CN113498017A - 用于支持车辆对万物通信的装置和方法以及包括该装置的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于支持车辆对万物通信的装置和方法以及包括该装置的系统。提供了一种V2X通信装置、包括所述V2X通信装置的系统及方法。所述V2X通信装置包括:通信电子控制单元(ECU),其处理以有线方式或无线方式发送和接收的消息;应用(AP)ECU,其通过车辆的内部协议来识别在通信ECU发送和接收的消息,并提供相应的服务信息。将AP ECU设置为与通信ECU分开的系统区域。AP ECU和通信ECU通过作为车辆的内部协议的以太网或控制器局域网(CAN)通信发送和接收消息。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年4月6日提交的韩国专利申请No.10-2020-0041712的优先权和权益,该申请的全部内容通过引用结合于此。
技术领域
本发明涉及一种用于支持车辆对万物(V2X)通信的装置和方法以及包括所述装置的系统,并且更具体地,涉及一种用于支持各种V2X通信服务的车辆间通信方法和应用方法。
背景技术
车辆对万物(V2X)通信是指在行驶时与道路基础设施和另一车辆通信同时交换或共享信息(诸如,交通状况)的通信模式。这是指在道路的所有要素之间(例如,在车辆与车辆之间、在车辆与基础设施之间、在车辆与行人之间、在车辆与网络之间等)发送和接收信息的技术。基于V2X的服务可以包括例如,自动驾驶服务、车辆远程控制服务、游戏交互服务、大规模短程音频/视频服务(例如,增强现实(AR)或虚拟现实(VR))等。
近来,多个国家和汽车公司已经利用V2X通信功能实施了用于车辆安全和有效利用能源目的的功能。但是,在没有建立许多基础设施的情况下,要确保产品的适销性以初步建立市场并不容易。现有的V2X独立控制器可能不会考虑各种V2X架构用于节省制造系统的成本。此外,由于该系统没有通信根源,而与高级驾驶员辅助系统(ADAS)仅共享有限的信息,所以增加了开发产品的成本。因此,需要用于支持各种服务的V2X通信系统和设备来解决这样的问题。
发明内容
本发明提供了一种用于支持V2X通信的装置及方法以及包括所述装置的系统。本发明的另一方面提供一种用于提供用于支持各种服务的V2X通信和V2X应用的车辆装置及方法、以及包括所述车辆装置的系统。本发明的另一方面提供一种通过区分用于执行V2X通信的单元和用于处理V2X应用的单元来提供V2X服务的车辆装置及方法、以及包括所述车辆装置的系统。
本发明的另一方面提供了一种通过补偿电子控制单元(ECU)之间的数据时间延迟来执行V2X通信的车辆装置及方法,以及包括所述车辆装置的系统。本发明的另一方面提供一种关于ECU之间的数据接收遗漏来执行V2X通信的车辆装置及方法,以及包括所述车辆装置的系统。
本发明构思要解决的技术问题不局限于上述问题,并且本发明所属技术领域的技术人员将从随后的描述中清晰地理解在本文中没有提及的任何其他技术问题。
根据本发明的一方面,一种车辆对万物(V2X)通信装置可以包括:通信电子控制单元(ECU),其配置为处理以有线方式或无线方式发送和接收的消息;以及应用(AP)ECU,其配置为通过车辆的内部协议来识别在通信ECU发送和接收的消息,并提供相应的服务信息。可以将AP ECU设置为与通信ECU分开的系统区域。AP ECU和通信ECU可以配置为通过作为车辆的内部协议的以太网或控制器局域网(CAN)通信发送和接收消息。
在示例性实施方案中,所述通信ECU可以配置为与基于无线保真(Wi-Fi)的车载环境无线接入(WAVE)通信系统和基于第三代合作伙伴计划(3GPP)的长期演进/新无线电(LTE/NR)通信系统进行通信,并且可以配置为在本车与远程车辆之间、本车与行人之间、本车与道路基础设施之间、或本车与网络之间进行双向通信以支持V2X服务。
此外,所述AP ECU可以配置为识别从通信ECU发送的V2X服务消息,并利用相应的应用程序来显示所述V2X服务消息。此外,所述AP ECU可以包括高级驾驶员辅助系统(ADAS)、音频视频导航(AVN)系统或组合仪表板系统中的至少一个。在示例性实施方案中,所述通信ECU和所述AP ECU中的每一个可以配置为识别V2X服务消息并处理、分类或管理所述V2X服务消息。
可以以列表的形式生成、更新或丢弃V2X服务消息。此外,可以以大约100ms的周期发送V2X服务消息。V2X服务消息可以在点火开启时发送,可以在点火关闭时停止发送。
在示例性实施方案中,AP ECU可以进一步包括位置校正功能,所述位置校正功能考虑从通信ECU发送和接收的V2X服务消息的发送时间延迟,进行本车和远程车辆的位置校正。所述时间延迟可以包括在以太网或CAN通信的发送和接收时产生的延迟值。所述延迟值可以由估算值或实验值可变地设置。
AP ECU可以进一步包括位置校正功能,所述位置校正功能考虑从通信ECU发送和接收的V2X服务消息的接收遗漏,进行本车和远程车辆的位置校正。所述接收遗漏可以在以太网或CAN通信的发送和接收时生成。可以通过预测接收遗漏的补偿值来执行位置校正。此外,通信ECU和AP ECU可以配置为同步V2X服务消息的列表。在点火开启时或者在点火关闭时可以应用同步。
根据本发明的另一方面,一种V2X通信方法可以包括:处理以有线方式或无线方式发送和接收的消息;通过车辆的内部协议来识别发送和接收的消息,利用相应的应用程序来显示与该消息相对应的服务信息。可以将利用应用程序处理消息的通信ECU和显示服务信息的AP ECU设置为单独的系统区域。车辆的内部协议可以配置为通过以太网或控制器局域网(CAN)通信来发送和接收消息。
在示例性实施方案中,处理消息可以包括:与基于Wi-Fi的WAVE通信系统和基于3GPP的LTE/NR通信系统进行通信。所述消息可以包括通过在本车与远程车辆之间、本车与行人之间、本车与道路基础设施之间、或本车与网络之间进行双向通信来支持V2X服务的消息。
此外,显示可以包括:识别用于支持V2X服务的消息,在相应的应用系统上显示V2X服务消息。显示可以进一步包括在高级驾驶员辅助系统(ADAS)、音频视频导航(AVN)系统、或组合仪表板系统中的至少一个上显示与V2X服务消息相对应的信息。
处理消息可以包括:由通信ECU和AP ECU中的每一个识别V2X服务消息;由通信ECU和AP ECU中的每一个处理、分类或管理V2X服务消息。可以以列表的形式生成、更新或丢弃V2X服务消息。此外,可以以大约100ms的周期发送V2X服务消息。V2X服务消息可以在点火开启时发送,可以在点火关闭时停止发送。
在示例性实施方案中,显示可以进一步包括执行位置校正功能,所述位置校正功能考虑从通信ECU发送和接收的V2X服务消息的发送时间延迟,进行本车和远程车辆的位置校正。所述时间延迟可以包括在以太网或CAN通信的发送和接收时产生的延迟值。所述延迟值可以由估算值或实验值可变地设置。
此外,显示可以包括执行位置校正功能,所述位置校正功能考虑从通信ECU发送和接收的V2X服务消息的接收遗漏,进行本车和远程车辆的位置校正。所述接收遗漏可以在以太网或CAN通信的发送和接收时生成。可以通过预测接收遗漏的补偿值来执行位置校正。在示例性实施方案中,处理消息可以进一步包括通过通信ECU和AP ECU来同步V2X服务消息的列表。在点火开启时或者在点火关闭时可以应用同步。
附图说明
通过接下来的详细描述结合附图,本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得更加清楚。
图1是示出根据本发明示例性实施方案的用于支持V2X通信的车辆系统的配置的框图;
图2是示出根据本发明示例性实施方案的V2X服务系统的框图;
图3是详细示出根据本发明示例性实施方案的用于V2X服务的车辆通信系统的组件的示意图;
图4A和图4B是示出根据本发明另一示例性实施方案的执行位置校正的功能的示意图;
图5是示意性示出根据本发明示例性实施方案的用于V2X通信服务的AVN系统的框图;
图6是示出根据本发明示例性实施方案的用于支持V2X通信的多个V2X应用系统的框图;以及
图7是示出根据本发明示例性实施方案的计算系统的框图。
具体实施方式
应当理解的是,本文中所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语通常包括机动车辆,例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、大货车、各种商用车辆的乘用车辆,包括各种舟艇、船舶的船只,航空器等,并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如,源于非化石能源的燃料)。正如本文所提到的,混合动力车辆是具有两种或更多种动力源的车辆,例如汽油动力和电力动力二者的车辆。
尽管示例性实施方案被描述为使用多个单元执行示例性过程,但是应理解的是,示例性过程也可以通过一个或更多个模块执行。此外,可以理解的是,术语“控制器/控制单元”指的是包括存储器和处理器的硬件装置,并且具体地编程为执行本文描述的过程。存储器配置为存储模块,并且处理器具体地配置为执行所述模块以进行下面进一步描述的一个或更多个过程。
此外,本发明的控制逻辑可以实施为非易失性计算机可读介质,所述非易失性计算机可读介质为包括由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行的程序指令的计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括但不局限于:ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡以及光学数据存储装置。计算机可读记录介质也可以分布在网络联接的计算机系统中使得计算机可读介质以分布方式存储和执行,例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网(CAN)。
在本文中使用的术语仅出于描述具体实施方案的目的,并非旨在用于限制本发明。正如本文中所使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文另有明确表示。还将进一步理解的是,当在本明书中使用术语“包括”和/或“包含”时,其指明存在所述特征、数值、步骤、操作、元件和/或组件,但是不排除存在或加入一种或多种其他的特征、数值、步骤、操作、元件、组件和/或其群体。正如本文所使用的,术语“和/或”包括一种或多种相关列举项的任何和所有组合。
除非特别声明或者从上下文显而易见的,本文所使用的术语“约”被理解为在本领域的正常公差范围内,例如在平均2个标准差内。“约”可以理解为在指定值的10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.1%、0.05%或0.01%之内。除非上下文另有说明,否则术语“大约”修饰在本文中提供的所有数值。
在下文中,将参照示例性附图来详细描述本发明的一些示例性实施方案。在将附图标记添加到每个附图的组件中时,应当注意的是,即使相同或等同的组件显示在其他附图上,也由相同的附图标记表示。此外,在描述本发明的示例性实施方案时,将排除对公知特征或功能的详细描述,以免不必要地使本发明的主旨不清楚。
在描述根据本发明示例性实施方案的组件时,可以使用诸如第一、第二、“A”、“B”、(a)、(b)等的术语。这些术语仅旨在将一个组件与另一组件区分开,并且这些术语不限制构成组件的性质、序列或顺序。除非另外定义,否则在本文中所使用的所有术语,包括技术或科学术语,都具有与本发明所属技术领域的技术人员通常所理解的相同的含义。那些在通常使用的字典中定义的术语将解释为具有与相关领域中的语境的含义同等的含义,并且不被解释为具有理想的或过度正式的含义,除非在本申请中明确定义。
在下文中,将参照图1至图6来详细地描述本发明的示例性实施方案。图1是示出根据本发明示例性实施方案的包括自动控制器的车辆系统的构造的框图。参照图1,根据本发明示例性实施方案的车辆控制器100可以包括:通信装置110、存储器120、显示器130、处理器140和警报装置150。
通信装置110可以是利用各种电子电路实施以通过无线或有线连接发送和接收信号的硬件装置。在本发明的示例性实施方案中,通信装置110可以配置为经由控制器局域网(CAN)通信、控制局域网络灵活数据速率(CAN FD)通信、本地互连网(LIN)通信、以太网通信等来执行车辆间通信。通信装置110可以包括各种通信单元,例如,移动通信单元、广播接收单元(诸如,数字多媒体广播(DMB)模块、或手持数字视频广播(DVB-H)模块)、短程通信单元(例如,ZigBee模块或近场通信(NFC)模块,近场通信(NFC)模块为蓝牙模块)、以及与本车外部的服务器20和外部诊断装置等进行通信的无线保真(Wi-Fi)单元。在这里,CAN通信可以是用于车辆的网络系统,该网络系统开发为在本车中的各种测量控制装置之间提供数字串行通信。CAN数据总线可以用于ECU之间的数据传输和控制。
根据示例性实施方案的通信装置110可以配置为在本车与远程车辆之间、本车与道路基础设施之间以及本车与行人之间进行双向通信,并且与包括本车和本车周围的车辆(例如,在本车附近)的所有元件继续共享以及发送和接收数据。通信装置110本身可以安装在本车中,或者通信装置110可以配置为包括通信装置110的V2X通信终端与本车接触的形式。因此,可以进行车辆对车辆(V2V)通信和车辆对基础设施(V2I)通信,并且可以利用包括在本车中的车辆传感器和行驶控制功能来进行到预定目的地的自动驾驶。在这里,车辆传感器可以包括全球定位系统(GPS)传感器、陀螺仪传感器或加速度传感器中的至少一个。换句话说,通信装置110可以通过与经由V2X通信功能添加的基础设施信息连接而支持自动驾驶服务。
相应地,通信装置110可以支持用于V2X通信功能的车载环境无线接入(WAVE)通信技术,或者可以支持基于第三代合作伙伴计划(3GPP)的长期演进/新无线电(LTE/NR)系统的通信技术。作为参考,WAVE通信是一种修改IEEE802.11a WLAN技术的技术,WAVE通信具有使用5.9Ghz的专用频带、具有10Mhz的信道频率带宽以及具有27Mbps的最大数据速率的特征,具有无线信道接入是采用冲突避免的载波侦听多路接入(CSMA/CA)方法的特征,并且具有包括IEEE802.11p物理层和1609通信堆栈的特征。
此外,当支持3GPP系统时,通信装置110可以包括基于LTE V2X(版本14)的LTEeV2X和5G V2X通信技术。V2X通信可以包括:涉及车辆之间的LTE/NR通信的车辆到车辆(V2V)、涉及车辆与由人携带的终端之间的LTE/NR通信的车辆到行人(V2P)、以及涉及车辆与路边的单元/网络之间的LTE/NR通信的车辆到基础设施/网络(V2I/N),并且V2X通信具有利用正交频分多址(OFDMA)无线电接入来改善V2I通信中的网络扩展性的特征。换句话说,V2X通信可以具有通过3GPP网络系统扩展小区覆盖范围的优点。
此外,对应用了本发明示例性实施方案的无线通信系统的多址技术没有限制。例如,可以利用各种多址技术,例如,码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波FDMA(SC-FDMA)、OFDM-FDMA、OFDM-TDMA和OFDM-CDMA。此外,可以在上行链路传输或下行链路传输中利用以不同时间发送数据的时分双工(TDD)模式或以不同频率发送数据的频分双工(FDD)模式。
存储器120可以配置为存储下载的用于车辆无线更新的数据,该数据经由通信装置110从服务器20接收。因此,存储器120可以配置为经由安装在本车中的车辆传感器和服务器20来存储、管理或更新关于道路的信息和关于道路环境的信息,例如,本车的位置信息、道路信息、公交车站。此外,存储器120可以配置为存储由用户设置的目的地信息、现有发现的路径信息等。此外,根据本发明的示例性实施方案,存储器120可以配置为经由通信服务器接收和存储、管理或更新用于V2X通信的每个通信系统信息。
或者,存储器120可以配置为经由服务器来存储或管理数据,所述服务器支持用于各种输入传感器的数据,以用于支持自动驾驶、道路信息、通信信息等。此外,存储器120可以配置为存储用于V2X服务的通信信息和V2I/N信息。此外,存储器120可以配置为存储由处理器140确定的网络负载、车辆动力状态、电池状态或预计发送剩余ROM数据的时间中的至少一个。
存储器120可以包括至少一种类型的存储介质,诸如闪存类型存储器、硬盘类型存储器、微型类型存储器、卡类型存储器(例如,安全数字(SD)卡或极限数字(XD)卡)、随机存取存储器(RAM)、静态RAM(SRAM)、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、磁性RAM(MRAM)、磁盘和光盘。
显示器130可以由处理器140操作以显示用于允许用户认证以进行本车的无线更新的屏幕。显示器130可以实施为平视显示器(HUD)、组合仪表板、音频视频导航(AVN)等。此外,显示器130可以包括液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管LCD(TFT-LCD)、发光二极管(LED)显示器、有机LED(OLED)显示器、有源矩阵OLED(AMOLED)显示器、柔性显示器、弯曲显示器和/或三维(3D)显示器中的至少一种。其中一些可以实施为透明显示器,所述透明显示器配置为透明类型或半透明类型以看到外部。此外,显示器130可以实施为包括触摸板的触摸屏,所述触摸屏除了用作输出装置之外还将用作输入装置。
处理器140可以与通信装置110、存储器120、显示器130、警报装置150等电连接,并且处理器140可以配置为电操作各个组件。处理器140可以是配置为执行软件指令并执行以下描述的各种数据处理和计算的电路。
如上所述,根据本发明的示例性实施方案,处理器140可以配置为:利用位于本车的前部和后部的车辆传感器来识别用于预测本车周围的物体/道路状况或本车周围的拥堵水平的周围信息,并且识别利用车辆传感器和外部服务器预测的本车的道路拥堵水平,从而操作用于车辆引导服务的设备。此外,处理器140可以配置为根据必要的V2X服务来管理、删除或更新用于处理无线通信数据和应用数据的信息。
换句话说,当经由包括在本车中的导航装置和用户通信装置来支持V2X服务时,考虑到经由通信系统服务器和相应的远程信息处理服务器提供关于本车和与本车相邻的车辆的位置信息,处理器140可以配置为执行与本车相邻的车辆的位置校正,并根据校正后的位置显示用于预测道路状况的引导和警报,从而执行用于驾驶员安全的紧急救援和车辆控制功能。
当在显示器130上显示用于来自用户允许的屏幕时,警报装置150可以配置为向用户输出用于批准的通知。或者,警报装置150可以配置为提供驾驶引导(例如,用于拥堵水平的路径重置或用于拥堵水平的警报),并且提供用于V2X服务的各种信息以用于交通安全等。
图2是示出根据本发明示例性实施方案的V2X服务系统的框图。参照图2,根据本发明示例性实施方案的车辆可以包括多个电子控制单元(ECU)。ECU可以与内部/外部通信连接以增加用户的安全性并提供各种便利功能。ECU可以设置为安全气囊控制单元(ACU)、发动机控制单元(ECU)、变速器控制单元(TCU)、制动器控制单元(BCU)或车载诊断(OBD)等。如上所述,ECU可以配置为通过执行CAN通信以及以太网(内部协议),即通过利用适合于每个系统的特征的各种协议,来将内部组件与外部系统进行连接。此外,ECU可以配备有用于执行本车的各种服务的软件。
具体地,随着用于智能交通服务的V2X通信服务的发展,根据本发明示例性实施方案的车辆系统可以基于有线/无线网络与智能汽车、基础设施、后端服务器等进行连接,以通过数据交换共享信息,并支持确保安全性、提高交通效率并为用户提供便利的智能运输系统(ITS)服务。相应地,根据经由通信ECU 200的系统中的通信,车辆系统可以向用户提供各种服务(例如,交通信息和地图信息)以及行驶或制动(行驶或制动是本车的基本控制功能),并且可以通过各种无线网络系统与智能设备连接,以提供V2X服务(例如,实时道路信息或车辆远程控制)。
因此,根据本发明示例性实施方案的车辆系统可以配置为系统的形式,所述系统单独地包括用于处理V2X消息的通信ECU 200和用于执行V2X应用功能的应用(AP)ECU 250。通信ECU 200可以配置为基于相应的通信技术将从不同通信系统发送的无线信号划分并处理为物理层信号或上层信号,根据处理后的信号生成用于本车的V2X通信消息,将生成的V2X通信消息发送给AP ECU以实施相应的V2X服务,从而相应的应用程序处理各种形式的V2X通信消息。换句话说,车辆系统可以包括通信ECU 200和AP ECU 250,通信ECU 200用于处理各种有线/无线通信系统(例如,全球定位系统(GPS)、远程信息处理通信系统、无线保真(Wi-Fi)通信系统和3GPP系统)的V2X通信信号,AP ECU 250用于以划分的形式根据每个系统处理V2X应用数据,以形成V2X可拆卸系统。
在这里,通信ECU 200可以包括信号处理器220,信号处理器220用于处理通过GPS、远程信息处理通信系统、蓝牙通信系统、USB通信系统、Wi-Fi通信系统、WAVE通信系统、和/或LTE/5G通信系统发送和接收的信号。信号处理器220可以设置为根据每个系统划分的模块的形式以处理系统的信号,或者可以设置为整合到一个处理器中的形式以处理系统的信号。
作为示例,信号处理器220可以实施为包括GPS接收器。因此,信号处理器220可以配置为接收从三个或更多个GPS卫星发送的信号,以确定卫星与接收器之间的位置。换句话说,当测量从卫星发送的信号与从接收器接收的信号之间的时间差时,信号处理器200可以配置为获取卫星与接收器之间的距离。具体地,关于卫星的位置的信息可以包括在发送的信号中。
换句话说,当知道与至少三个卫星的距离和每个卫星的位置时,信号处理器220可以配置为利用诸如三边测量法的方法来计算接收器(即,本车)的位置。此外,信号处理器220可以包括远程信息处理接收器。因此,当用户的信息请求通过安装在本车中的计算机发生时,信号处理器220可以配置为将信息请求发送到远程信息处理服务器。此后,信号处理器220可以配置为利用GPS和无线通信技术接收从远程信息处理提供商收集的信息,并将接收到的信息作为用户信息提供。此外,根据本发明的示例性实施方案,信号处理器220可以配置为执行从Wi-Fi、WAVE和LTE/5G通信系统发送的BSM消息或V2X消息的信号传递。
在这里,根据本发明示例性实施方案的通信ECU 200可以实施为根据要应用的无线通信系统来仅添加V2X通信功能,以增加现有通信系统的重复使用率并增强其他通信功能的利用率。具体地,为了易于描述,将以V2X-WiFi共同存在为例进行描述。因此,通信ECU200可以包括WAVE下层、WAVE网络层和中间件层240;WAVE下层用于处理从外部/内部GPS、远程信息处理和Wi-Fi装置220发送的无线信号以及通过外部通信网络接收的V2X服务消息;WAVE网络层用于执行WAVE下层的信号传递并处理上层数据;中间件层240用于处理本车中的内部通信数据和无线通信数据。
因此,AP ECU 250可以配置为向V2X应用程序260添加对应的V2X消息处理功能,以处理从通信ECU 200、高级驾驶员辅助系统(ADAS)270和具有V2X的高利用率等的自动驾驶相关应用程序传递的V2X服务消息,从而简化了应用系统的结构并提高了相同信息的利用率。
如本发明的示例性实施方案中所述的,V2X服务可以包括本车与远程车辆之间的通信,并且可以经由安装在本车中的通信ECU 200在车辆之间进行无线通信。因此,通信ECU200可以与基于GPS、远程信息处理通信系统、蓝牙通信系统、USB通信系统、Wi-Fi通信系统、WAVE通信系统和LTE/5G通信系统的外部设备连接,以执行用于娱乐服务、固件更新以及远程起动、紧急呼叫和自动驾驶服务的通信处理。换句话说,本车和远程车辆可以配置为彼此通信,以发送或接收包括位置信息和行驶信息的BSM消息。
因此,本车和远程车辆可以提供各种服务(例如,道路信息通知和车辆信息通知),以交换关于事故和驾驶员注意的信息。例如,可以有更多的信息项,例如,路侧信息和障碍物通知、道路建设通知、十字路口信号(状况)信息通知、远程车辆信息通知、紧急车辆(救护车或消防车)接近通知、实时交通信息收集和收费服务、行人通知服务和保护区通知,它们都是V2X服务。
此外,当利用诸如LTE/NR系统的移动通信网络进行车辆通信时,如果利用除了车辆之间的定向通信以外的移动通信网络来发送更多数据,则可以解决有限的通信覆盖问题,从而支持图像服务和高带宽复杂场景的各种服务,例如,自动驾驶、队列行驶和协作驾驶。结合车辆队列行驶服务,多个车辆动态地形成一个组,并且扩展的传感器可应用于收集和交换从传感器或视频图像获得的数据的技术等。此外,高级驾驶可以是车辆基于全自动或半自动化行驶的技术。此外,远程驾驶可以是用于车辆的远程控制的技术,以及用于提供操作车辆的应用的技术。
图3是详细示出根据本发明示例性实施方案的用于V2X服务的车辆通信系统的组件的示意图。参照图3,通信ECU 300可以包括:V2X消息发送和接收装置310、通信协议单元314、通信安全单元312、拥塞控制单元316、V2X芯片318等,它们具有处理用于支持V2X服务的无线通信系统的信号的功能。
V2X芯片318可以配置为以无线通信的形式发送和接收经由V2X天线305发送和接收的V2X消息信息。在本发明的示例性实施方案中,为了易于描述,将WAVE通信作为示例进行描述。因此,WAVE调制解调器芯片可以用于V2X芯片318。此外,V2X天线305可以指的是根据本发明示例性实施方案的配置为接收V2X无线信号的装置,其可以包括安装在本车中的无线天线,该无线天线接收相应的V2X信号。
作为示例,当基于无线通信系统时,V2X用户设备(UE)可以配置为通过侧链路交换它们自己的状态信息,并且与基础设施节点和/或行人交换用于相应服务的信息等。V2X服务可能需要能够满足低延迟和高可靠性的QoS要求。具体地,为了满足上述QoS要求,可能需要接入层(AS)级别QoS管理。AS级别信息可以包括UE性能、QoS相关信息、无线电承载配置或物理层配置中的至少一个。
因此,V2X消息发送和接收装置310可以配置为接收和管理用于支持经由通信ECU接收的V2X服务的物理层或上层等的消息,并且可以配置为接收和管理从服务角度来看所需要的通信信息。可以基于应用层以消息列表的形式来管理V2X消息。位置校正控制器372可以配置为基于从消息管理装置370接收到的信息来反映本车位置信息和关于远程车辆的定位信息。
因此,以太网/CAN处理器346和以太网/CAN驱动器348可以配置为在车辆中实施的ECU之间的通信协议下,经由以太网或CAN通信将识别出的本车位置信息和V2X服务消息传递到AP ECU 350。
AP ECU 350可以包括V2X服务确定装置360、远程车辆分类器374、位置校正控制器372、消息管理装置370等,V2X服务确定装置360配置为确定V2X服务。此外,根据确定的V2X服务的V2X信息可以基于相应的AP系统选择性地或者以固定在系统中的形式输出,以满足用户的需求(参见附图标记380)。V2X服务信息可以与满足相应服务的系统的ECU共享。
因此,可以设置用于V2I消息管理、TC(目标分类)等的中间件层或V2I应用层。这里,结合V2X/I消息,V2X信息输出装置380可以配置为经由路侧单元将探测车辆数据(PVD)消息发送到中心系统,所述探测车辆数据(PVD)消息为本车的状态信息。中心系统可以配置为通过发送地图数据、旅客信息消息(TIM)和海事服务无线电技术委员会(RTCM)消息来向车辆提供各种服务,旅客信息消息是诸如路段信息和速度限制的信息引导消息,海事服务无线电技术委员会(RTCM)消息是准确的定位校正消息。此外,路侧单元可以配置为将路侧警报(RSA)以及信号相位和时序(SPaT)发送到车辆以引导车辆进行安全驾驶,所述路侧警报(RSA)是由支持系统收集的道路危险情况消息,所述信号相位和时序(SPaT)是交通信号状态消息。V2X信息输出装置380可以包括AVN系统、ADAS系统、组合仪表板系统或驾驶员的通信终端。
如上所述,通信ECU 300和AP ECU 350可以包括用于处理/分类和管理V2I消息的功能以支持V2X服务。换句话说,用于V2X服务的位置校正可以包括基于当前时间估算远程车辆(RV)位置信息(例如,经度、纬度、前进方向)。消息列表可以包括在通信控制单元(CCU)和ADAS_DRV之间建立同步,以执行生成、更新或丢弃V2I消息列表的功能。换句话说,根据V2X服务配置的通信ECU 300和AP ECU 350中的每一个可以配置为识别消息集以有效且准确地处理V2X消息,并且可以需要用于执行消息处理/分类和管理的装置以用于高效且准确地处理V2X消息。如上所述,根据本发明示例性实施方案的通信ECU 300和AP ECU 350可以配置为执行以太网或CAN通信。因此,需要定义在CCU和安装在车辆中的ADS_DRV之间为V2X服务发送和接收的数据。
相应地,在本发明的示例性实施方案中,定义了基于以太网的数据发送和接收消息,并且将描述该消息的特征。下面的表1公开了根据本发明示例性实施方案的在通信ECU和AP ECU之间通过以太网发送和接收的消息。在这里,RV列表表示远程车辆列表,LPH表示本地位置处理程序。
表1
如上面的表1所示,根据本发明示例性实施方案的以太网发送和接收消息具有如下所示的发送要求,并且可以共同应用。
-所有消息均以100ms的周期发送。
尽管发送类型为事件,但周期保持在100ms。
在这里,P是指周期性地发送。
-每个消息的消息发送时间是数据发送到以太网的时间,而不是数据生成的时间。
-每个消息的有效计数在每次发送时增加1,并且在大于最大值时重置为0。
-所有信号的描述均与V2X消息标准(J7235)保持相同(不可用、无效等)。
在这里,V2X消息标准(J7235)中未定义“不可用/无效”的信号以值“0”发送。
RV列表的发送要求将描述如下。在这里,当车辆的状态为点火开启状态时,车辆处于行驶状态,而当车辆的状态为点火关闭状态时,车辆处于停车状态。
-点火开启后,发送LPH,发送RV列表消息。
-点火关闭后,停止发送LPH,停止发送RV列表消息。
-无论是否存在RV或RV的数量如何,始终发送所有RV列表消息。
列表中没有RV的所有信号被重置为值“0”进行发送。
-RV列表消息的信号与BSM接收信息相同。
-RV列表消息中的RVNums值是指实际管理的RV列表的数量。
尽管RV的数量大于10,但RVNums值是指大于10的数。
-根据优先级规格,从具有高优先级的车辆选取RV列表的10辆车辆。
-存在安全问题的RV信息不会发送到列表。
在这里,可以参考以下示例来设置用于选择RV列表的优先级的方法。例如,当RV列表中的RV的数量大于可传输的数量(10)时,将根据以下规则提供仅发送10个RV的描述。
-优先级1的车辆,其位于本车前面,发生与本车的相对距离较近的事件。
-优先级2的车辆,其位于本车前面,没有发生与本车的相对距离较近的事件。
-优先级3的车辆,其位于本车后面,发生与本车的相对距离较近的事件。
-优先级4的车辆,其位于本车后面,没有发生与本车的相对距离较近的事件。
旅客信息消息(TIM)的发送要求描述如下。
-点火开启后并且接收到V2I TIME消息后,发送TIM消息。
-点火关闭后或未接收到V2I TIM消息时,停止发送TIM消息。
-TIM消息以事件方式发送,但是发送时序是与LPH/RV列表消息一起发送,并且发送周期固定为100ms。
-当在100ms内仅接收到一个V2I TIME消息时,相应的TIM消息在下一个以太网发送周期仅发送一次。
-当在100ms内接收到两个或更多个V2I TIM消息时,在接收后的每个以太网发送周期中,依次逐个发送TIM消息。
-当在未发送所有接收到的TIM消息的状态下接收到新的V2I TIM消息时,在所有旧的TIM消息的发送完成之后,发送新的TIM消息。
-当接收到多个TIM消息时,将按照接收它们的顺序发送它们。
-当接收到10个或更多TIM消息时,仅管理10个缓冲区,并且不发送多于10个的消息。
信号相位和时序(SPAT)/MAP发送要求可以定义如下。
-点火开启后,并且接收到V2I SPAT/MAP消息后,发送SPAT/MAP消息。
-点火关闭后或未接收到SPAT/MAP消息时,停止发送SPAT/MAP消息。
-SPAT/MAP消息以事件方式发送,但是发送时序是与LPH/RV列表消息一起发送,并且发送周期固定为100ms。
-每当接收到V2I SPAT消息时就发送SPAT消息,而无论是否接收到V2I MAP消息,MAP消息仅发送一次。
-当存在具有相同十字路口ID的SPAT和MAP消息,即仅当SPAT和MAP消息形成一对时,才发送消息。
-当在100ms内接收到两个或更多个V2I SPAT/MAP消息时,在接收后的每个以太网发送周期中,依次逐对发送SPAT/MAP消息。
在通信ECU和AP ECU中配置的V2I消息列表功能可以配置为同步在通信ECU模块与AP ECU模块之间使用的消息列表,从而当点火关闭/开启时对应用程序应用与点火关闭之前相同的条件。通过执行这种同步,可以无延迟地执行连续操作。
作为示例,可以在V2I消息中管理用于道路建设路段信息的TIM和用于交通信号信息的SPAT/MAP消息等。基本上,添加基于本车的位置的车辆前进方向(有发生的可能性)的V2I消息列表。当本车经过相应的事件位置时,将从列表中删除相应的V2I消息。在这里,与V2I消息相关联的服务如下:
1)实时交通信息收集与提供服务
车辆的车载单元(OBU)可以配置为经由路侧单元将车辆的状态信息、位置信息和行驶信息发送到中心系统来存储,所述中心系统为后端服务器。然后,中心系统可以配置为提供用于将处理后的交通信息发送到远程车辆以使远程车辆快速识别道路状况的服务。
2)收费服务
收费服务可以配置为在车辆保持行驶速度的同时收取通行费,这与在收费站车辆停车和缓慢行驶以支付通行费的现有服务不同。
3)路侧信息和障碍物通知服务
路侧信息和障碍物通知服务是这样一种服务,其中,路侧单元可以配置为提前向远程车辆提供关于潜在威胁(例如,道路开裂、道路结冰、或者障碍物,以及实时的意外状况)的安全行驶信息和状况信息。
4)道路作业通知服务
道路作业通知服务这样一种服务,其中,路侧单元可以配置为向远程车辆提供道路上正在进行的道路作业状况(例如,道路建设或清洁)。
5)十字路口信号信息通知服务
十字路口信号信息通知服务是这样一种服务,其中,路侧单元可以配置为向经过十字路口的车辆输出十字路口信号信息的通知,从而防止可能的碰撞事故和违反交通信号。
6)保护区通知服务
保护区通知服务是这样一种服务,其中,安装在保护区(例如,学校区或乐龄安全区(silver zone))上的路侧单元可以配置为将速度限制和保护区信息发送到远程车辆,以引导驾驶员安全驾驶。
7)行人通知服务
行人通知服务是这样一种服务,其中,路侧单元可以配置为检测十字路口或人行横道周围的行人或自行车,并向远程车辆提供信息,以引导驾驶员防止碰撞事故并提高车辆和驾驶的安全性。
因此,存储相应的V2X消息的列表可以存储在导航(NV)存储器中,以便在打开/关闭系统时立即使用。
1)TIM列表:在列表中管理以事件方式从CCU接收到的TIM消息,并且可以将管理的列表提供给V2X服务。
-利用缓冲区管理列表,TIM列表的缓冲区数量为N。
-所述列表根据要求在存储器中新生成、更新和删除、以及存储和管理。
2)SPAT/MAP列表:在列表中管理以事件方式从CCU接收到的SPAT/MAP消息,并且将管理的列表提供给V2X服务。
-利用缓冲区管理列表,SPAT/MAP列表的缓冲区数量为N。
-所述列表根据要求新生成、更新和删除、以及管理。
此外,TIM列表管理将描述如下。
1)利用FurtherInfoID(信号名称:V2X_TIM_01_FurtherInfoID)数据,将利用TIM消息接收到的事件信息分类为不同的事件。
-当接收到具有列表中不存在的FurtherInfoID的TIM消息时,将接收到的TIM消息作为新事件信息注册在列表中。
-当接收到具有与列表相同的FurtherInfoID的TIM消息时,将接收到的TIM消息更新为列表中的新TIM消息。
2)如果列表的事件信息在指定的时间t1内未更新为新的TIM信息,则将其从列表中删除。在这里,t1可以设置为3600.0s。
如果在特定时间t1内未接收到具有与列表相同的FurtherInfoID的TIM消息,则将FurtherInfoID的事件信息从列表中删除。
SPAT/MAP列表管理将描述如下。
1)十字路口信息用于基于十字路口ID值将SPAT消息和MAP消息管理为一对。
-当接收到都具有相同十字路口ID的SPAT消息和MAP消息时,将它们作为新十字路口信息注册在列表中。
-当接收到各自具有不同十字路口ID的SPAT消息和MAP消息时,不将它们作为新十字路口信息注册在列表中。
2)利用十字路口ID数据,将利用SPAT或MAP接收到的十字路口信息分类为不同十字路口。
-当接收到具有列表中不存在的十字路口ID的SPAT和MAP消息时,将接收到的SPAT和MAP消息作为新十字路口信息注册在列表中。
-当接收到具有与列表相同的十字路口ID的SPAT和MAP消息时,将接收到的SPAT和MAP消息在列表中更新为新SPAT和MAP消息。
3)当列表的十字路口信息在指定的时间t1内未更新为新的SPAT和MAP信息,则将其从列表中删除。在这里,t1可以设置为10.0s。
-当在特定时间t1内没有接收到具有与列表相同的十字路口ID的SPAT和MAP消息时,从列表中删除十字路口ID的十字路口信息。
这里,十字路口ID可以定义为1)区域ID(信号名称:V2X_SPAT_01_区域ID、V2X_MAP_01_区域ID)和2)内部ID(信号名称:V2X_SPAT_01_内部ID、V2X_MAP_01_内部ID)。此外,根据本发明示例性实施方案的V2X系统可以包括位置校正功能。这是为了补偿有关在应用程序中使用的消息的位置,该消息本质上是为可拆卸开发而实施的。相应地,可以以应用程序的AP实施位置校正模块,以每次考虑通信延迟来校正相应的模块。
1)补偿根据数据流发生的时间延迟,以估算本车(HV)的位置。
-时间延迟
①通信ECU的HV定位模块~通信ECU的发送装置:识别从生成HV的位置时的时刻到生成通信数据时的时刻之间的时间延迟。这足以执行现有功能。
②通信ECU的发送装置~AP ECU的位置校正模块:识别由于ETH发送和接收引起的时间延迟。这可以配置为可拆卸系统的附加功能。
CCU-ETH处理程序~DRV-AP:一种测量以太网发送和接收延迟值并报告该结果的方法适用于初始版本。在这里,可以稍后定义报告方法。因此,在定义报告方法之前,可以将以太网发送和接收延迟的估算值或用实验方法得出的值确定为T。在这里,可以通过定义不变的特定常数值来使用T。
2)补偿根据数据流发生的时间延迟和远程车辆(RV)数据接收遗漏,以估算RV的位置。
-时间延迟
①通信ECU的RV定位模块~通信ECU的发送装置:识别从生成RV的位置时的时刻到生成ETH通信数据时的时刻之间的时间延迟。这足以执行现有功能。
②通信ECU的发送装置~AP ECU的位置校正模块:识别由于ETH发送和接收引起的时间延迟。这可以配置为可拆卸系统的附加功能。
CCU-ETH处理程序~DRV-AP:一种测量以太网发送和接收延迟值并报告该结果的方法适用于初始版本。在这里,可以稍后确定报告方法。因此,在定义报告方法之前,可以将以太网发送和接收延迟的估算值或用实验方法得出的值确定为T。在这里,可以通过定义不变的特定常数值来使用T。
-接收遗漏:应当考虑RV信息不是周期性的并且发生通信断开的情况来执行位置校正功能。
图4A和图4B是示出根据本发明另一实施方案的执行位置校正的功能的示意图。具体地,图4A和图4B示出根据本发明另一示例性实施方案的本车的位置并且执行位置校正功能。
比较图4A和图4B,作为示例,图4A和图4B不同之处在于,图4A示出了由于当t=0.1s至0.2s时发生通信断开时未接收到RV信息而没有位置校正功能的情况,图4B示出在接收遗漏时预测出接收遗漏,并且根据本发明的另一示例性实施方案估算并校正了RV的位置。因此,本发明的另一示例性实施方案可以进一步包括位置补偿功能,其参照作为分开的单元设置的通信ECU与AP ECU之间的通信延迟以及数据接收遗漏,来校正并提供HV的位置和RV的位置。换句话说,本发明的另一示例性实施方案可以配置为预测内部单元之间的通信延迟值和用于数据接收遗漏的补偿值,并且在AP ECU的显示器上提供执行位置校正的结果,从而增强用户满意度并提供具有更高可靠性的V2X服务。
图5是示意性示出根据本发明示例性实施方案的用于V2X通信服务的音频视频导航(AVN)系统的框图。参照图5,当AVN ECU 550以支持V2X通信系统的AP ECU的性能操作时,AVN ECU 550可以配置为利用V2X信息向用户提供图像信息。例如,根据本发明的示例性实施方案,由于通信ECU和AP ECU是分别形成的,因此可以在先前设置的AP ECU中另外配置根据V2X服务的支持的软件(SW)。
由于经由AVN ECU 550实施了V2X应用区域,因此可以降低开发用于实施单独的V2X AP的系统的成本,并且V2X服务比现有系统更高效。换句话说,由于V2X通信模块和APSW配置为在不同的ECU中操作,因此可以根据必要的服务来自适应地实施相应的V2X系统。具体地,APN可以配置为接收利用GPS传感器、陀螺仪传感器、加速度传感器等检测到的本车的位置,并且可以配置为当由用户设置目的地时,从远程信息处理服务器接收设置的目的地的路径。在这种情况下,换句话说,用户可以利用能够经由移动通信、互联网或基于本车的传感器的导航系统实时地发送和接收各种信息的远程信息服务来确定和响应包括交通状况的各种道路交通信息,并可以为用户接收车辆安全、安全性、诊断、通信、导航和个性化信息服务。由于可以处理这样的V2X通信消息的区间和AP处理区间可以分开,所以导航AP可以配置为在其显示器上显示其他信息,并通过其扬声器输出该其他信息作为声音引导。
在这里,交通信息中心可以配置为收集和发送各种交通信息,并且对交通状况和交通管理进行整体分析,观察道路交通的流量、事故或拥堵,例如,诸如道路建设或街头示威的意外情况,并向用户实时地提供道路和交通信息。可以利用CCTV视频、实时信号控制系统、检测器、GPS、交通运营商、交通警察、全呼等来收集交通信息。收集的交通信息可以通过先进的自动处理系统进行分析和处理,以通过互联网、电视、广播电台、引导电话、引导服务应用程序等实时地提供。可以通过AVN AP显示这种V2X AP的数据。因此,为了利用由AVN AP和无线通信网络检测到的车辆的位置信息来安全方便地维护车辆,可以向车辆的乘客提供路线引导,可以提供交通信息,可以向用户提供诸如紧急恢复信息的安全便利服务和诸如因特网、电影或游戏的信息娱乐服务。
图6是示出根据本发明示例性实施方案的用于支持V2X通信的多个V2X应用系统的框图。参照图6,用于处理基于GPS、远程信息处理和Wi-Fi的WAVE系统以及3GPP系统的V2X通信信号的通信ECU 600可以配置为利用AP系统610、620和630发送和接收V2X消息,以支持V2X服务。
ADAS系统620可以包括V2X应用装置622、传感器融合器624和自动驾驶系统626,并且ADAS系统620可以配置为基于从通信ECU 600接收到的V2X消息,识别从道路上行驶的V2X通信车辆、V2X基础设施、另一车辆上的终端等接收的V2X信息,以辅助正在行驶的车辆的加速和制动踏板以及转向,并更高效地提供驾驶员的驾驶服务。例如,正在行驶的车辆A可以通过反映从车辆A附近的车辆B和车辆C接收到的V2X信息,参照驾驶员设置的高速公路上的速度、预先确定的车辆间距离和道路的限速来保持车速,并且可以配置为执行半自动驾驶,当车辆A处于安全路段时降低车速,或者预先确定弯曲的道路以降低速度并平稳安全地在弯曲的道路上行驶。
此外,由于接收的V2X消息和信息反映在AVN系统610中,因此可以经由V2X应用层612通过用户界面提供诸如交通拥堵信息、安全行驶信息和油价信息的各种信息。作为示例,当预测到车辆前方的道路建设和危险情况时,通信ECU 600可以与紧急服务中心连接,该紧急服务中心事先经由导航/后视镜系统614进行互相配合以向周围的车辆通知紧急救援要求。
或者,通信ECU 600可以支持便携式设备经由无线互联网车辆中的Wi-Fi进行无线互联网连接,以共享道路状况和紧急情况。这样的V2X消息可以基于AVN系统610的功能以各种媒体的形式提供支持。换句话说,可以通过关于诸如收音机、DMB、音频/MP3/视频CD、DVD和AUX的各种媒体的信息来提供V2X消息,并且该V2X消息可以与USB或蓝牙流媒体音频兼容。或者,可以通过在车辆中应用后座娱乐系统(RSE)来与车辆的后座处的用户终端共享相同的V2X信息。
此外,V2X消息可以显示在组合仪表板系统630上,即,车辆中的仪表板上。现有的仪表板指示简单的数值,例如,车辆的速度和RPM或仅警告灯的信息。然而,根据本发明示例性实施方案的诸如V2X智能汽车、联网汽车和自动驾驶汽车的车辆可以配置为显示各种功能的操作状况(诸如,自动驾驶和车道保持辅助功能),以及各种信息(例如,距前方车辆的距离、行人识别和车辆接近警告)。换句话说,可以通过V2X消息,根据用户设置的V2X信息以及通过数字组合仪表板系统的消息重要性来自由地改变屏幕的配置。或者,数字组合仪表板系统可以配置为选择性地仅应用驾驶员所需的信息。
本发明的示例性实施方案可以分别实施用于处理V2X通信的通信ECU和用于处理应用功能的ECU,以减少制造V2X系统(即用于实施V2X系统)的成本。换句话说,可以将通信ECU和应用ECU进行划分和模块化,以利于V2X系统的多样性和可移植性。
此外,由于可以通过开发用于ADAS和自动驾驶的V2X功能来增强自动驾驶性能,因此可以在现有系统中更新用于处理V2X功能的软件以支持相应的服务。例如,随着用于提供有关IC/JC岔路部分的信息并处理收费站信息和诸如可变向车道和停车警告的信息的通信技术的发展,并且随着用于处理相应信息的V2X功能的发展,可以更高效地支持V2X服务。
图7是示出根据本发明示例性实施方案的计算系统的框图。参照图7,计算系统1000可以包括通过总线1200相互连接的至少一个处理器1100、存储器1300、用户接口输入装置1400、用户接口输出装置1500、存储装置1600以及网络接口1700。
处理器1100可以是中央处理器(CPU)或半导体器件,处理器1100配置为处理存储在存储器1300和/或存储装置1600中的指令。存储器1300和存储装置1600可以包括各种类型的易失性或非易失性存储介质。例如,存储器1300可以包括ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)。因此,结合本文公开的示例性实施方案描述的方法或算法的操作可以直接实施为硬件、由处理器1100执行的软件模块,或者以上二者的组合。软件模块可以位于存储介质(即,存储器1300和/或存储装置1600)上,诸如RAM、闪存、ROM、EPROM、EEPROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘和CD-ROM。
该示例性存储介质可以连接至处理器1100,处理器1100可以从该存储介质中读取信息并且可以将信息记录在该存储介质中。或者,存储介质可以与处理器1100集成。处理器1100和存储介质可以位于专用集成电路(ASIC)中。ASIC可以位于用户终端中。在另一种情况下,处理器1100和存储介质可以作为单独的组件位于用户终端中。
本技术可以向使用V2X通信服务的驾驶员提供具有更高可靠性的附加信息。换句话说,本技术可以配置为通过分别操作V2X通信装置和V2X应用装置来分别执行无线通信信息的处理和V2X数据的处理,从而自适应地操作系统。因此,本技术可以在由用户选择的应用装置上更高效地显示V2X信息。因此,本技术可以通过向驾驶员提供具有更高可靠性的V2X信息来提供具有用户满意度和高服务可靠性的车辆通信服务。此外,可以提供通过本发明直接或间接确定的各种效果。
在上文中,尽管已经参考示例性实施方案和所附附图描述了本发明,但是本发明不限于此,可以由本发明所属领域的技术人员进行各种修改和改变,而不脱离所附权利要求所要求保护的本发明的精神和范围。
因此,提供本发明示例性实施方案以解释本发明的精神和范围,而不是限制它们,从而本发明的精神和范围不受实施方案的限制。本发明的范围应该基于所附权利要求来解释,并且在等同于权利要求的范围内的所有技术思想都应当包括在本发明的范围内。
Claims (20)
1.一种车辆对万物通信装置,其包括:
通信电子控制单元,其配置为处理以有线方式或无线方式发送和接收的消息;以及
应用电子控制单元,其配置为通过车辆的内部协议来识别在通信电子控制单元发送和接收的消息,并提供相应的服务信息,
其中,应用电子控制单元包括与通信电子控制单元分开的系统区域,
应用电子控制单元和通信电子控制单元配置为通过作为车辆的内部协议的以太网或控制器局域网通信来发送和接收消息。
2.根据权利要求1所述的车辆对万物通信装置,其中,所述通信电子控制单元配置为与基于无线保真的车载环境无线接入通信系统和基于第三代合作伙伴计划的长期演进/新无线电通信系统进行通信,并且在本车与远程车辆之间、本车与行人之间、本车与道路基础设施之间或本车与网络之间进行双向通信以支持车辆对万物服务。
3.根据权利要求2所述的车辆对万物通信装置,其中,所述应用电子控制单元配置为识别从通信电子控制单元发送的车辆对万物服务消息,并利用相应的应用程序来显示车辆对万物服务消息。
4.根据权利要求3所述的车辆对万物通信装置,其中,所述应用电子控制单元包括高级驾驶员辅助系统、音频视频导航系统和组合仪表板系统中的至少一个。
5.根据权利要求3所述的车辆对万物通信装置,其中,所述通信电子控制单元和所述应用电子控制单元中的每一个配置为识别车辆对万物服务消息并处理、分类或管理车辆对万物服务消息。
6.根据权利要求5所述的车辆对万物通信装置,其中,以列表的形式生成、更新或丢弃所述车辆对万物服务消息。
7.根据权利要求5所述的车辆对万物通信装置,其中,所述车辆对万物服务消息以100ms的周期发送,并且所述车辆对万物服务消息在点火开启时发送,在点火关闭时停止发送。
8.根据权利要求3所述的车辆对万物通信装置,其中,所述应用电子控制单元进一步包括:
考虑从通信电子控制单元发送和接收的车辆对万物服务消息的发送时间延迟,进行本车和远程车辆的位置校正,
其中,所述时间延迟包括在以太网或控制器局域网通信的发送和接收时产生的延迟值,
所述延迟值由估算值或实验值可变地设置。
9.根据权利要求7所述的车辆对万物通信装置,其中,所述应用电子控制单元进一步包括:
考虑从通信电子控制单元发送和接收的车辆对万物服务消息的接收遗漏,进行本车和远程车辆的位置校正,
其中,所述接收遗漏是在以太网或控制器局域网通信的发送和接收时产生的,
通过预测接收遗漏的补偿值来执行位置校正。
10.根据权利要求6所述的车辆对万物通信装置,其中,所述通信电子控制单元和所述应用电子控制单元配置为同步车辆对万物服务消息的列表,并且在点火开启时或者在点火关闭时应用同步。
11.一种车辆对万物通信方法,其包括:
由处理器处理以有线方式或无线方式发送和接收的消息;
由处理器通过车辆的内部协议来识别发送和接收的消息,并利用相应的应用程序来显示与所述消息相对应的服务信息,
其中,利用应用程序处理消息的区域和显示服务信息的区域是分开的系统区域,
车辆的内部协议通过以太网或控制器局域网通信来发送和接收消息。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,处理消息包括:
由处理器与基于无线保真的车载环境无线接入通信系统和基于第三代合作伙伴计划的长期演进/新无线电通信系统进行通信,
其中,所述消息包括通过在本车与远程车辆之间、本车与行人之间、本车与道路基础设施之间或本车与网络之间进行双向通信来支持车辆对万物服务的消息。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,显示包括:
由处理器识别用于支持车辆对万物服务的消息;
由处理器在相应的应用系统上显示车辆对万物服务消息。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,显示包括:
由处理器在高级驾驶员辅助系统、音频视频导航系统和组合仪表板系统中的至少一个上显示与车辆对万物服务消息相对应的信息。
15.根据权利要求13所述的方法,其中,处理消息包括:
由通信电子控制单元和应用电子控制单元中的每一个来识别车辆对万物服务消息;
由通信电子控制单元和应用电子控制单元中的每一个来处理、分类或管理车辆对万物服务消息。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,以列表的形式生成、更新或丢弃所述车辆对万物服务消息。
17.根据权利要求15所述的方法,其中,所述车辆对万物服务消息以100ms的周期发送,并且所述车辆对万物服务消息在点火开启时发送,在点火关闭时停止发送。
18.根据权利要求13所述的方法,其中,显示进一步包括:
由处理器考虑从通信电子控制单元发送和接收的车辆对万物服务消息的发送时间延迟,进行本车和远程车辆的位置校正,
其中,所述时间延迟包括在以太网或控制器局域网通信的发送和接收时产生的延迟值,
所述延迟值由估算值或实验值可变地设置。
19.根据权利要求17所述的方法,其中,显示进一步包括:
由处理器考虑从通信电子控制单元发送和接收的车辆对万物服务消息的接收遗漏,进行本车和远程车辆的位置校正,
其中,所述接收遗漏是在以太网或控制器局域网通信的发送和接收时产生的,通过预测接收遗漏的补偿值来执行位置校正。
20.根据权利要求16所述的方法,其中,处理消息进一步包括:
通过通信电子控制单元和应用电子控制单元同步车辆对万物服务消息的列表,
其中,在点火开启时或者在点火关闭时应用同步。
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