CN112887348B - 用于控制车辆定位数据在网络上的传输的方法和系统 - Google Patents

用于控制车辆定位数据在网络上的传输的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了用于控制车辆定位数据在网络上的传输的方法和系统。所述方法包括：在定位设备处，获取处理器的占用率和存储器的剩余容量；在定位设备处，基于所述占用率和所述剩余容量确定出所述处理器的性能等级，所述性能等级对应于表示所述处理器在单位时间能够处理的数据量的单位时间数据量；在定位设备处，生成表征所述性能等级的等级信号，所述等级信号包含所述单位时间数据量；在定位设备处，通过无线网络将等级信号发送给计算机服务器；以及所述计算机服务器响应于所述等级信号以单位时间向车辆发送的数据量小于等于所述单位时间数据量的方式向车辆发送车辆定位数据。

Description

用于控制车辆定位数据在网络上的传输的方法和系统
技术领域
本发明总体上涉及基于网络传输车辆定位数据的技术领域，具体而言，涉及用于控制车辆定位数据在网络上的传输的方法和系统，还涉及用于车辆中的定位设备。
背景技术
车辆的自动驾驶或半自动驾驶功能是现今的研究热点。具备自动驾驶或半自动驾驶的车辆需要能够以较高的精度确定车辆位置。为了在车辆处获知自车的精准位置，现有技术方案通常是自车从存储有车辆定位数据的计算机服务器接收车辆定位数据，再将所接收的车辆定位数据与导航卫星数据(例如，GPS，格洛纳斯(GLONASS)，北斗，伽利略(Galileo))进行融合计算来精确地确定自车的位置。
基于上述现有方案，需要在车辆的存储器中先缓存从计算机服务器接收到的车辆定位数据，再通过车辆中的处理器处理所缓存的车辆定位数据。然而，车辆中的存储器往往容量较小并且车辆中的处理器往往处理性能有限，在计算机服务器向车辆发送车辆定位数据而不管接收方(车辆处)是否有足够能力接收的情况下，会出现在车辆处已经无法接收大量的车辆定位数据而计算机服务器依然持续发送车辆定位数据所导致的数据丢失问题。如果发生了数据丢失，仅采用接收到的部分车辆定位数据来计算自车位置显然会大大降低计算结果的准确性。
因此，希望提出一种技术方案来解决现有技术中的上述问题。
发明内容
鉴于现有技术中的上述问题，本发明旨在提供一种用于控制车辆定位数据在网络上的传输的技术方案，其能够确保在车辆处没有数据丢失地接收来自计算机服务器的所有车辆定位数据。
为此，本发明在第一方面中提供了一种用于控制车辆定位数据在网络上的传输的方法，包括：在定位设备处，获取处理器的占用率和存储器的剩余容量，其中，定位设备设置在车辆上并与所述车辆中的所述存储器和所述处理器以可传输数据的方式连接，所述存储器用于存储所述车辆定位数据，所述处理器用于处理所述车辆定位数据；在定位设备处，基于所述占用率和所述剩余容量确定出所述处理器的性能等级，所述性能等级对应于表示所述处理器在单位时间能够处理的数据量的单位时间数据量；在定位设备处，生成表征所述性能等级的等级信号，所述等级信号包含所述单位时间数据量；在定位设备处，通过无线网络将等级信号发送给计算机服务器；以及所述计算机服务器响应于所述等级信号以单位时间向车辆发送的数据量小于等于所述单位时间数据量的方式向车辆发送车辆定位数据。
本发明在第二方面中提供了一种用于控制车辆定位数据在网络上的传输的系统，包括：计算机服务器，存储有车辆定位数据；以及与计算机服务器无线连接的一个或多个定位设备，分别安装于一车辆上，每个定位设备与其所安装的车辆中的存储器和处理器以可传输数据的方式连接，所述存储器用于存储所述车辆定位数据，所述处理器用于处理所述车辆定位数据，其中，在每个定位设备与计算机服务器之间执行如上所述的方法。
本发明在第三方面中提供了一种用于控制车辆定位数据在网络上的传输的方法，由设置于车辆上的定位设备执行，所述定位设备与车辆中的存储器和处理器以可传输数据的方式连接，所述存储器用于存储车辆定位数据，所述处理器用于处理车辆定位数据，所述方法包括：获取所述处理器的占用率和所述存储器的剩余容量；基于所述占用率和所述剩余容量确定出所述处理器的性能等级，所述性能等级对应于表示所述处理器在单位时间能够处理的数据量的单位时间数据量；生成表征所述性能等级的等级信号，所述等级信号包含所述单位时间数据量；以及通过无线网络将等级信号发送给计算机服务器，以控制计算机服务器以单位时间内向车辆发送的数据量小于等于所述单位时间数据量的方式向车辆发送车辆定位数据。
本发明在第四方面中提供了一种用于车辆中的定位设备，尤其是车辆中的位置和运动传感器，配置成执行如第三方面所述的方法。
本发明在第五方面中提供了一种用于控制车辆定位数据在网络上传输的方法，所述方法由存储有所述车辆定位数据的计算机服务器执行，所述方法包括：从与计算机服务器通信连接的车辆远程地接收等级信号，所述等级信号表征车辆的处理器的性能等级，所述性能等级对应于表示所述处理器在单位时间能够处理的数据量的单位时间数据量；基于等级信号制定向车辆发送车辆定位数据的发送策略，所述发送策略满足在单位时间内向车辆发送的数据量小于等于所述单位时间数据量；以及经由无线网络以所述发送策略向车辆发送所述车辆定位数据。
根据本发明的技术方案，基于车辆的负载状态(包括处理器的占用率和存储器的剩余容量两个方面)来主动控制从计算机服务器发送至车辆的车辆定位数据的数据流状况，由此实现了发送至车辆的所有车辆定位数据都能够在车辆处被接收到，而不会出现数据丢失的情况。
附图说明
图1是根据本发明一个可行实施方式的用于控制车辆定位数据在网络上的传输的系统的示意图。
图2是根据本发明另一个可行实施方式的用于控制车辆定位数据在网络上的传输的系统的示意图。
图3是根据本发明一个可行实施方式的在车辆中的定位设备与计算机服务器之间例示通信的泳道图。
图4是根据本发明一个可行实施方式的用于控制车辆定位数据在网络上的传输的方法流程图，该方法由车辆中的定位设备执行。
图5是根据本发明一个可行实施方式的用于控制车辆定位数据在网络上的传输的方法流程图，该方法由计算机服务器执行。
具体实施方式
下面，结合附图来详细描述本发明的各个实施例。
图1示出了根据本发明一种可行实施方式的用于控制车辆定位数据在网络上传输的系统100。系统100主要包括计算机服务器10和安装在车辆2中的定位设备20。计算机服务器10与定位设备20之间通过互联网(例如，无线网络)通信连接。在计算机服务器10上存储有大量的车辆定位数据。该车辆定位数据用于辅助车辆的精确定位，例如，车辆的位置偏差在行进方向、横向和高度方向上都不大于几米。该车辆定位数据可以是基于GNSS的数据，也可以是能够与GNSS数据融合计算的数据。在车辆2处，定位设备20经由无线网络从计算机服务器10接收车辆定位数据，以便为车辆2确定自车的精准位置。
在一个实施例中，在计算机服务器10与车辆2的定位设备20之间采用基于Ntrip的通信协议来传输数据。在该实施例中，计算机服务器10可以实现为Ntrip服务器，定位设备20可以实现为Ntrip客户端。
在车辆2中具有用于存储(缓存)从计算机服务器10所接收的车辆定位数据存储器21和用于处理所存储的车辆定位数据的处理器22。存储器21和处理器22以能够传输数据的方式与定位设备20连接。存储器21可以实现为车辆2中任何适于存储车辆定位数据的存储设备。存储器21还可以实现为定位设备20的一部分，换言之，定位设备20可以实现为包括用于存储车辆定位数据的存储装置。处理器22可以实现为车辆2中的电子控制单元(ECU)。处理器22还可以实现为定位设备20的一部分，换言之，定位设备20包括用于处理车辆定位数据的处理装置。
定位设备20可以实现为车辆2中的运动和位置传感器(VMPS)或者构成该运动和位置传感器的一部分或者与该运动位置传感器连接的装置。定位设备20还可以实现为车辆2中用于驾驶辅助系统的控制器或者该控制器的一部分或者与该控制器连接的装置。定位设备20可以以软件或硬件或以软件和硬件结合的形式实现。例如，在定位设备20包含以软件元素实现的情况下，定位设备20可以包括处理模块(或计算模块)，用于执行下面描述的在定位设备20处执行的方法。
图3是根据本发明一个可行实施方式的在定位设备20与计算机服务器10之间通信的泳道图。以下，参考图3来说明控制基于网络的车辆定位数据的传输的过程。
计算机服务器10布置在无线网络上，可以通过无线网络与车辆2中的定位设备20之间进行交互。首先，定位设备20获取车辆2中的存储器21的剩余容量和处理器22的占用率(框201)。定位设备20基于所获取的剩余容量和占用率确定出处理器22的性能等级(框203)。该性能等级对应于处理器22在单位时间处理能够处理的数据量，即，单位时间数据量。例如，单位时间数据量表示为处理器22每秒处理1000字节的数据。
在一个实施例中，在存储器21中存储有等级关系表，在该等级关系表中具有处理器的占用率和存储器的剩余容量与性能等级之间的对应关系。定位设备20在该等级关系表中查找出与所获取的剩余容量和占用率两者都对应的性能等级。应当理解，该等级关系表用于通过处理器的占用率和存储器的剩余容量这两个参数来确定第三个参数，即，处理器22的性能等级。例如，在该等级关系表的一栏中，在第一列处显示处理器22的占用率的范围(0％-10％)，在第二列出显示存储器21的剩余容量的范围(10k-20k)，在第三栏处显示性能等级(1)。该性能等级1对应于处理器22每秒处理1000字节的数据。性能等级与单位时间数据量之间的对应关系可以是预先确定的。
接着，定位设备20基于所确定的性能等级生成等级信号(框205)。该等级信号包含上述单位时间数据量。定位设备20将该等级信号发送给计算机服务器10(框207)。
计算机服务器10在接收到等级信号(框209)之后，基于该等级信号制定向定位设备20发送车辆定位数据的发送策略(框211)，并以该发送策略将车辆定位数据发送至定位设备20(框213)。定位设备20在接收到车辆定位数据(框215)之后，可以将其存储到存储器21中。
发送策略可以包含以各种数据流形式发送车辆定位数据。总的来说，发送策略应当满足计算机服务器10在单位时间内向定位设备20所发送的数据量小于等于所述单位时间数据量。计算机服务器10可以基于需要发送的总数据量和已经确定的单位时间数据量来制定车辆定位数据构成的数据包的尺寸和发送该数据包的频率。
在一个实施例中，已经确定了单位时间数据量为每秒发送1400字节，并且需要发送的总数据量为2800字节。这样一共需要两秒来发送2800字节。对于在每秒发送的车连定位数据的数据流情况，计算机服务器10可以将1400字节拆分为多个数据包，每个数据包大小为pk_size，每秒等时间间隔地发送数据包个数为k，并且pk_size与k的乘积为1400字节。
在另一个实施例中，已经确定了单位时间数据量为每秒发送1400字节，并且需要发送的总数据量为2900字节。计算机服务器10可以在三秒内完成发送，第一秒内发送的数据量为1400字节，第二秒内发送的数据量为1400字节，并且第三秒内发送的数据量为100字节。或者，在第一秒内、第二秒内和第三秒内分别发送1000字节、1000字节和900字节。
接着，定位设备20(例如，以预定的频率)检测处理器22的性能等级是否发生变化。在检测到该变化时(框217)，基于新的性能等级(对应于新的单位时间数据量)生产成新的等级信号(框219)，并将新的等级信号发送给计算机服务器10(框221)。例如，定位设备20在检测到存储器21的剩余容量和处理器22的占用率中至少一个发送了变化，就基于变化后的参数重新确定性能等级。
计算机服务器10在接收到新的等级信号(框223)之后，基于新的等级信号制定新的发送策略。新的发送策略应当满足计算机服务器10在单位时间内发送的数据量小于等于新的单位时间数据量。新的发送策略的实现方式可以与上述发送策略的实现方式相似，因此以上相关特征的描述同样适用于此。
接着，计算机服务器10以新的发送策略向定位设备20发送车辆定位数据(框227)。在定位设备20处接收到以新的发送策略所发送的车辆定位数据(框229)。
图4示出了根据本发明一个可行实施方式的用于控制车辆定位数据在网络上的传输的方法400。方法400可以在车辆2处实施，例如借助上述定位设备20来实施。
在步骤S401中，定位设备20获取存储器21的剩余容量和处理器22的占用率。
在步骤S403中，定位设备20基于所获取的存储器21的剩余容量和处理器22的占用率确定处理器22的性能等级。
在步骤S405中，定位设备20判断所确定性能等级是否达到等级阈值。
等级阈值可以理解为处理器22刚好能够流畅地处理当前缓存的车辆定位数据的临界状态。换言之，在车辆的当前(所确定的)性能等级达到等级阈值时，当前缓存的车辆定位数据以及以当前数据流状态发送的车辆定位数据能够被处理器22以较佳状态处理。反之，在车辆的当前(所确定的)性能等级没有达到等级阈值时，处理器22无法以较佳状态处理当前缓存的车辆定位数据以及以当前数据流状态发送的车辆定位数据。
如果在步骤S405中的判断结果为“是”，则方法400返回步骤S401。如果在步骤S405中的判断结果为“否”，则方法400进入步骤S407。
在步骤S407中，定位设备20基于确定的性能等级生成等级信号。
在步骤S409中，定位设备20将等级信号发送给计算机服务器10。
在步骤S411中，定位设备20检测性能等级是否发生变化。
如果在步骤S411中的检测结果为没有发生变化(“否”)，则方法400返回步骤S409。如果在步骤S411中的检测结果为发生了变化(“是”)，则方法400进入步骤S413。
在步骤S413中，定位设备20生成新的等级信号。
在步骤S415中，定位设备20将新的等级信号发送给计算机服务器10。
图5示出了根据本发明一个可行实施方式的用于控制车辆定位数据在网络上的传输的方法500。方法500可以由计算机服务器10实施。
在步骤S501中，计算机服务器10检测是否接收到等级信号。
如果在步骤S501中的没有检测到等级信号(“否”)，方法500进入步骤S503。在步骤S503中，计算机服务器10以预定的策略(例如，预定的数据包尺寸和发送该数据包频率)来向车辆2的定位设备20发送车辆定位数据。如果在步骤S501中检测到了等级信号(“是”)，方法500进入步骤S505。
在步骤S505中，计算机服务器10确定发送策略。
在步骤S507中，计算机服务器10以确定的发送策略向定位设备20发送车辆定位数据。
在步骤S509中，计算机服务器10检测是否接收到了新的等级信号。
如果在步骤S509中没有检测到新的等级信号(“否”)，方法500返回步骤S507。如果在步骤S509中检测到了新的等级信号(“是”)，方法500进入步骤S511。
在步骤S511中，计算机服务器10确定新的发送策略。
在步骤S513中，计算机服务器10以确定的新的发送策略向定位设备20发送车辆定位数据。
图2示出了根据本发明另一种可行实施方式的用于控制车辆定位数据在网络上传输的系统200。系统200与系统100的不同之处在于，系统200包括与计算机服务器10经由无线网络通信连接的多个定位设备20、30、40。多个定位设备20、30、40分别安装在车辆2、3、4上。也就是说，在系统200中，一个计算机服务器10与多个定位设备20、30、40通信连接。每个定位设备都可以采用与上述定位设备20相似的方式来实现。车辆定位数据在计算机服务器10与每一个定位设备之间的传输的控制方案都可以以上述类似的方式来实现。因此，以上相关描述同样适用于此。
应当理解，一般来说，计算机服务器10的带宽较大，能够满足同时分别向多个车辆的每一个发送车辆定位数据。另外，计算机服务器10可以根据其带宽来确定能够同时向多少个车辆发送车辆定位数据。
由此可见，根据本发明的技术方案，在车辆与计算机服务器之间除了车辆定位数据的传输以外，还有用于控制该传输的“定制消息”(等级信号)的交互。由此，在车辆处，能够主动控制从计算机服务器接收的车辆定位数据的数据包尺寸和速度。而且，计算机服务器基于车辆当前负载来向车辆发送车辆定位数据的数据流，由此降低了车辆中的处理器和存储器的负担。这样，根据本发明的技术方案，对于车辆中存储和处理车辆定位数据的存储器和处理器无需提出较高要求，即可以无需采用大容量存储器以及高性能处理器，降低了成本。
应当理解，如在本发明中所使用的那样，术语“具有”、“包含”、“包括”等是开放性的术语，其表明所陈述的元件或特征的存在，而并不排除额外的元件或特征。除非上下文清楚地另有所指，否则冠词“一”、“一个”和“所述”旨在包括复数以及单数形式。除非另外具体注明，否则在本发明中描述的各实施例的特征可以彼此组合。
虽然前面描述了一些实施方式，这些实施方式仅以示例的方式给出，而不意于限制本发明的范围。所附的权利要求及其等同替换意在涵盖本发明范围和主旨内做出的所有修改、替代和改变。

Claims (11)

1.一种用于控制车辆定位数据在网络上的传输的方法，包括：
在定位设备处，获取处理器的占用率和存储器的剩余容量，其中，定位设备设置在车辆上并与所述车辆中的所述存储器和所述处理器以能够传输数据的方式连接，所述存储器用于存储所述车辆定位数据，所述处理器用于处理所述车辆定位数据；
在定位设备处，基于所述占用率和所述剩余容量确定出所述处理器的性能等级，所述性能等级对应于表示所述处理器在单位时间能够处理的数据量的单位时间数据量；
在定位设备处，生成表征所述性能等级的等级信号，所述等级信号包含所述单位时间数据量；
在定位设备处，通过无线网络将等级信号发送给计算机服务器；以及
在计算机服务器处，响应于所述等级信号以单位时间向车辆发送的数据量小于等于所述单位时间数据量的方式向车辆发送车辆定位数据。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：
在定位设备处发送等级信号之后，检测所述性能等级是否发生变化；
在检测出所述变化的情况下，在定位设备处生成表示新的性能等级的新的等级信号，新的性能等级对应于新的单位时间数据量；
在定位设备处，将新的等级信号发送给计算机服务器；以及
在计算机服务器处，响应于新的等级信号以单位时间内向车辆发送的数据量小于等于所述新的单位时间数据量的方式向车辆发送车辆定位数据。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法还包括：
在定位设备处发送等级信号之后，检测所述性能等级是否发生变化；
在未检测出所述变化的情况下，在定位设备处继续发送所述等级信号；以及
在计算机服务器处，继续响应于所述等级信号以单位时间内向车辆发送的数据量小于等于所述单位时间数据量的方式向车辆发送车辆定位数据。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：
在定位设备处确定出性能等级后判断性能等级是否达到等级阈值，如果判断结果为肯定，则不执行后续操作，并且如果判断结果为否定，则执行后续操作。
5.如权利要求1所述的方法，其中，在定位设备处通过如下方式确定所述性能等级：在预先确定的等级关系表中查找出与所获取的占用率和剩余容量两者都相对应的性能等级。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述计算机服务器基于需要发送的车辆定位数据的总数据量和所述单位时间数据量来确定发送车辆定位数据的发送策略；并且
所述发送策略包括在单位时间内向车辆发送的车辆定位数据的总数据量、车辆定位数据的数据包的尺寸和发送数据包的频率。
7.如权利要求1所述的方法，其中，
所述定位设备是车辆中的位置和运动传感器或者构成所述运动和位置传感器的一部分或者与所述运动和位置传感器连接的装置；或者
所述定位设备是车辆中用于驾驶辅助系统的控制器或者构成所述控制器的一部分或者与所述控制器连接的装置。
8.一种用于控制车辆定位数据在网络上的传输的系统，包括：
计算机服务器，存储有车辆定位数据；以及
与计算机服务器无线连接的一个或多个定位设备，分别设置于一车辆上，每个定位设备与其所设置的车辆中的存储器和处理器以能够传输数据的方式连接，所述存储器用于存储所述车辆定位数据，所述处理器用于处理所述车辆定位数据，
其中，在每个定位设备与计算机服务器之间执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。
9.一种用于控制车辆定位数据在网络上的传输的方法，由设置于车辆上的定位设备执行，所述定位设备与车辆中的存储器和处理器以能够传输数据的方式连接，所述存储器用于存储车辆定位数据，所述处理器用于处理车辆定位数据，所述方法包括：
获取所述处理器的占用率和所述存储器的剩余容量；
基于所述占用率和所述剩余容量确定出所述处理器的性能等级，所述性能等级对应于表示所述处理器在单位时间能够处理的数据量的单位时间数据量；
生成表征所述性能等级的等级信号，所述等级信号包含所述单位时间数据量；以及
通过无线网络将等级信号发送给计算机服务器，以控制计算机服务器以单位时间内向车辆发送的数据量小于等于所述单位时间数据量的方式向车辆发送车辆定位数据。
10.一种用在车辆中的定位设备，配置成执行如权利要求9所述的方法。
11.如权利要求10所述的定位设备，其中，所述定位设备是车辆中的位置和运动传感器。
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