较大地变化时，信息可能不足以生成多播组。
相应地，当确定通信方法时(S630)，如果有可能生成适于发送所生成的事件的信息的多播组，则通信方法可以被确定为多播方法(S630的多播)，否则，通信方法可以被确定为广播方法(S630的广播)。不必说，当外部地请求车辆数据时以及当车辆未包括在特定的多播组中时，可以选择广播方法。在示例情况下，主车辆(HV)在开始通信时发送其数据到周围车辆以帮助周围车辆识别主车辆(HV)。
当通信方法被确定为广播方法时，消息传输与发生重要事件的情况下相同，并且因而，这里省略其重复的描述。
当通信方法被确定为多播方法时，可以生成包括适于接收对应的事件的车辆的传输组(即，多播组)，并且可以将传输IP分配给对应的多播组(S660)。例如，可以将多播组选为第一车道中的车辆、约100米处的车辆、特定制造公司、装载车辆等。
控制器140可以生成消息并且可以广播消息(S670)。为此，控制器140可以转发所生成的消息以及关于传输方法的信息到传输管理模块200。
这里，广播消息和多播消息可以具有相同的配置，但是可以在以下方面不同：在多播期间使用分配给对应的多播组的传输IP。
根据本发明的前述实施例，当将以太网用作车辆中的主干网时所产生的开销可以最小化，并且当车辆需要动态地与外部交换机通信以用于车辆到车辆(V2V)通信时，可以自动将取决于所确定的方法的消息发送到外部，引导平稳通信。进而，经由已有交换机的逻辑变化，可以支持下一代通信，而不用额外安装单独的模块。相应地，能够防止广播不必要的消息从而最大化车内交换机的业务量性能，并且还使能紧急情况下的快速响应。
根据本发明的前述各种实施例，是否使用广播可以考虑事件类型来确定，促进了有效的通信。
当取决于事件而所有的周围车辆不必都接收对应的数据时，可以将对应的数据多播到获取数据的多播组，减少了处理无线电业务量和帧的负荷。
本领域技术人员将意识到，本发明可以实现的效果不限于这里在以上特别描述的那些，并且本发明的其他优点将从以上的详述中更清楚地理解到。
前述的本发明还能够具体化为存储在计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质为能够存储之后能够由计算机读取的数据的任意数据存储设备。计算机可读记录介质的示例包括硬盘驱动(HDD)、固态驱动(SSD)、硅磁盘驱动(SDD)、只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光数据存储设备等。
为了便于解释以及准确定义所附权利要求，术语“上面”、“下面”、“里面”、“外面”、“向上”、“向下”、“上面”、“下面”、“朝上”、“朝下”、“前面”、“尾部”、“后面”、“里面”、“外面”、“向里”、“向外”、“内部”、“外部”、“里部”、“外部”、“向前”、以及“向后”用于参照如图中所显示的这样的特征的位置来描述示例性实施例的特征。
已经为说明和描述目的而给出了本发明的特定的示例性实施例的之前的描述。它们不意图为排他的或者限制本发明到所公开的精确的形式，并且，鉴于以上教导，显然众多修改和变型是可能的。选择和描述示例性实施例以解释本发明的某些原理及其实际应用，从而使得本领域技术人员能够利用本发明的各种示例性实施例、及其各种可选物和修改。意图本发明的范围由所附权利要求及其等价物来限定。

Claims (19)

1.一种控制车辆到车辆V2V通信的方法，所述方法包括以下步骤：
确定事件是否对应于预定的事件；
当事件对应于预定的事件时，广播事件数据到至少周围车辆；
当事件不对应于预定的事件时，根据与所述至少周围车辆的通信情形来确定传输方法；以及
根据所确定的传输方法来多播或广播事件数据。
2.根据权利要求1的方法，进一步包括以下步骤：
当所确定的传输方法为多播方法时，生成对应于事件数据的传输组；以及
分配传输地址IP到所生成的传输组。
3.根据权利要求2的方法，其中，当所确定的传输方法为多播方法时，多播或广播数据包括：
生成包括事件数据的消息；以及
使用所分配的传输地址来多播所述消息到传输组。
4.根据权利要求2的方法，进一步包括以下步骤：
收集关于所述至少周围车辆中的每个车辆的用于每个外部车辆的信息。
5.根据权利要求4的方法，其中，用于每个外部车辆的信息包括标识符ID、距离、车道、其间的通信是否可能、制造公司、以及车辆用途中的至少一个。
6.根据权利要求4的方法，其中，生成传输组在考虑用于每个外部车辆的信息的情况下执行。
7.根据权利要求4的方法，其中，确定传输方法包括当用于每个外部车辆的信息不足以生成传输组时或者当所述至少周围车辆中的外部车辆请求主设备的数据时确定传输方法为广播方法。
8.根据权利要求1的方法，其中，预定的事件包括主车辆检测到事故发生情形、故障情形、以及接收到灾难通知中的至少一个。
9.根据权利要求1的方法，其中，多播或广播数据包括发送以太网帧。
10.一种计算机可读记录介质，其上记录有用于执行根据权利要求1的控制V2V通信的方法的程序。
11.一种车辆通信切换装置，包括：
外部车辆信息管理模块，被配置成确定事件是否对应于预定的事件，以及，当事件不对应于预定的事件时，根据与至少周围车辆的通信情形来确定传输方法；以及
传输管理模块，被配置成根据所确定的传输方法来多播或广播事件数据，
其中，当事件对应于预定的事件时，所述外部车辆信息管理模块被配置成控制所述传输管理模块来广播事件数据。
12.根据权利要求11的车辆通信切换装置，其中，当所确定的传输方法为多播方法时，所述外部车辆信息管理模块生成对应于事件数据的传输组，并且分配传输地址IP到所生成的传输组。
13.根据权利要求12的车辆通信切换装置，其中，当所确定的传输方法为多播方法时，所述外部车辆信息管理模块生成包括事件数据的消息，并且，使用所分配的传输地址来多播所述消息到传输组。
14.根据权利要求12的车辆通信切换装置，其中所述外部车辆信息管理模块包括通信单元，所述通信单元被配置成收集关于所述至少周围车辆中的每个车辆的用于每个外部车辆的信息。
15.根据权利要求14的车辆通信切换装置，其中，用于每个外部车辆的信息包括标识符ID、距离、车道、其间的通信是否可能、制造公司、以及车辆用途中的至少一个。
16.根据权利要求14的车辆通信切换装置，其中，所述外部车辆信息管理模块在考虑用于每个外部车辆的信息的情况下生成传输组。
17.根据权利要求14的车辆通信切换装置，其中，当用于每个外部车辆的信息不足以生成传输组时或者当外部车辆请求主设备的数据时，所述外部车辆信息管理模块确定传输方法为广播方法。
18.根据权利要求11的车辆通信切换装置，其中，预定的事件包括主车辆检测到事故发生情形、故障情形、以及接收到灾难通知中的至少一个。
19.根据权利要求11的车辆通信切换装置，进一步包括以太网交换机。
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