CN112567438A - 车辆、网络组件以及用于车辆、编队车辆和网络组件的装置、方法和计算机程序 - Google Patents

Abstract

实施例涉及车辆、以及用于车辆、编队车辆和网络组件的装置、方法和计算机程序。用于车辆（100）的装置（10）包括被配置为在移动通信系统（400）中通信的一个或多个接口（12）、以及被配置为控制一个或多个接口（12）的控制模块（14）。控制模块（14）还被配置为从一个或多个车辆接收一个或多个消息。一个或多个消息包括至少关于车辆的速度和位置的信息。控制模块（14）被配置为基于来自一个或多个车辆的一个或多个消息并且基于警告消息触发条件来检测是否存在针对车辆的编队的潜在闯入者。控制模块（14）被配置为在检测到潜在闯入者的情况下生成警告消息，并且将警告消息传送到一个或多个其他车辆。

Description

车辆、网络组件以及用于车辆、编队车辆和网络组件的装置、 方法和计算机程序

本发明涉及车辆以及用于车辆、编队车辆和网络组件的装置、方法和计算机程序，更具体地但不排他地涉及用于编队闯入者的早期检测的概念。

自动或自主驾驶是研究和开发的领域。处理高交通负载的一个概念是编队（platooning），其中车辆被分组并且其可以允许更高效地使用道路容量。车辆的组（也称为车队或编队）可以用于以在车辆之间具有短距离或间隔（headway）的编队来操控车辆，因为编队内的车辆可以在短时间延迟内或同时地做出反应。这可以通过在编队的车辆之间有效的控制机制来实现。

例如，在集中式车辆编队的范围内，集中控制器通过无线通信向编队的成员发送命令。当达到高密度编队时，车辆间距离被减小到其最小值。这些挑战性的小间隔要求监视（整个编队的）全局和（编队中的每个车辆的）局部表现，以提供符合该安全关键应用的响应性和适应性的水平。

文献DE 10 2006 057 982A1描述了一种用于监视和适应超车动作的概念。文献WO2016/182489A1描述了一种用于控制车辆从编队的离开的概念。文献WO 2017/164792A1描述了一种用于控制编队的编队操作的方法。文献WO 2017/210200A1描述了一种用于使用自动或部分自动控制来控制车辆紧密跟随另一车辆的概念。

需要用于控制编队的改进概念。独立权利要求提供了用于控制编队的改进概念。

实施例是基于发现编队外的车辆可以用于早期闯入者检测。在编队中，编队车辆之间的距离可以被减小到允许车辆的高效操作并且满足安全要求（例如用于紧急制动操纵）的最小值。这些距离可能太小，以至于例如在迎面而来的交通中不能让经过（passing）车辆并线（从编队角度来看是闯入者）。发现对闯入者的早期检测使得能够实现编队的更高效和更安全的反应。例如，可以检测到在编队后面的特定交通场景中以比其他车辆的平均速度高的速度移动的车辆。可以向附近编队通知可能超车或经过编队的更快车辆。编队车辆然后可以例如通过拉开编队内的并线间隙、通过在编队操纵期间延迟关闭这样的间隙、通过延迟车道改变、或者通过延迟形成编队直到潜在闯入者离去来更早地对潜在闯入者做出反应。

实施例提供了用于车辆的装置。该装置包括被配置为在移动通信系统中通信的一个或多个接口。该装置还包括被配置为控制一个或多个接口的控制模块。控制模块还被配置为从一个或多个车辆接收一个或多个消息。一个或多个消息包括至少关于车辆的速度和位置的信息。控制模块还被配置为基于来自一个或多个车辆的一个或多个消息并且基于警告消息触发条件来检测是否存在车辆编队的潜在闯入者。控制模块还被配置为在检测到潜在闯入者的情况下生成警告消息，并且将警告消息传送到一个或多个其他车辆。实施例可以使得能够实现早期闯入者检测和警告。

在一些实施例中，控制模块可以被配置为进一步基于车辆的传感器数据来检测潜在闯入者，例如，光学、雷达或其他传感器可以被用来确定经过的车辆。实施例可以通过使用车辆的传感器数据来实现更可靠的检测。来自一个或多个车辆的一个或多个消息可以包括关于其他车辆的传感器数据的信息。控制模块然后被配置为进一步基于关于来自其他车辆的传感器数据的信息来检测潜在闯入者。实施例可以使用车辆和/或其他车辆的传感器数据来实现闯入者检测。

在实施例中，控制模块可以被配置为进一步基于从另一车辆接收的配置消息、从编队内的车辆接收的配置消息、从网络组件接收的配置消息、以及车辆的交通条件的组中的一个或多个元素或元素的组合来确定警告消息触发条件。实施例可以实现用于配置车辆网络中的警告消息触发条件的不同机制。例如，控制模块可以被配置为与至少一个其他车辆通信关于警告消息触发条件的信息。实施例可以实现关于车辆之间的触发条件的信息交换。控制模块可以被配置为与周围车辆建立多跳车辆网络。实施例可以实现用于闯入者检测的自组织或多跳车辆网络的形成。

在进一步的实施例中，控制模块可以被配置为通过车辆的最大层数来限制多跳网络。关于车辆的最大层数的信息可以是基于从另一车辆接收的配置消息、从编队内的车辆接收的配置消息、从网络组件接收的配置消息、以及车辆的交通条件的组中的一个或多个元素或元素的组合。实施例可以实现用于自组织或多跳车辆网络的配置的不同选项。

在一些实施例中，控制模块可以被配置为在从编队车辆请求时检测是否存在潜在闯入者。实施例可以在从编队车辆请求时实现闯入者检测。控制模块可以被配置为通过确定车辆是否将超车或经过编队来检测针对编队的潜在闯入者。实施例可以使得编队的警告机制能够在经过或超车车辆的情况下进行警告，如可以在从编队请求时的情况那样。

实施例还提供了用于编队车辆的装置。车辆是车辆编队的成员。该装置包括被配置为在移动通信系统中通信的一个或多个接口。该装置包括被配置为控制一个或多个接口的控制模块，其中，控制模块还被配置为从车辆接收警告消息。警告消息包括关于在该车辆处对潜在闯入者的检测的信息。控制模块还被配置为发起针对闯入者的一个或多个预警（precautionary）功能。实施例可以允许编队车辆接收关于编队的潜在闯入者的早期警告消息并对其做出反应。

在一些实施例中，控制模块可以被配置为生成用于编队外的一个或多个车辆的配置消息。配置消息包括关于警告消息触发条件的信息，其在检测到针对编队的潜在闯入者的情况下指示编队外的车辆生成警告消息。控制模块还可以被配置为使用一个或多个接口将关于配置消息的信息传送到编队外的一个或多个车辆。实施例可以使得编队车辆能够配置早期闯入者检测机制。例如，控制模块还可以被配置为包括关于在编队外的车辆之间建立多跳网络的信息，以用于生成关于潜在闯入者的警告消息。可以使得编队车辆能够配置多跳网络以用于使用编队外的车辆的早期闯入者检测。

实施例还提供包括上述装置中的一个或多个的车辆。

实施例还提供用于网络组件的装置。网络组件包括在使用编队的车辆网络中。该装置包括被配置为在移动通信系统中通信的一个或多个接口。该装置还包括被配置为控制一个或多个接口的控制模块。控制模块还被配置为使用一个或多个接口与一个或多个车辆通信交通信息，并且基于交通信息来确定用于触发警告消息的发送的警告消息触发条件。警告消息包括关于在车辆处对编队的潜在闯入者的检测的信息。控制模块还被配置为将关于警告消息触发条件的信息传送到一个或多个车辆。实施例使得能够使用网络组件来集中评估针对警告消息的触发条件，在所述网络组件处多个车辆的交通信息是可用的。例如，控制模块可以被配置为根据一个或多个车辆的不同交通条件来确定不同的警告消息触发条件。实施例可以根据交通条件来实现触发条件适配。

在实施例中，关于警告消息触发条件的信息可以包括指示满足了触发条件的信息。实施例因此可以在网络组件处实现闯入者检测机制，其可以从车辆收集数据。基于所述数据，可以确定触发条件。实施例然后可以使得能够将关于触发条件的信息传送到车辆，使得可以随后在一个或多个车辆处（例如由编队附近的一个或多个车辆）生成警告消息。在其他实施例中，警告消息可以直接在网络组件处生成，然后被传送到一个或多个车辆，例如直接传送到编队的一个或多个车辆。因此，一些实施例可以在网络组件处实现触发条件评估和警告消息生成，这可以是特别有益的，如果网络组件在网络的边缘处实现，从而能够实现低延时。

实施例还提供了包括上述装置中的一个或多个的网络组件。另一实施例是一种系统，包括用于车辆的上述装置、用于编队车辆的装置和网络组件的至少两个实施例。

另一实施例是用于车辆的方法。该方法包括从一个或多个车辆接收一个或多个消息。消息包括至少关于车辆的速度和位置的信息。该方法还包括基于来自一个或多个车辆的一个或多个消息并基于警告消息触发条件来检测是否存在针对车辆编队的潜在闯入者。该方法还包括在检测到潜在闯入者的情况下生成警告消息，并且将警告消息传送到一个或多个其他车辆。

又一实施例是用于编队车辆的方法。编队车辆是车辆编队的成员。该方法包括从车辆接收警告消息。警告消息包括关于在车辆处对潜在闯入者的检测的信息。该方法还包括发起针对闯入者的一个或多个预警功能。

另一实施例是用于网络组件的方法。网络组件包括在使用编队的车辆网络中。该方法包括与一个或多个车辆通信交通信息。该方法还包括基于交通信息来确定用于触发警告消息的发送的警告消息触发条件。警告消息包括关于在车辆处对编队的潜在闯入者的检测的信息。该方法还包括将关于警告消息触发条件的信息传送到一个或多个车辆。

另一实施例是包括上述方法中的至少两种的用于系统的方法。

实施例还提供具有程序代码的计算机程序，所述程序代码用于当在计算机、处理器或可编程硬件组件上执行计算机程序时执行上述方法中的一种或多种。另一实施例是存储指令的计算机可读存储介质，所述指令当由计算机、处理器或可编程硬件组件执行时使得计算机实现本文所述的方法之一。

一些其他特征或方面将仅通过示例的方式并参考附图使用装置或方法或计算机程序或计算机程序产品的以下非限制性实施例来描述，在附图中：

图1示出用于车辆的装置的一个实施例、用于编队车辆的装置的一个实施例、用于网络组件的装置、以及系统的一个实施例；

图2示出在第一时刻的一个实施例的交通场景；

图3示出在稍后的第二时刻的图2的交通场景；

图4示出用于车辆的方法的一个实施例的流程图的框图；

图5示出用于编队车辆的方法的一个实施例的流程图的框图；以及

图6示出用于网络组件的方法的一个实施例的流程图的框图。

现在将参照附图更全面地描述各种示例性实施例，在附图中示出了一些示例性实施例。在图中，为了清楚起见，线、层或区域的厚度可能被放大。可以使用虚线、短划线或点线来示出可选组件。

因此，尽管示例性实施例能够具有各种修改和替代形式，但是其实施例在附图中以示例的方式示出并且将在本文中详细描述。然而，应当理解，没有将示例性实施例限制为所公开的特定形式的意图，而是相反，示例性实施例旨在覆盖落入本发明范围内的所有修改、等效物和替代物。在附图的整个描述中，相同的标号指代相同或相似的元素。

如本文所用，术语“或”是指非排他性的或，除非另有说明（例如，“或在其他情况下”或“或在替选方案中”）。此外，如本文所使用的，除非另外指出，否则用于描述元素之间的关系的词语应当被广泛地解释为包括直接关系或存在中间元素。例如，当元素被称为“连接”或“耦合”到另一元素时，该元素可以直接连接或耦合到该另一元素，或者可以存在中间元素。相反，当元素被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一元素时，则不存在中间元素。类似地，诸如“之间”、“相邻”等之类的词语应当以类似的方式解释。

本文所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，且不意图限制实例性实施例。如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该”意图也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还应当理解，术语“包括”、“包括有”、“包含”或“包含有”当在本文中使用时，指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元素或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件或其组的存在或加入。

除非另外定义，否则本文使用的所有术语（包括技术和科学术语）具有与示例性实施例所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。还应当理解，术语（例如在常用词典中定义的那些术语）应当被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过于形式的意义来解释，除非在此明确地如此定义。

图1示出了用于车辆100的装置10的一个实施例。装置10被配置、适配或适合用于车辆中。实施例还提供包括装置10的一个实施例的车辆100。装置10包括被配置为在移动通信系统400中通信的一个或多个接口12、以及被配置为控制一个或多个接口12的控制模块14。控制模块14还被配置为从一个或多个车辆接收一个或多个消息。一个或多个消息包括至少关于车辆的速度和位置的信息。控制模块14被配置为基于来自一个或多个车辆的一个或多个消息并且基于警告消息触发条件来检测是否存在针对车辆编队的潜在闯入者。控制模块14被配置为在检测到潜在闯入者的情况下生成警告消息，并且控制模块14被配置为将警告消息传送到一个或多个其他车辆。在实施例中，编队外的车辆可以基于消息来监视交通。如果检测到可能经过或超车编队的车辆，则可以由装置10预先生成警告消息并将其传送到编队。

图1还示出用于编队车辆200的装置20的一个实施例。编队车辆200是车辆编队的成员。图1还示出了包括装置20的一个实施例的编队车辆200的一个实施例。装置20包括被配置为在移动通信系统400中通信的一个或多个接口22。装置20还包括控制模块24，其被配置为控制一个或多个接口22。控制模块24还被配置为从车辆100接收警告消息。警告消息包括关于在车辆100处对潜在闯入者的检测的信息。控制模块24还被配置为发起针对闯入者的一个或多个预警功能。在实施例中，编队内部的车辆可以从编队外的车辆接收关于一个或多个潜在闯入者的一个或多个警告消息。然后，预警措施可以是拉开间隙、发起制动操纵、减慢编队形成操纵、紧急制动操纵、延迟某些操纵等的组中的一个或多个元素。

图1还示出了用于网络组件300的装置30、以及包括装置30的实施例的网络组件300的一个实施例。网络组件300被包括在使用编队的车辆网络中。装置30包括被配置为在移动通信系统400中通信的一个或多个接口32。装置30还包括被配置为控制一个或多个接口32的控制模块34。控制模块34还被配置为使用一个或多个接口32与一个或多个车辆通信交通信息。控制模块34还被配置为基于交通信息来确定用于触发警告消息的发送的警告消息触发条件。警告消息包括关于在车辆100处对编队的潜在闯入者的检测的信息。控制模块34还被配置为将关于警告消息触发条件的信息传送到一个或多个车辆100。

在一些实施例中，可以在网络组件300处确定用于警告消息的触发条件。网络组件300可以具有关于交通条件、交通负载、形成的编队等的附加信息。

在一些实施例中，网络组件300的控制模块34可以被配置为自身确定警告消息，然后将警告消息转发到编队。然后，网络组件300的控制模块34可以执行关于是否满足触发条件的评估。所传送的关于警告消息触发条件的信息可以包括指示满足了触发条件的信息。然后，基于从车辆收集的数据，闯入者检测机制在网络组件300处就位。基于所述数据，可以确定触发条件。网络组件300可以位于网络400的边缘，例如在基站中。在这样的实施例中，除了使来自多个车辆（编队和非编队）的数据在中央网络组件300处可用之外，还可以导致低延时处理和消息生成。这样的实施例可以允许生成更宽的交通概观和增强的统计评估。

在其他实施例中，可以在车辆处例如根据潜在地使用人工智能概念的分布式算法来确定触发条件。在其他实施例中，可以在编队车辆200处确定触发条件。从车辆100处的装置10的角度来看，控制模块14可以被配置为进一步基于从另一车辆接收的配置消息、从编队内的车辆200接收的配置消息、从网络组件300接收的配置消息、以及车辆100的交通条件的组中的一个或多个元素或元素的组合来确定警告消息触发条件。

从编队车辆200的角度来看，装置20处的控制模块24可以被配置为生成针对编队外的一个或多个车辆100的配置消息。在这样的实施例中，编队车辆200、装置20分别承担配置触发条件的角色。配置消息包括关于警告消息触发条件的信息，其在检测到针对编队的潜在闯入者的情况下指示编队外的车辆100生成警告消息。然后，装置20处的控制模块24被配置为使用一个或多个接口22将关于配置消息的信息传送到编队外的一个或多个车辆。

图1还示出了包括车辆100、编队车辆200和网络组件300的系统400的一个实施例。

在实施例中，一个或多个接口12、22、32可以对应于用于获得、接收、发送或提供模拟或数字信号或信息的任何部件，例如允许提供或获得信号或信息的任何连接器、触点、引脚、寄存器、输入端口、输出端口、导体、通道等。接口可以是无线或有线的，并且其可以被配置为与另外的内部或外部组件进行通信，即发送或接收信号、信息。一个或多个接口12、22、32可以包括另外的组件以使得能够在移动通信系统400中适合通信，这样的组件可以包括收发器（发送器和/或接收器）组件，诸如一个或多个低噪声放大器（LNA）、一个或多个功率放大器（PA）、一个或多个双工器（duplexer）、一个或多个双讯器（diplexer）、一个或多个滤波器或滤波器电路、一个或多个转换器、一个或多个混频器、相应适配的射频组件等。一个或多个接口12、22、32可以耦合到一个或多个天线，其可以对应于任何发送和/或接收天线，诸如喇叭天线、偶极天线、贴片天线、扇区天线等。天线可以以限定的几何设置来布置，诸如均匀阵列、线性阵列、圆形阵列、三角形阵列、均匀场天线、场阵列、其组合等。在一些示例中，一个或多个接口12、22、32可以用于以下目的：发送或接收信息或两者、发送和接收信息，诸如与能力相关的信息、应用需要、请求、消息接口配置、反馈、与控制命令相关的信息等。

如图1所示，相应的一个或多个接口12、22、32耦合到装置10、20、30处的相应的控制模块14、24、34。在实施例中，控制模块14、24、34可以使用一个或多个处理单元、一个或多个处理装置、用于处理的任何部件来实现，诸如处理器、计算机、或可编程硬件组件，其可用相应适配的软件来操作。换句话说，控制模块14、24、34的所描述功能也可以以软件实现，其然后在一个或多个可编程硬件组件上执行。这样的硬件组件可以包括通用处理器、数字信号处理器（DSP）、微控制器等。

图1还示出了系统400的一个实施例，其包括网络组件300和车辆100、200的实施例，其可以分别对应于网络控制器/服务器或基站300和移动收发器/车辆100、200。在实施例中，通信（即发送、接收或两者）可以直接在移动收发器/车辆100、200之间发生和/或在移动收发器/车辆100、200与网络基础设施组件300（例如，基站、网络服务器、后端服务器等）之间发生。这种通信可以利用移动通信系统400。换句话说，这种通信可以直接执行，例如通过装置到装置（D2D）通信，其在车辆100、200的情况下也可以包括车辆到车辆（V2V）或车到车通信。可以使用移动通信系统400的规范来执行这种通信。

移动通信系统400可以例如对应于第三代合作伙伴计划（3GPP）标准化移动通信网络之一，其中，术语移动通信系统与移动通信网络同义地使用。移动或无线通信系统可以对应于第5代（5G）的移动通信系统，并且可以使用毫米波技术。移动通信系统可以对应于或包括例如长期演进（LTE）、高级LTE（LTE-A）、高速分组接入（HSPA）、通用移动电信系统（UMTS）或UMTS陆地无线电接入网（UTRAN）、演进型UTRAN（e-UTRAN）、全球移动通信系统（GSM）或GSM演进增强数据速率（EDGE）网络、GSM/EDGE无线电接入网（GERAN）或具有不同标准的移动通信网络，例如，微波接入全球互通（WIMAX）网络IEEE 802.16或无线局域网（IEEE）802.11，通常是正交频分多址（OFDMA）网络、时分多址（TDMA）网络、码分多址（CDMA）网络、宽带CDMA（WCDMA）网络、频分多址（FDMA）网络、空分多址（SDMA）网络等。

基站收发器可以可操作或被配置为与一个或多个有效移动收发器/车辆100、200通信，并且基站收发器可以位于另一基站收发器的覆盖区域中或附近，例如宏小区基站收发器或小小区基站收发器。因此，实施例可以提供包括两个或更多个移动收发器/车辆100、200和一个或多个基站收发器的移动通信系统400，其中，基站收发器可以建立宏小区或小小区，如例如微微、城域或毫微微小区。移动收发器可以对应于智能电话、小区电话、用户装置、膝上型电脑、笔记本电脑、个人计算机、个人数字助理（PDA）、通用串行总线（USB）棒、汽车、车辆等。移动收发器也可以根据3GPP术语被称为用户装置（UE）或移动装置。车辆100、200可以对应于任何可想到的运输工具，例如汽车、自行车、摩托车、货车、卡车、公共汽车、船、艇、飞机、火车、电车等。

基站收发器可以位于网络或系统的固定或静止部分中。基站收发器可以对应于远程无线电头端、发送点、接入点、宏小区、小小区、微小区、毫微微小区、城域小区等。基站收发器可以是有线网络的无线接口，其使得能够将无线电信号发送到UE或移动收发器。这样的无线电信号可以符合如例如由3GPP标准化的或者通常符合以上列出的系统中的一个或多个的无线电信号。因此，基站收发器可以对应于NodeB、eNodeB、基站收发台（BTS）、接入点、远程无线电头端、中继站、发送点等，其可以进一步细分为远程单元和中央单元。

移动收发器100、200可以与基站收发器或小区相关联。术语小区是指由基站收发器提供的无线电服务的覆盖区域，所述基站收发器例如是NodeB（NB）、eNodeB（eNB）、远程无线电头端、发送点等。基站收发器可以在一个或多个频率层上操作一个或多个小区，在一些实施例中，小区可以对应于扇区。例如，扇区可以使用扇区天线来实现，其提供用于覆盖远程单元或基站收发器周围的角度部分的特性。在一些实施例中，基站收发器可以例如操作分别覆盖120°（在三个小区的情况下）、60°（在六个小区的情况下）的扇区的三个或六个小区。基站收发器可以操作多个扇区化天线。在下文中，小区可以表示生成该小区的相应基站收发器，或者同样地，基站收发器可以表示基站收发器所生成的小区。

移动收发器100、120可直接彼此通信，即不涉及任何基站收发器，这也称为装置到装置（D2D）通信。D2D的一个示例是车辆之间的直接通信，也分别称为车辆到车辆通信（V2V）、使用802.11p的车到车。在实施例中，一个或多个接口12、22、32可以被配置为使用这种通信。为了这样做，使用无线电资源，例如频率、时间、码和/或空间资源，其也可以用于与基站收发器的无线通信。无线电资源的分配可由基站收发器控制，即，确定哪些资源用于D2D而哪些不用于D2D。这里以及下文中，各个组件的无线电资源可以对应于无线电载波上可想到的任何无线电资源，并且它们可以在各个载波上使用相同或不同的粒度。无线电资源可以对应于资源块（如LTE/LTE-A/LTE-未授权（LTE-U）中的RB）、一个或多个载波、子载波、一个或多个无线电帧、无线电子帧、无线电时隙、潜在地具有相应扩频因子的一个或多个码序列、一个或多个空间资源（诸如空间子信道）、空间预编码向量、其任何组合等。

例如，根据3GPP版本14的直接蜂窝车辆到任意事物（C-V2X）（其中，V2X至少包括V2V、V2-基础设施（V2I）等）发送可以由基础设施（所谓的模式3）管理或者在用户装置（UE）自主模式（UEA）（所谓的模式4）中运行。在实施例中，如图1所示的两个或更多个移动收发器100、200可以在相同的移动通信系统400中注册。在其他实施例中，移动收发器100、200中的一个或多个可以在不同的移动通信系统400中注册。不同的移动通信系统400可以使用相同的接入技术但不同的运营商，或者，它们可以使用如上所述的不同的接入技术。

图2和3示出了在第一时刻和随后的第二时刻的一个实施例的交通场景。两个图都示出了两车道道路场景，其中，车辆100在编队202后面行驶，编队由车辆200、210和220形成。可以假设编队202的车辆200、210、220是卡车。进一步假设车辆100以与编队202相同的速度行驶（由车辆轮廓内的单个箭头指示）。如从图2中可以看出，编队202中的车辆200、210、202之间的距离很窄，这提供了用于编队的效率益处。

在编队202中形成和驾驶车辆已经示出了用于运输系统的许多优点。其通过减小阻力而使燃料消耗减少，而协调驾驶允许更高效的制动和加速操纵；另外，道路运营者也可以受益于卡车在编队202中驾驶，因为它们在道路上占据的空间较少。

如果所涉及的卡车例如为了保持最佳距离而不能遵循期望的协调规则，那么编队的效率就可能显著降低。如果卡车之间的距离足够大，则可能的是，一些其他车辆（有意或无意地）可能会驶入编队车辆之间并且使其自身定位在编队车辆之间。这可以是编队202保持经过车辆160安全的反应。在图2中，车辆100检测到后方有速度更快的车辆160接近。该检测通过在车辆100处从车辆160接收一个或多个消息来执行。车辆100然后向编队的车辆200发出相应的警告消息。车辆200知道在另一方向上行驶的车辆170，并且其对车辆160产生潜在的风险。车辆200因此在编队202中发起相应的碰撞避免过程，这会导致车辆200和210之间的间隙拉开以供闯入者车辆160驶入。图3示出了车辆160驶入间隙并且车辆170经过的稍后第二时刻处的图2的交通场景。在实施例中，编队或编队车辆的其他操纵是可想到的，一些示例是拉开编队内的并线间隙、在编队操纵期间延迟关闭这样的间隙、延迟车道改变、或延迟形成编队直到潜在的闯入者离去等。

在该实施例中，闯入者160的速度是车辆160被检测为闯入者所基于的标准。在其他实施例中，可以考虑其他标准，例如，车辆的车道改变、潜在闯入者周围的一个或多个车辆的一般交通行为、环境（高速公路、城市、市区）等。此外，一些实施例可以应用学习算法，其可以确定针对闯入者检测的改进的标准或标准的组合。

一些实施例可以通过闯入者与其他道路合作方通信和合作的能力来区分闯入者（即在“合作”和“非合作”闯入者之间区分）。假设“合作”闯入者无意地进入编队（例如，以避免道路上的碰撞），并且愿意经由V2X或C-V2X与编队合作以减少可能的负面影响。

如果闯入者不是“合作的”或没有通信能力，那么情况可能就明显更具挑战性。为了在这种情况下保持高的编队效率，可能重要的是尽快检测到闯入者，然后在不与闯入者本身进行任何交互的情况下以及时的方式对其做出反应，如上所述。实施例中的闯入者检测方法可以基于例如从编队卡车中的侧面传感器和正面传感器或从车辆100本身获得的传感器信息的比较。控制模块14可以被配置为进一步基于车辆100的传感器数据来检测潜在闯入者。装置10、车辆100分别可以包括一个或多个传感器，例如光学、声学、雷达、激光雷达（光检测和测距）等。这种传感器或关于它们的数据的信息可以耦合到控制模块14以用于进一步处理。这种传感器数据可以形成检测潜在闯入者的基础。

在一些实施例中，来自其他车辆的消息可以包括关于其他车辆的传感器数据的信息。车辆100中的装置10的控制模块14然后可以被配置为进一步基于关于其自身和/或来自其他车辆的传感器数据的信息来检测潜在闯入者。实施例可以使用车辆和/或其他车辆的传感器数据来实现闯入者检测。例如，当两个传感器都检测到相同的物体时，则产生关于潜在闯入者160的警告信号或消息。其余反应计划可以例如通过增加或减少编队202中的车辆间距离（车辆200、210）来表征。实施例可以使得能够使用编队202外的车辆的传感器数据来更早地检测非合作闯入者。

一些实施例可以使用早期闯入者检测的两阶段方法。通常，闯入者是车辆160，由于某些原因（图2和3中的迎面而来的车辆170），该车辆被迫中断编队202。这意味着可能存在导致车辆160的意外反应的在前事件。实施例可以考虑这样的事件和所产生的车辆的反应可能具有被其他道路参与者观察到的高度可能性的事实。如果能够检测这种事件或行为的任何道路参与者能够具有通信能力，那么在编队202直接检测到闯入者160之前，可以将这种信息转发到卡车编队200。

在另一实施例中，实际的过程可以以下面的方式呈现：

阶段1：所有/所选的道路参与者不断地监视位于附近的所有车辆的行为。每个道路参与者的行驶动态由范围从例如正常驾驶行为到很可能成为闯入者的闯入者可能性尺度来描述。这种观察可以由一些道路参与者不断地进行，或者例如由编队202请求（编队202向位于道路的给定部分中或编队之后的一定距离内的一些车辆100发送请求）。然后，装置10的控制模块14可以被配置为在从编队车辆200请求时检测是否存在潜在闯入者。该请求可以使用移动通信系统400经由多跳V2X、经由蜂窝链路802.11p转发到所选区域中的其他相关车辆。控制模块14可以被配置为与至少一个其他车辆通信关于警告消息触发条件的信息。例如，关于警告消息触发条件的信息可以被转发到其他车辆或者可以从另一车辆接收。

阶段2：如果监视过程中涉及的任何车辆检测到潜在闯入者，则它以与阶段1中描述的类似方式将警告消息转发回编队202，该消息可以描述检测到的闯入者属性（成为闯入者的可能性、原因等）。

最后，编队202接收正在接近的特定车辆被标记为潜在闯入者的信息。编队202评估所获得的闯入者描述，并且在闯入者车辆实际开始影响编队效率之前主动地激活一些闯入者反应/预防机制。

在实施例中，可以因此在编队202周围建立多跳或自组织网络。装置10处的控制模块14可被配置为与周围车辆建立多跳车辆网络。例如，控制模块14可以被配置为通过车辆的最大层数（预定义的跳数）来限制多跳网络。关于车辆的最大层数的信息可以基于从另一车辆接收的配置消息、从编队内的车辆接收的配置消息、从网络组件接收的配置消息和车辆100的交通条件的组中的一个或多个元素或元素的组合。因此，在一些实施例中，车辆可以确定用于多跳网络本身的适当大小或在与附近的其他车辆交换的信息的帮助下确定。可以例如利用学习组件来建立触发条件和多跳网络的分布式配置。这种学习组件可以使用人工或分布式智能的原理来使多跳网络大小和触发条件适应于交通条件或情况。这样的实施例可以使用在车辆之间通信的地理位置，以基于触发条件。

在其他实施例中，多跳网络大小和触发条件可以由编队车辆200来确定。在这样的实施例中，装置20的控制模块24可以进一步被配置为包括关于在编队外的车辆之间建立多跳网络的信息，以用于生成关于潜在闯入者的警告消息。在进一步的实施例中，装置30和包括在其中的控制模块34可以相应地配置。网络组件300可能能够从多个车辆收集交通信息并评估这样的交通信息。例如，当确定关于触发条件的配置的信息时，可以考虑统计评估，诸如一天中的时间、一周中的天、天气状况、沿着编队202的路线的负载分布等。控制模块34可以被配置为根据一个或多个车辆的不同交通条件来确定不同的警告消息触发条件。例如，控制模块14可以被配置为通过确定车辆是否将超车或经过编队来检测针对编队202的潜在闯入者160。如上所述，在一些实施例中，网络组件300可位于移动通信系统400的基站收发器处。因此，网络组件300可以提供低延时服务，并且可以以低延时来评估和分布触发条件，例如作为移动通信系统400中的边缘计算的一部分。

图4示出了用于车辆100的方法40的一个实施例的流程图的框图。用于车辆100的方法40包括从一个或多个车辆接收42一个或多个消息。消息包括至少关于车辆的速度和位置的信息。方法40包括基于来自一个或多个车辆的一个或多个消息并且基于警告消息触发条件来检测44是否存在针对车辆200、210、220的编队202的潜在闯入者160。方法40包括在检测到潜在闯入者的情况下生成46警告消息，并且将警告消息传送48到一个或多个其他车辆。

图5示出用于编队车辆200的方法50的一个实施例的流程图的框图。编队车辆200是车辆的编队202的成员。用于编队车辆200的方法50包括从车辆100接收52警告消息。警告消息包括关于在车辆100处对潜在闯入者160的检测的信息。方法50还包括发起54针对闯入者160的一个或多个预警功能。

图6示出用于网络组件300的方法60的一个实施例的流程图的框图。网络组件300被包括在使用编队的车辆网络中。方法60包括与一个或多个车辆通信62交通信息。方法还包括基于交通信息来确定64用于触发警告消息的发送的警告消息触发条件。警告消息包括关于车辆100处对编队202的潜在闯入者160的检测的信息。方法60包括将关于警告消息触发条件的信息传送66到一个或多个车辆。

如已经提到的，在实施例中，相应的方法可以被实现为可以在相应的硬件上执行的计算机程序或代码。因此，另一实施例是具有程序代码的计算机程序，所述程序代码用于当在计算机、处理器或可编程硬件组件上执行计算机程序时执行上述方法中的至少一个。其他实施例是存储指令的（非暂时性）计算机可读存储介质，所述指令在由计算机、处理器或可编程硬件组件执行时使得计算机实现本文所述的方法之一。

本领域技术人员应当容易地认识到，各种上述方法的步骤可以由编程计算机来执行，例如，可以确定或计算时隙的位置。在此，一些实施例还旨在覆盖程序存储装置，例如数字数据存储介质，其是机器或计算机可读的并且编码机器可执行或计算机可执行的指令程序，其中，所述指令执行在此描述的方法的一些或全部步骤。程序存储装置可以是例如数字存储器、诸如磁盘和磁带的磁存储介质、硬盘驱动器或光学可读数字数据存储介质。实施例还旨在覆盖被编程为执行这里描述的方法的所述步骤的计算机，或者被编程为执行上述方法的所述步骤的（现场）可编程逻辑阵列（（F）PLA）或（现场）可编程门阵列（（F）PGA）。

说明书和附图仅仅示出了本发明的原理。因此，应当理解，本领域技术人员将能够设计出虽然未在此明确描述或示出但体现了本发明的原理并且包括在本发明的精神和范围内的各种布置。此外，这里记载的所有示例主要明确地旨在仅用于教学目的，以帮助读者理解本发明的原理和由本发明人（们）贡献以促进本领域的概念，并且将被构造为不局限于这样具体记载的示例和条件。此外，本文中记载本发明的原理、方面和实施例以及其特定示例的所有陈述旨在涵盖其等效物。当由处理器提供时，功能可以由单个专用处理器、单个共享处理器或多个单独的处理器来提供，其中一些可以被共享。此外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应被解释为排他性地指代能够执行软件的硬件，并且可以隐含地包括但不限于数字信号处理器（DSP）硬件、网络处理器、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）、用于存储软件的只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）和非易失性存储装置。还可以包括其他常规或定制的硬件。它们的功能可以通过程序逻辑的操作、通过专用逻辑、通过程序控制和专用逻辑的交互、或者甚至手动地执行，特定技术可由实现者来选择，如从上下文中更具体地理解的。

本领域技术人员应当理解，这里的任何框图都表示了体现本发明原理的说明性电路的概念图。类似地，应当理解，任何流程图、流图、状态转移图、伪代码等都表示可基本上在计算机可读介质中表示并因此由计算机或处理器执行的各种过程，而不管是否明确示出了这样的计算机或处理器。

此外，以下权利要求由此被并入详细描述中，其中，每个权利要求可以独立地作为单独的实施例。虽然每个权利要求可以独立地作为单独的实施例，但是应当注意——尽管从属权利要求可以在权利要求中指与一个或多个其他权利要求的特定组合——但是其他实施例也可以包括从属权利要求与每个其他从属权利要求的主题的组合。除非说明不打算进行特定的组合，否则本文提出了这样的组合。此外，旨在也将权利要求的特征包括到任何其他独立权利要求中，即使该权利要求不是直接从属于独立权利要求。

还应当注意，说明书或权利要求中公开的方法可以由具有用于执行这些方法的各个步骤中的每一个的部件的装置来实现。

附图标记列表

10用于车辆的装置

12一个或多个接口

14控制模块

20用于编队车辆的装置

22一个或多个接口

24控制模块

30用于网络组件的装置

32一个或多个接口

34控制模块

40用于车辆的方法

42接收

44检测

46生成

48传送

50用于编队车辆的方法

52接收

54发起

60用于网络组件的方法

62通信

64确定

66传送

100车辆

160经过车辆

170迎面而来的车辆

200编队车辆

210编队车辆

220编队车辆

300网络组件

400系统。

Claims (15)

1.一种用于车辆（200；210；220）的编队（202）外的车辆（100）的装置（10），所述装置（10）包括：

一个或多个接口（12），被配置为在移动通信系统（400）中通信；

控制模块（14），被配置为控制所述一个或多个接口（12），其中，所述控制模块（14）还被配置为：

从一个或多个车辆接收一个或多个消息，所述一个或多个消息包括至少关于车辆的速度和位置的信息，

基于来自所述一个或多个车辆的所述一个或多个消息并且基于警告消息触发条件来检测是否存在针对车辆（200；210；220）的所述编队（202）的潜在闯入者，

在检测到潜在闯入者的情况下生成警告消息，以及

将所述警告消息传送给一个或多个其他车辆。

2.根据权利要求1所述的装置（10），其中，所述控制模块（14）被配置为进一步基于所述车辆（100）的传感器数据来检测所述潜在闯入者，和/或其中，来自所述一个或多个车辆的所述一个或多个消息包括关于所述一个或多个车辆的传感器数据的信息，其中，所述控制模块（14）被配置为进一步基于关于所述传感器数据的信息来检测所述潜在闯入者。

3.根据权利要求1或2所述的装置（10），其中，所述控制模块（14）被配置为与至少一个其他车辆通信关于所述警告消息触发条件的信息，和/或其中，所述控制模块（14）被配置为与周围车辆建立多跳车辆网络。

4.根据权利要求3所述的装置（10），其中，所述控制模块（14）被配置为通过车辆的最大层数来限制所述多跳网络，其中，关于车辆的最大层数的信息基于从另一车辆接收的配置消息、从编队内的车辆接收的配置消息、从网络组件接收的配置消息、以及所述车辆的交通条件的组中的一个或多个元素或元素的组合。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置（10），其中，所述控制模块（14）被配置为在从编队车辆请求时检测是否存在所述潜在闯入者，其中，所述控制模块（14）被配置为通过确定车辆是否将超车或经过所述编队（202）来检测针对所述编队（202）的潜在闯入者，和/或其中，所述控制模块（14）被配置为进一步基于从另一车辆接收的配置消息、从所述编队（202）内的编队车辆（200；210；200）接收的配置消息、从网络组件（300）接收的配置消息、以及所述车辆（100）的交通条件的组中的一个或多个元素或元素的组合来确定所述警告消息触发条件。

6.一种用于编队车辆（200；210；220）的装置（20），所述编队车辆（200）是车辆（200；210；220）的编队（202）的成员，所述装置（20）包括：

一个或多个接口（22），被配置为在移动通信系统（400）中通信；

控制模块（24），被配置为控制所述一个或多个接口（22），其中，所述控制模块（24）还被配置为：

从所述编队（202）外的车辆（100）接收警告消息，所述警告消息包括关于在所述车辆（100）处对所述编队（202）的潜在闯入者的检测的信息；以及

发起针对闯入者的一个或多个预警功能。

7.根据权利要求6所述的装置（20），其中，所述控制模块（24）被配置为生成针对所述编队（202）外的一个或多个车辆（100）的配置消息，所述配置消息包括关于警告消息触发条件的信息，其指示所述编队（202）外的所述车辆（100）在检测到针对所述编队的潜在闯入者的情况下生成所述警告消息，并且所述控制模块（24）被配置为使用所述一个或多个接口（22）将关于所述配置消息的信息传送给所述编队（202）外的一个或多个车辆。

8.根据权利要求7所述的装置（20），其中，所述控制模块（24）还被配置为包括关于在所述编队（202）外的车辆之间建立多跳网络的信息，以用于生成关于潜在闯入者的警告消息。

9.一种用于网络组件（300）的装置（30），所述网络组件（300）被包括在使用编队的车辆网络中，所述装置（30）包括：

一个或多个接口（32），被配置为在移动通信系统（400）中通信；

控制模块（34），被配置为控制所述一个或多个接口（32），其中，所述控制模块（34）还被配置为：

使用所述一个或多个接口（32）与一个或多个车辆通信交通信息，

基于所述交通信息来确定用于触发警告消息的发送的警告消息触发条件，所述警告消息包括关于在编队（202）外的车辆（100）处对车辆（200；210；220）的所述编队（202）的潜在闯入者的检测的信息，以及

将关于所述警告消息触发条件的信息传送给所述编队（202）外的一个或多个车辆（100）。

10.根据权利要求9所述的装置（30），其中，所述控制模块（34）被配置为根据所述一个或多个车辆的不同交通条件来确定不同的警告消息触发条件。

11.一种车辆，包括根据权利要求1至5中任一项所述的装置（10）和/或根据权利要求6至10中任一项所述的装置（20）。

12.一种用于车辆（200；210；220）的编队（202）外的车辆（100）的方法（40），所述方法（40）包括：

从一个或多个车辆接收（42）一个或多个消息，所述一个或多个消息包括关于其他车辆的速度和位置的信息，

基于来自所述一个或多个车辆的所述一个或多个消息并且基于警告消息触发条件来检测（44）是否存在针对车辆（200；210；220）的所述编队（202）的潜在闯入者（160），

在检测到潜在闯入者的情况下生成（46）警告消息，以及

将所述警告消息传送（48）到一个或多个其他车辆。

13.一种用于编队车辆（200；210；220）的方法（50），所述编队车辆（200）是车辆（200；210；220）的编队（202）的成员，所述方法（50）包括：

从所述编队（202）外的车辆（100）接收（52）警告消息，所述警告消息包括关于在所述车辆（100）处对所述编队（202）的潜在闯入者（160）的检测的信息；以及

发起（54）针对所述闯入者（160）的一个或多个预警功能。

14.一种用于网络组件（300）的方法（60），所述网络组件（300）被包括在使用编队的车辆网络中，所述方法（60）包括：

与一个或多个车辆通信（62）交通信息；

基于所述交通信息来确定（64）用于触发警告消息的发送的警告消息触发条件，所述警告消息包括关于在编队（202）外的车辆（100）处对车辆（200；210；220）的编队（202）的潜在闯入者的检测的信息；以及

将关于所述警告消息触发条件的信息传送（66）到所述编队（202）外的一个或多个车辆（100）。

15.一种具有程序代码的计算机程序，其用于当在计算机、处理器或可编程硬件组件上执行所述计算机程序时执行根据权利要求12至14所述的方法中的至少一种方法。

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