DE102021101422A1

DE102021101422A1 - Verfahren und vorrichtung zur v2x-netzwerk-überbrückung und -optimierung in fahrzeugen

Info

Publication number: DE102021101422A1
Application number: DE102021101422.0A
Authority: DE
Inventors: Krishna Bandi; Samer Ibrahim; Jovan Milivoje Zagajac; Sushanta Das; Brennan HAMILTON; Ivan Vukovic; Thomas E. APCZYNSKI
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2020-01-27
Filing date: 2021-01-22
Publication date: 2021-07-29
Also published as: US20210235240A1; CN113179500A; US11368826B2

Abstract

Die vorliegende Offenbarung sieht ein Verfahren und eine Vorrichtung zur V2X-Netzwerk-Überbrückung und -Optimierung in Fahrzeugen vor. Eine Bordeinheit eines Fahrzeugs beinhaltet einen ersten und zweiten Sendeempfänger. Ein Prozessor des Fahrzeugs überwacht vom ersten und zweiten Sendeempfänger empfangene Übertragungen, empfängt eine eingehende Nachricht, die von dem ersten Sendeempfänger an den Prozessor gesendet wird, wobei die eingehende Nachricht zur Verbreitung an Verkehrsteilnehmer bestimmt ist, identifiziert auf Grundlage der überwachten Übertragungen, ob der zweite Sendeempfänger mit Vorrichtungen von Verkehrsteilnehmern in Kommunikation steht, die zum Empfangen ausgehender Nachrichten verfügbar sind, und konstruiert, wenn dies der Fall ist, eine ausgehende Nachricht auf Grundlage der eingehenden Nachricht und sendet die ausgehende Nachricht über den zweiten Sendeempfänger, und überwacht einen Fahrzeugnetzwerkbusverkehr, um eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu identifizieren, und konstruiert und sendet als Reaktion darauf, dass sich das Fahrzeug zumindest mit einer Schwellengeschwindigkeit bewegt, ausgehende Nachrichten mit Fahrzeuginformationen, die Fahrbahnbeobachtungen des Fahrzeugs beinhalten, unter Verwendung des ersten Sendeempfängers und des zweiten Sendeempfängers, wobei die ausgehenden Nachrichten mit Fahrzeuginformationen zur Verbreitung an die Verkehrsteilnehmer bestimmt sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Aspekte der Offenbarung betreffen im Allgemeinen die Überbrückung für Fahrzeug-zu-X(V2X-)Netzwerke und deren Optimierung in Fahrzeugen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Bordeinheiten oder OBUs (On-Board Units) stellen drahtlose Kommunikationen von Fahrzeugen zu jeglichen Instanzen bereit. Eine derartige Kommunikation kann als V2X-Kommunikation bezeichnet werden und schließt die Kommunikation mit Instanzen wie bspw. straßenseitigen Einheiten, Fußgängern und anderen Fahrzeugen ein. Zu Technologien für die V2X-Kommunikation können die Technologien von Cellular Vehicle-to-Everything (CV2X) und Dedicated Short Range Communications (DSRC) zählen, um nur einige Beispiele zu nennen.
KURZDARSTELLUNG
In einem oder mehreren veranschaulichenden Beispielen beinhaltet eine Bordeinheit eines Fahrzeugs einen ersten Sendeempfänger, der dazu konfiguriert ist, unter Verwendung eines ersten Fahrzeug-zu-X-Protokolls zu kommunizieren. Die Bordeinheit des Fahrzeugs beinhaltet ferner einen zweiten Sendeempfänger, der dazu konfiguriert ist, unter Verwendung eines zweiten Fahrzeug-zu-X-Protokolls zu kommunizieren, wobei das erste Fahrzeug-zu-X-Protokoll und das zweite Fahrzeug-zu-X-Protokoll miteinander inkompatibel sind. Die Bordeinheit des Fahrzeugs beinhaltet ferner einen Prozessor, der dazu programmiert ist, vom ersten und zweiten Sendeempfänger empfangene Übertragungen zu überwachen, eine eingehende Nachricht zu empfangen, die von dem ersten Sendeempfänger an den Prozessor gesendet wird, wobei die eingehende Nachricht zur Verbreitung an Verkehrsteilnehmer bestimmt ist, auf Grundlage der überwachten Übertragungen zu identifizieren, ob der zweite Sendeempfänger mit Vorrichtungen von Verkehrsteilnehmern in Kommunikation steht, die zum Empfangen ausgehender Nachrichten verfügbar sind, und, wenn ja, eine ausgehende Nachricht auf Grundlage der eingehenden Nachricht zu konstruieren und die ausgehende Nachricht über den zweiten Sendeempfänger zu senden, und einen Fahrzeugnetzwerkbusverkehr zu überwachen, um eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu identifizieren, und als Reaktion darauf, dass sich das Fahrzeug zumindest mit einer Schwellengeschwindigkeit bewegt, ausgehende Nachrichten mit Fahrzeuginformationen, die Fahrbahnbeobachtungen des Fahrzeugs beinhalten, unter Verwendung des ersten Sendeempfängers und des zweiten Sendeempfängers zu konstruieren und zu senden, wobei die ausgehenden Nachrichten mit Fahrzeuginformationen zur Verbreitung an die Verkehrsteilnehmer bestimmt sind.
In einem oder mehreren veranschaulichenden Beispielen beinhaltet ein Verfahren für ein Fahrzeug, das eine Bordeinheit mit einer Brücke beinhaltet, ein Überwachen des fahrzeuginternen Busverkehrs, um eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu identifizieren, ein Überwachen des drahtlosen Nachrichtenverkehrs außerhalb des Fahrzeugs an einer Vielzahl von Fahrzeugkommunikationsprotokollen unter Verwendung einer Vielzahl von Sendeempfängern; als Reaktion darauf, dass die aktuelle Geschwindigkeit zumindest eine Schwellengeschwindigkeit ist, Konstruieren und Senden ausgehender Nachrichten mit Fahrzeuginformationen, die Fahrbahnbeobachtungen des Fahrzeugs beinhalten, wobei das Senden unter Verwendung eines ersten Protokolls von der Vielzahl von Fahrzeugkommunikationsprotokollen und eines zweiten Protokolls von der Vielzahl von Fahrzeugkommunikationsprotokollen erfolgt, wobei die ausgehenden Nachrichten mit Fahrzeuginformationen zur Verbreitung an Verkehrsteilnehmer bestimmt sind; und, unabhängig von der aktuellen Geschwindigkeit, Empfangen eingehender Nachrichten von Verkehrsteilnehmern an einem ersten von der Vielzahl von Fahrzeugkommunikationsprotokollen und Verflechten und Senden ausgehender Nachrichten an die Verkehrsteilnehmer an einem zweiten von der Vielzahl von F ahrzeugkommunikationsprotokollen.
In einem oder mehreren veranschaulichenden Beispielen umfasst ein nichttransitorisches computerlesbares Medium Anweisungen, die bei Ausführung durch einen Prozessor einer Bordeinheit die Bordeinheit dazu veranlassen, den fahrzeuginternen Busverkehrs zu überwachen, um eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu identifizieren, den drahtlosen Nachrichtenverkehr außerhalb des Fahrzeugs an einer Vielzahl von Fahrzeugkommunikationsprotokollen unter Verwendung einer Vielzahl von Sendeempfängern zu überwachen; als Reaktion darauf, dass die aktuelle Geschwindigkeit zumindest eine Schwellengeschwindigkeit ist, ausgehende Nachrichten mit Fahrzeuginformationen zu konstruieren und zu senden, die Fahrbahnbeobachtungen des Fahrzeugs beinhalten, wobei das Senden unter Verwendung eines ersten Protokolls von der Vielzahl von Fahrzeugkommunikationsprotokollen und eines zweiten Protokolls von der Vielzahl von Fahrzeugkommunikationsprotokollen erfolgt, wobei die ausgehenden Nachrichten mit Fahrzeuginformationen zur Verbreitung an Verkehrsteilnehmer bestimmt sind; und, unabhängig von der aktuellen Geschwindigkeit, eingehende Nachrichten von Verkehrsteilnehmern an einem ersten von der Vielzahl von Fahrzeugkommunikationsprotokollen zu empfangen und ein Verflechten und Senden ausgehender Nachrichten an die Verkehrsteilnehmer an einem zweiten von der Vielzahl von Fahrzeugkommunikationsprotokollen vorzunehmen.
Figurenliste

1 stellt ein System dar, das eine OBU mit einer eingebetteten Brücke beinhaltet;
2 stellt ein Beispiel der OBU dar, die zwei Funkschnittstellen überbrückt;
3 stellt ein Beispiel der OBU dar, die über verschiedene Funkschnittstellen in drahtloser Kommunikation steht;
4 stellt ein Beispiel für mögliche Übersetzungspfade zwischen über die OBU verfügbaren Funkschnittstellen dar;
5 stellt ein Beispiel der OBU dar, die mit verschiedenen Vorrichtungen im Kontext einer Fahrbahn in Kommunikation steht;
6 bildet eine beispielhafte Darstellung eines Hindernisbereichs in der Nähe eines als Überbrückung dienenden Fahrzeugs unter Verwendung der bordeigenen Brücke ab;
7 stellt ein alternatives Beispiel dar, das eine Kreuzung ohne Signalzeichen einschließlich des als Überbrückung dienenden Fahrzeugs unter Verwendung der bordeigenen Brücke zeigt;
8 stellt ein Beispiel für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation dar, bei der eine Interaktion von CV2X und DSRC unter Verwendung der OBU erfolgt;
9 stellt ein Beispiel für eine Fahrzeug-zu-Fußgänger-Kommunikation dar, bei der eine Verflechtung von CV2X und BLE unter Verwendung der OBU erfolgt;
10 stellt einen beispielhaften Prozess für die Übersetzung von Nachrichten zwischen für die OBU verfügbaren Funkschnittstellen dar; und
11 stellt einen beispielhaften Prozess für das Senden und Empfangen von Nachrichten zwischen für die OBU verfügbaren Funkschnittstellen, wenn das Fahrzeug in Bewegung ist, dar.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nach Bedarf werden in dieser Schrift detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen rein beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen umgesetzt werden kann. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Daher sind die in der vorliegenden Schrift offenbarten konkreten strukturellen und funktionellen Details nicht als einschränkend, sondern lediglich als repräsentative Grundlage auszulegen, um den Fachmann die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung zu lehren.
Die Fahrzeug-zu-X(V2X)-Kommunikation beinhaltet verschiedene Arten von Kommunikationen, einschließlich Fahrzeug-zu-Fahrzeug (V2V), Fahrzeug-zu-Infrastruktur (V2I), Fahrzeug-zu-Mensch (V2P) und Fahrzeug-zu-Netzwerk (V2N). Diese vielfältigen Aspekte der Kommunikation können durch eine breite Palette an Technologien für die drahtlose Kommunikation bereitgestellt werden, wie zum Beispiel: Wi-Fi, Bluetooth, DSRC, CV2X (z. B. PC5, wobei auch andere Optionen in Erwägung gezogen werden), LTE, Ultrabreitband und Long-Range-Kommunikation (mit geringem Energiebedarf). Wenn diese eigenständigen unterschiedlichen Technologien Eingaben voneinander nutzen und in interoperabler Weise agieren könnten, würde dies Anwendungen der Verkehrstelematik (ITS) zugute kommen. Wenn zum Beispiel ein BLUETOOTH-fähiges Smartphone eines Fußgängers mit den Verkehrsteilnehmern (z. B. Fahrzeugen, Fußgängern usw.) kommunizieren könnte, kann diese Kommunikation verwendet werden, um das Leiten von Fahrzeugen auf der Fahrbahn zu verbessern.
Allerdings sind Drahtlostechnologien in den meisten Fällen nicht dazu ausgelegt, dass sie interoperabel sind. Beispielsweise werden für CV2X und DSRC die ITS(Intelligent Transportation Systems)-Protokolle, für WAVE (Wireless Access in Vehicular Environments) unterschiedliche Standards, die von IEEE, 3GPP und SAE bereitgestellt werden, und für Bluetooth die Standards der Bluetooth-SIG (Special Interest Group) verwendet. Für LoRa werden die LoRaWAN-Standards (Long Range Low Power Wide Area Networks) und für UWB die Ultrabreitbandstandards verwendet. Ein direktes Bewerkstelligen der Interoperabilität von drahtlosen Standards für ITS-Anwendungen ist nicht möglich.
In dieser Offenbarung werden ein effizientes Verfahren und eine effiziente Vorrichtung durch ein Fahrzeug zum Überbrücken für ITS-Netzwerke, die durch unterschiedliche Drahtlostechnologien unterstützt werden, beschrieben, die verwendet werden können, um Eingaben von verschiedenen Protokollen und Technologien zu nutzen und so ITS-Anwendungen zu verbessern.
1 stellt ein System 100 dar, das eine Bordeinheit (OBU) 104 mit einer eingebetteten Brücke 110 beinhaltet. Die OBU 104 ist im Allgemeinen ein Sendeempfänger, der in einem Fahrzeug 102 eingebaut sein kann. Im Betrieb übermittelt die OBU 104 Daten oder tauscht Daten mit Fahrzeugen, anderen Verkehrsteilnehmern 130 oder anderen im Netzwerk organisierten Vorrichtungen, etwa straßenseitigen Einheiten (Roadside Units - RSUs) 106, in einer die OBU 104 umgebenden Kommunikationszone aus. Die Brücke 110 der OBU 104 kann dementsprechend die Interoperabilität zwischen den jeweiligen Technologien der Fußgänger 128, anderen Verkehrsteilnehmer 130 und RSUs 106 unterstützen. Die OBU 104 kann zudem Kanalzuweisungs- und Betriebsanweisungen für Vorrichtungen innerhalb der Kommunikationszone ermöglichen.
Wie gezeigt, beinhaltet die OBU 104 eine Vielzahl von Funksendeempfängern 108. Diese Funksendeempfänger 108 können physische Funkeinheiten und/oder softwaredefinierte Funkeinheiten beinhalten. Im veranschaulichten Beispiel beinhaltet die OBU 104 einen C-V2X-Funksendeempfänger 108A (z. B. PC5), einen DSRC-Funksendeempfänger 108B, einen BLUETOOTH-Funksendeempfänger 108C, einen Ultrabreitband(UWB)-Funksendeempfänger 108D und einen Low-Range-Low-Power-Radio(LoRa)-Sendeempfänger 108E. Es sei darauf hingewiesen, dass die veranschaulichten Funksendeempfänger 108 der OBU 104 nur ein Beispiel sind und mehr, weniger oder andere Funkeinheiten (z. B. Wi-Fi) in der OBU 104 beinhaltet sein können. Es sei zudem darauf hingewiesen, dass in einigen Beispielen mehrere Technologien durch einen einzelnen Funksendeempfänger 108 unterstützt werden können, sodass sowohl Wi-Fi als auch DSRC unter Verwendung eines einzelnen Funksendeempfängers 108 umgesetzt werden können und/oder Mobilfunk und V2X unter Verwendung eines einzelnen Funksendeempfängers 108 umgesetzt werden können.
Die Brücke 110 kann dazu konfiguriert sein, eine simultane Hochfrequenz(RF)-Übertragung und einen Empfang von Nachrichten in mehreren Drahtlostechnologien über die Funksendeempfänger 108 bereitzustellen. Die Brücke 110 kann verschiedene Arten von Rechenvorrichtungen zur Unterstützung der Durchführung der in dieser Schrift beschriebenen Funktionen der Brücke 110 beinhalten. In einem Beispiel kann die Brücke 110 einen oder mehrere Prozessoren 112 beinhalten, die dazu konfiguriert sind, Computeranweisungen verschiedener Komponenten auszuführen, so etwa eines Anwendungsmanagers 114, eines Überlastungsmanagers 116, eines Prioritätenmanagers 118, eines Lastverteilers 120 und eines Übersetzers 122. In einigen Fällen kann der Prozessor 112 als dezentraler Computer bezeichnet werden, da der Prozessor 112 Berechnungen für Vorrichtungen am Rand des Netzwerks durchführen kann. Die Brücke 110 kann ferner ein Speichermedium beinhalten, in dem die computerausführbaren Anweisungen und/oder Daten aufbewahrt werden können. Ein computerlesbares Datenspeichermedium (auch als prozessorlesbares Medium oder Datenspeicher bezeichnet) beinhaltet ein beliebiges nichttransitorisches (z. B. physisches) Medium, das an der Bereitstellung von Daten (z . B. Anweisungen) beteiligt ist, die von einem Computer (z. B. von dem/den Prozessor(en)) ausgelesen werden können. Im Allgemeinen empfängt der Prozessor 112 Anweisungen und/oder Daten, z. B. von dem Datenspeicher usw., an einen Speicher und führt die Anweisungen unter Verwendung der Daten aus, wodurch er einen oder mehrere Prozesse durchführt, einschließlich eines oder mehrerer der in der vorliegenden Schrift beschriebenen Prozesse. Computerausführbare Anweisungen können von Computerprogrammen kompiliert oder interpretiert werden, die unter Verwendung vielfältiger Programmiersprachen und/oder -technologien erstellt worden sind, einschließlich unter anderem und entweder für sich oder in Kombination JAVA, C, C++, C#, FORTRAN, PASCAL, VISUAL BASIC, PYTHON, JAVA SCRIPT, PERL, PL/SQL usw.
Der Anwendungsmanager 114 kann dazu programmiert sein, Verkehrsteilnehmer unter Verwendung von Anwendungen zu klassifizieren, die auf ihren Mobilvorrichtungen installiert sind (z. B. Fahrräder, Fußgänger, Motorroller usw.), Bedrohungsgrade der klassifizierten Teilnehmer zu bestimmen (bspw., wie wichtig es ist, andere Verkehrsteilnehmer über den klassifizierten Teilnehmer zu informieren) und den Teilnehmern Prioritäten gemäß den Bedrohungsgraden zuzuweisen. Die Prioritäten können verwendet werden, um zu bestimmen, welche Nachrichten den Verkehrsteilnehmern bereitgestellt werden sollten. Der Anwendungsmanager 114 kann dazu programmiert sein, die Brücke 110 in die Lage zu versetzen, eine Schnittstelle mit Informationen zu bilden, die von Mobilvorrichtungen von Fußgängern 128 empfangen werden. In einem Beispiel kann der Anwendungsmanager 114 Informationen, bspw. den Standort des Fußgängers 128 und/oder ob ein Fußgänger 128 eine Behinderung hat, von einem oder mehreren Fußgängern an den jeweiligen Kreuzungen empfangen. Der Anwendungsmanager 114 kann ferner diese Standortinformationen der mehreren Fußgänger verwenden, um zu bestimmen, ob einer/alle dieser Fußgänger 128 eine Bedrohung für andere Verkehrsteilnehmer darstellen können, die über die Funksendeempfänger 108 der OBU 104 erreicht werden können. Auf Grundlage der Zielklassifizierung kann der Anwendungsmanager 114 einen Bedrohungsgrad bestimmen. Der Anwendungsmanager 114 kann auch eine Priorität zuweisen und stellt anderen Komponenten der OBU 104 notwendige Informationen bereit, um ausgehende Nachrichten für die jeweiligen Drahtlosnetzwerke zur Verwendung durch andere Verkehrsteilnehmer zu konstruieren. Wenn zum Beispiel ein Fußgänger anhand einer Nachricht identifiziert wird, die von einer Mobilvorrichtung des Fußgängers gesendet wird und laut derer er sich nahe der Fahrbahn befindet, kann eine Nachricht, die den Standort dieses Fußgängers angibt, sofort unter Verwendung der Sendeempfänger 108 übermittelt werden. Wenn jedoch der Fußgänger anhand der Nachricht als sich nicht nahe der Fahrbahn befindend identifiziert wird, kann eine Nachricht, die den Standort dieses Fußgängers angibt, zu einem späteren Zeitpunkt oder nach anderen Nachrichten, die eine höhere Priorität haben, gesendet werden.
Der Überlastungsmanager 116 kann dazu programmiert sein, Überlastungsszenarien in jedem der Drahtlosnetzwerke zu identifizieren, auf die die Brücke 110 über die Funksendeempfänger 108 zugreifen kann. Der Überlastungsmanager 116 kann auch dazu programmiert sein, Vorgänge zur Eingrenzung von Überlastungen auf Ebene des Funksendeempfängers 108 für eine effiziente Kommunikation zwischen den verschiedenen Drahtlosnetzwerken durchzuführen. Beispielsweise kann der Überlastungsmanager 116 einen Funksendeempfänger 108, der überlastet ist, anweisen, Vorgänge durchzuführen, um die Überlastung einzugrenzen. Diese Vorgänge können zum Beispiel ein Einstellen der verwendeten Kanäle, ein Ändern der verwendeten Frequenz, ein Einstellen der Übertragungsleistung für ausgehende Nachrichten, ein Einstellen der Wahrscheinlichkeit beim Bestimmen der notwendigen Nachrichtenfrequenzrate für ausgehende Nachrichten beinhalten.
Der Prioritätenmanager 118 kann dazu programmiert sein, die Priorität von Nachrichten zu managen, die von der Brücke 110 verarbeitet werden. In einem Beispiel kann die Meldung einiger Nachrichten, die von der Brücke 110 verarbeitet werden, wichtiger sein als andere. Wenn zum Beispiel fünfzig Fußgänger 128 darauf warten, eine Straße zu überqueren, kann der Prioritätenmanager 118 eine einzelne Nachricht versenden, die angibt, dass fünfzig Fußgänger 128 warten (oder in anderen Fällen eine Nachricht von einem Fußgänger 128 zur Verarbeitung auswählen), was auf Grundlage der Prioritätsstufe erfolgt, die durch den Prioritätenmanager 118 von dem Anwendungsmanager 114 empfangen wird. In einem anderen Beispiel kann der Prioritätenmanager 118 dazu programmiert sein, C-V2X-Nachrichten zu empfangen, die in Intervallen von einem Zehntel einer Sekunde auftreten, aber nur diejenigen Nachrichten verarbeiten, die im Vergleich zur vorherigen Nachricht neue Prioritätsinformationen beinhalten, sodass die ausgehenden Nachrichten korrekt priorisiert werden.
Der Lastverteiler 120 kann dazu programmiert sein, die Last über die verschiedenen Netzwerke hinweg zu verwalten, auf die die Brücke 110 unter Verwendung der Funksendeempfänger 108 zugreifen kann. Wenn zum Beispiel das Wi-Fi überlastet ist, kann der Lastverteiler 120 dazu programmiert sein, dahingehend eine Optimierung vorzunehmen, dass Nachrichten über einen anderen Funksendeempfänger 108 gesendet werden, vorausgesetzt, dass die beabsichtigten Empfänger unter Verwendung dieses anderen Funksendeempfängers 108 empfangsfähig sind. In einigen Beispielen kann die Brücke 110 Verkehrsteilnehmer 130 oder andere Nachrichtenempfänger abfragen, um zu bestimmen, welche Kommunikationsprotokolle von den Vorrichtungen unterstützt werden. Zusätzlich oder alternativ kann die Brücke 110 eine Zuordnung von Standardprotokollen pflegen, die von verschiedenen Kategorien von Vorrichtungen unterstützt werden, z. B., dass DSRC und C-V2X von den Verkehrsteilnehmern 130 unterstützt werden, dass BLUETOOTH und Wi-Fi von Mobiltelefonen unterstützt werden und so weiter. Als eine andere Möglichkeit können Vorrichtungen, die sich mit der OBU 104 verbinden, dazu konfiguriert sein, einen der zu verwendenden Sendeempfänger 108 auf Grundlage von gewünschten Leistungskennzahlen (KPI) auszuwählen. Beispielsweise können die gleichen Informationen über BLUETOOTH, WiFi, Mobilfunk, LoRa oder andere Drahtlosschnittstellen codiert und übertragen werden. Während jedes Protokoll mit seinen eigenen Vorzügen und Nachteilen einhergeht, kann die Verbindungsvorrichtung dazu konfiguriert sein, in Fällen, in denen die Vorrichtung dazu konfiguriert ist, mit mehreren Sendeempfängern 108 der OBU 104 zu kommunizieren, den Sendeempfänger 108 zur Verwendung in Bezug auf die gewünschte Dienstgüte (z.B. Latenz, Datenratenanforderung usw. basierend auf verfügbaren Netzwerken und dem Ausgleichen der Netzwerkbelastung usw.) auszuwählen.
Der Übersetzer 122 kann dazu programmiert sein, eine Übersetzung von Nachrichten von einem Protokoll in ein anderes durchzuführen. Dies kann erfolgen, damit Nachrichten an die und von den unterschiedlichen Drahtlostechnologien, die von den Sendeempfängern 108 unterstützt werden, übersetzt werden können, sodass die übersetzten Informationen für die unterschiedlichen Drahtlostechnologien die Vorrichtungen, welche mit verschiedenen Sendeempfängern 108 der OBU 104 verbunden sind, in die Lage versetzen, interoperabel zu sein. In einem Beispiel kann der Übersetzer 122 ermöglichen, dass eine Nachricht unter Verwendung eines der Funksendeempfänger 108 (z. B. CV2X) von einem Sender empfangen und unter Verwendung eines anderen der Funksendeempfänger 108 (z. B. über DSRC) für einen Empfänger weiterübersetzt wird. Der Übersetzer 122 kann das Übersetzen von Nachrichten zwischen den Drahtlosnetzwerken auf Ebene der Netzwerkschicht gemäß dem Open-System-Interconnection-Modell, oder OSI-Modell, berücksichtigen.
Insbesondere kann es aufgrund von Unterschieden in den Protokollen, die von den verschiedenen Funksendeempfängern 108 unterstützt werden, erforderlich sein, dass der Übersetzer 122 mehr vornimmt, als einfach eine Nachricht in einem ersten Protokoll in eine Nachricht in einem zweiten Protokoll zu übersetzen. Beispielsweise kann ein Protokoll in einigen Fällen einfache Ping-Nachrichten von einer Vorrichtung beinhalten, wohingegen in einem anderen Protokoll detailliertere Nachrichten mit dem aktuellen Standort und anderen Informationen erforderlich sein können. Dementsprechend kann der Übersetzer 122 in solchen Fällen Pakete erstellen, die zusätzliche Informationen in Übereinstimmung mit den Anforderungen des Protokolls beinhalten, in das übersetzt wird.
Die Steuerung des globalen Navigationssatellitensystems (GNSS) 124 kann dazu konfiguriert sein, der OBU 104 zu ermöglichen, Informationen zu bestimmen, die den Standort der OBU 104 angeben. In einem Beispiel kann das GNSS 124 eines oder mehrere von GPS-, GLONASS-, Galileo- oder BeiDou-Systemen verwenden, um eine Positionsbestimmung für die OBU 104 bereitzustellen.
Die Fahrzeugsensoren 126 können Kameras oder andere Technologien beinhalten, die dazu konfiguriert sind, Verkehrsteilnehmer 130, Fußgänger 128, Objekte am Straßenrand oder andere Hindernisse, die keine Drahtloskonnektivität aufweisen, zu erfassen. In einem Beispiel können die Fahrzeugsensoren 126 eine Kamera oder Kameras beinhalten, die Standbilder oder Videos bereitstellen, welche unter Verwendung von Bilderkennungsalgorithmen analysiert werden können, um die Verkehrsteilnehmer 130, Fußgänger 128, Objekte am Straßenrand oder andere Hindernisse zu identifizieren. Die Fahrzeugsensoren 126 können dementsprechend verwendet werden, um Informationen bzgl. Teilnehmern auf der Fahrbahn, die keine Drahtlosfähigkeit besitzen, bereitzustellen, welche beim Erkennen ihrer Standorte für die Brücke 110 nützlich sein können. Beispielsweise können die Fahrzeugsensoren 126 einen Fußgänger 128 oder einen Verkehrsteilnehmer 130 erfassen und als Stellvertreter für den Fußgänger 128 oder Verkehrsteilnehmer 130 fungieren, wenn bestimmt wird, ob es für einen Teilnehmer mit Drahtlosfähigkeit sicher ist, die Fahrbahn zu überqueren, oder den Teilnehmer mit Drahtlosfähigkeit einfach über die Gegenwart des Teilnehmers ohne Drahtlosfähigkeit informieren.
Die OBU 104 kann ferner dazu konfiguriert sein, über ein oder mehrere fahrzeuginterne Netzwerke 132 mit anderen Komponenten des Fahrzeugs 102 zu kommunizieren. Die fahrzeuginternen Netzwerke 132 können eines oder mehrere von einem Fahrzeug-Controller-Area-Network (CAN), einem Ethernet-Netzwerk und einem Media Oriented System Transfer (MOST) beinhalten, um nur einige Beispiele zu nennen. Die fahrzeuginternen Netzwerke 132 können es der OBU 104 ermöglichen, mit anderen Systemen des Fahrzeugs 102 wie bspw. verschiedenen elektronischen Steuereinheiten (ECUs) des Fahrzeugs zu kommunizieren. Als einige nicht einschränkende Beispiele können die Fahrzeug-ECUs Folgendes beinhalten: ein Antriebsstrangsteuermodul, das dazu konfiguriert ist, eine Steuerung der Betriebskomponenten des Motors (z. B. Leerlaufreglerkomponenten, Komponenten der Kraftstoffzufuhr, Komponenten zur Schadstoffausstoßüberwachung usw.) und eine Überwachung der Betriebskomponenten des Motors bereitzustellen (z. B. Status von Diagnosecodes des Motors); ein Karosseriesteuermodul, das dazu konfiguriert ist, verschiedene Funktionen zur Leistungssteuerung zu verwalten, wie etwa Außenbeleuchtung, Innenraumbeleuchtung, schlüsselloser Zugang, Fernstart und Verifizierung des Status von Zugangspunkten (z. B. Schließstatus der Motorhaube, der Türen und/oder des Kofferraums des Fahrzeugs 102); ein Funksendeempfängermodul, das dazu konfiguriert ist, mit Funkschlüsseln oder anderen lokalen Vorrichtungen des Fahrzeugs 102 zu kommunizieren; und ein Klimasteuerverwaltungsmodul, das dazu konfiguriert ist, eine Steuerung und Überwachung der Heiz- und Kühlsystemkomponenten bereitzustellen (z. B. Steuerung von Kompressorkupplung und Gebläselüfter, Temperatursensorinformationen usw.).
Die OBU 104 kann ferner dazu konfiguriert sein, mit einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (MMS) 134 des Fahrzeugs zu kommunizieren. Die Fahrzeug-MMS 134 kann eine oder mehrere Anzeigen aufweisen, etwa ein Kombiinstrument, einen Mittelkonsolenbildschirm oder andere Steuerelemente, ein Blickfelddarstellungsgerät und/oder eine oder mehrere Fahrzeugleuchten. Die Fahrzeug-MMS 134 kann zusätzlich oder alternativ Lautsprecher, Summer, haptische Elemente oder andere Vorrichtungen beinhalten, die verwendet werden können, um Insassen des Fahrzeugs 102 Hinweise bereitzustellen. Die Fahrzeug-MMS 134 kann zudem Vorrichtungen beinhalten, die dazu konfiguriert sind, Eingaben von Insassen des Fahrzeugs 102 zu empfangen, etwa Tasten, berührungsempfindliche Bildschirme oder andere Steuerelemente, Mikrofone zum Empfangen von Spracheingaben, Kameras zum Empfangen von Gesteneingaben und dergleichen.
Die OBU 104 kann dazu konfiguriert sein, die Mobilität, die Überlastungsmuster und Netzwerklast an jeder Funkschnittstelle im Hintergrund zu überwachen, Nachrichten als Eingabe über eine oder mehrere Technologien zu empfangen und jede der empfangenen Nachrichten zu verarbeiten, um die Zielvorrichtungen nach Standort und Prioritätsstufe zu klassifizieren. Diese Klassifizierung der Vorrichtungen beinhaltet ein Analysieren der Informationen, die mithilfe der Sendeempfänger 108 über die verschiedenen Drahtlosnetzwerke von den verschiedenen Vorrichtungen empfangen werden, ein Vornehmen einer Bedrohungsanalyse an den empfangenen Nachrichten, ein Bestimmen der Bedrohungsgrade zwischen den jeweiligen Zielen der jeweiligen Drahtlostechnologien und ein Bereitstellen der Klassifizierungsinformationen für die ausgehende Nachricht, um Kollisionsauswirkungen zu vermeiden, (oder) um das Bereitstellen der Informationen für ein effizientes Management der Netzwerklast zu unterstützen.
Auf Grundlage der Klassifizierung, der Prioritätsstufe und des Überwachungsstatus von jeder der Schnittstellen kann die OBU 104 bestimmen, an welcher Ausgabeschnittstelle die Nachrichten oder ein Teilsatz der Nachricht übertragen werden. Dementsprechend kann die OBU 104 für jede der ausgewählten Ausgabeschnittstellen zur Übertragung die Nachricht oder den Nachrichtenteilsatz in das geeignete Format für diese bestimmte Ausgabeschnittstelle übersetzen.
2 stellt ein Beispiel 200 der OBU 104 dar, die zwei Funkschnittstellen überbrückt. Beispielsweise können die Funkschnittstellen ein C-V2X-Funkgerät 108A (z. B. PC5) und ein DSRC-Funkgerät 108B beinhalten. Eine eingehende Nachricht 202 kann von der Brücke 110 der OBU 104 über eine Eingangsfunkschnittstelle (z. B. das DSRC-Funkgerät 108B) empfangen werden, wie in Beispiel 200 gezeigt. Als Reaktion auf den Empfang der eingehenden Nachricht 202 kann die Brücke 110 der OBU 104 eine Ausgabenachricht 204 senden. Es sei darauf hingewiesen, dass die Brücke 110 unter Verwendung von Einzelruf-, Gruppenruf- und/oder Rundrufkommunikationsmodi kommunizieren kann.
Wie vorstehend erläutert, überwacht die Brücke 110 die Mobilität, den Überlastungsmusterstatus und die Netzwerkbelastung an Schnittstellen sowohl von DSRC- als auch C-V2X(PC5-)Funkgeräten 108. Als Reaktion auf den Empfang der eingehenden Nachricht 202 in das DSRC-Funkgerät 108B decodiert die Brücke 110 die eingehende Nachricht 202, um das Ziel und die Prioritätsstufen zu klassifizieren. Gemäß dieser Klassifizierung kann die Brücke 110 eine Priorität an der Schnittstelle des CV2X(PC5)-Funkgeräts 108A zuweisen und die V2X-Nachricht in ein Format übersetzen, das für die CV2X(PC5)-Kommunikation akzeptabel ist. Die Brücke 110 kann die übersetzte Nachricht dann als ausgehende Nachricht 204 über die Schnittstelle des C-V2X-(PC5)-Funkgeräts 108A übertragen. Ein umgekehrter Ansatz kann vorgenommen werden, wenn die Nachricht an der Schnittstelle des CV2X(PC5)-Funkgeräts 108A empfangen wurde, um über die Schnittstelle des DSRC-Funkgeräts 108B ausgegeben zu werden, wie anhand der eingehenden Nachricht 206 und der ausgehenden Nachricht 208 gezeigt. Unabhängig von der Richtung kann dieser Ansatz im Allgemeinen auf beliebige Paare von Drahtlostechnologien anwendbar sein, die von den in der Brücke 110 eingebetteten Funkgeräten 108 genutzt werden.
3 stellt ein Beispiel 300 der OBU 104 dar, die über verschiedene Sendeempfänger 108 in drahtloser Kommunikation steht. Der Darstellung gemäß steht die OBU 104 über das C-V2X-Funkgerät 108A mit Vorrichtungen, die mit C-V2X ausgestattet sind, in drahtloser Kommunikation, über den DSRC-Funksendeempfänger 108B mit Vorrichtungen, die mit DSRC ausgestattet sind, in drahtloser Kommunikation, über den BLUETOOTH-Funksendeempfänger 108C mit Vorrichtungen, die mit BLUETOOTH oder BLE ausgestattet sind, in drahtloser Kommunikation, über den UWB-Funksendeempfänger 108D mit Vorrichtungen, die mit UWB ausgestattet sind, in drahtloser Kommunikation, und sie steht über den LoRa-Funksendeempfänger 108E mit Vorrichtungen, die mit LoRa ausgestattet sind, in drahtloser Kommunikation.
4 stellt ein Beispiel 400 für mögliche Übersetzungspfade zwischen über die OBU 104 verfügbaren Funksendeempfängern 108 dar. Wie in Beispiel 400 zu sehen ist, bestehen Übersetzungspfade von jedem von dem C-V2X-Funkgerät 108A, dem DSRC-Funkgerät 108B, dem BLUETOOTH-Funkgerät 108C, dem UWB-Funkgerät 108D und dem LoRa-Funkgerät 108E zu jedem voneinander. Dementsprechend ermöglicht die Brücke 110 eine Übersetzung zwischen jedem der verschiedenen unterstützten Protokolle.
Unter erneuter Bezugnahme auf 2, in Bezug auf den Hintergrundüberwachungsprozess, kann die Brücke 110 den Überlastungsgrad an der Schnittstelle des C-V2X(PC5)-Funkgeräts 108A unter Verwendung des Überlastungsmanagers 116 nachverfolgen. Die übersetzte ausgehende Nachricht 204, die die Ausgabeschnittstelle des C-V2X(PC5)-Funkgeräts 108A erreicht, kann dem Überlastungssteuerungsalgorithmus unterzogen werden, der durch den Überlastungsmanager 116 für diese Schnittstelle ausgeführt wird. Der Überlastungssteuerungsalgorithmus überwacht die Kanalqualität von Dienstparametern und auch die Kanalüberlastung. Auf Grundlage dieser Überwachung bestimmt der Überlastungssteuerungsalgorithmus eine Übertragungswahrscheinlichkeit für die übersetzte ausgehende Nachricht 204 und stellt die Übertragungsleistung bei der Übertragung der ausgehenden Nachrichten 204 für die verschiedenen jeweiligen Drahtlostechnologien entsprechend ein.
Als ein anderes Beispiel kann es sein, dass der Überlastungsmanager 116, der die Mobilität, die Überlastungsmuster und Netzwerkbelastung des C-V2X(PC5)-Funkgeräts 108A überwacht, Übertragungen an dieser Schnittstelle nicht erkennt oder keinerlei Übertragungen in einem bestimmten Zielklassifizierungsbereich erfasst, in dem DSRC-Übertragungen vorhanden sind. Wenn eine DSRC-Nachricht an der Schnittstelle des DSRC-Funkgeräts 108B empfangen wird, kann die Brücke 110 als Reaktion auf die Klassifizierung der Nachricht entscheiden, diese Nachricht nicht zu übersetzen und an die Schnittstelle des C-V2X(PC5)-Ausgangsfunkgeräts 108A weiterzuleiten. Dies kann zum Beispiel logisch sein, wenn die Brücke 110 der Ansicht ist, dass es keine Empfänger für eine derartige Nachricht gibt.
Beispielsweise kann eine erste Nachricht 202 simultan oder innerhalb eines kurzen Zeitrahmens an zwei oder mehr Eingangsfunkschnittstellen empfangen werden. Als eine Möglichkeit wird eine eingehende Nachricht 202-A an der Schnittstelle des C-V2X-Funkgeräts 108A empfangen, während eine eingehende Nachricht 202-B auch an der Schnittstelle des DSRC-Funkgeräts 108B empfangen wird. Die Brücke 110 kann als Reaktion auf das Durchführen der Nachrichtenklassifizierung bestimmen, welche der mehreren Nachrichten 202 eine höhere oder höchste Priorität aufweist, und eine ausgehende Nachricht 208 zuerst für die Nachricht 202 mit höherer oder höchster Priorität senden. Anschließend kann die Brücke 110 Nachrichten für die anderen Schnittstellen erzeugen, denen eine niedrigere Priorität zugewiesen wurde.
5 stellt ein Beispiel 500 der OBU 104 des Fahrzeugs dar, die mit verschiedenen Vorrichtungen im Kontext einer Fahrbahn in Kommunikation steht. Beispielsweise kann die Schnittstelle des SC-V2X-Funkgeräts 108A mit Verkehrsteilnehmern 130 in Kommunikation stehen, die mit Mobilfunksendeempfängern, wie bei 502 gezeigt, und/oder C-V2X-Sendeempfängern, wie bei 504 gezeigt, ausgestattet sind. Die Schnittstelle des DSRC-Funkgeräts 108B kann mit Fahrzeugen 102 oder anderen Verkehrsteilnehmern 130 in Kommunikation stehen, die mit DSRC-Sendeempfängern ausgestattet sind, wie bei 506 gezeigt. Die Schnittstelle des BLUETOOTH-Funkgeräts 108B kann mit Fußgängern 128 oder anderen Verkehrsteilnehmern 130 in Kommunikation stehen, die mit BLE-Sendeempfängern ausgestattet sind, wie bei 508 gezeigt. Die Schnittstelle des UWB-Funkgeräts 108B kann mit Verkehrsteilnehmern 130 in Kommunikation stehen, wie bei 510 gezeigt, die mit UWB-Sendeempfängern ausgestattet sind, etwa mit Fahrzeugen 102 oder Fußgängern 128. Die Schnittstelle des LoRa-Funkgeräts 108E kann mit Rollern in Kommunikation stehen, die mit LoRa ausgestattet sind, wie bei 512 gezeigt. Die Fahrzeugsensoren 126 können, wie vorstehend erwähnt, Kameras oder andere Technologien beinhalten, die dazu konfiguriert sind, Verkehrsteilnehmer 130 zu erfassen, die nicht mit Drahtlostechnologien ausgestattet sind, wie bei 514 gezeigt, oder in anderen Beispielen Verkehrsteilnehmer 130, die anderweitig nicht in der Lage sind, drahtlos mit der OBU 104 zu kommunizieren (z. B. aufgrund von Beschädigungen oder Interferenzen). Das fahrzeuginterne Netzwerk 132 kann es der OBU 104 zudem ermöglichen, mit den verschiedenen ECUs des Fahrzeugs 102 zu kommunizieren.
6 bildet eine beispielhafte Darstellung 600 eines Hindernisbereichs 604 in der Nähe eines als Überbrückung dienenden Fahrzeugs 102A unter Verwendung der bordeigenen Brücke 110 ab. Das als Überbrückung dienende Fahrzeug 102A kann, als einige Möglichkeiten, ein Notfallfahrzeug oder ein Instandhaltungs- und Baustellenfahrzeug 102 sein.
Das als Überbrückung dienende Fahrzeug 102A kann die Brücke 110 verwenden, um die V2V-Kommunikation zwischen dem als Überbrückung dienenden Fahrzeug 102A und anderen Verkehrsteilnehmern 130, z. B. mit DSRC ausgestatteten Fahrzeugen 102B, mit CV2X ausgestatteten Fahrzeugen 102C und/oder mit Mobilfunk ausgestatteten Fahrzeugen 102D, zu ermöglichen.
Wie gezeigt, identifiziert das als Überbrückung dienende Fahrzeug 102A einen Hindernisbereich 604 (z. B. eine Baustelle, einen Unfall, Mäharbeiten in der Nähe, einen Schneepflug weiter vorn auf der Fahrbahn usw.) in der Nähe der Kreuzung 602. Das überbrückende Fahrzeug 102A kann die Brücke 110 verwenden, um die Anwesenheit des Hindernisbereichs 604 (der vorübergehend sein könnte) über die jeweiligen drahtlosen Technologien zu übertragen. Beispielsweise nähert sich, wie gezeigt, das mit DSRC ausgestattete Fahrzeug 102B dem Hindernisbereich 604 und kann dementsprechend eine Übertragung von dem als Überbrückung dienenden Fahrzeug 102A empfangen, die das Vorhandensein des Hindernisbereichs 604 angibt. Als ein anderes Beispiel sind die mit Mobilfunk ausgestatteten Fahrzeuge 102D weiter entfernt, nähern sich aber auch und können eine Übertragung von dem als Überbrückung dienenden Fahrzeug 102A über Mobilfunk empfangen (z. B. über eine Mobilfunkbasisstation 606), die das Vorhandensein des Hindernisbereichs 604 angibt. Die Fahrzeuge 102, die die Übertragung empfangen, können dementsprechend auf diesen Zustand aufmerksam gemacht werden und ihre Streckenführung anpassen.
Das als Überbrückung dienende Fahrzeug 102A kann auch dazu konfiguriert sein, Informationen über Arbeiter oder andere Personen oder Hindernisse im Hindernisbereich 604 zu übermitteln. Dazu können zum Beispiel Ersthelfer zählen, die diverse mit Drahtlostechnologie ausgestattete Vorrichtungen mit sich tragen können. In einem Beispiel kann, wenn ein Bauarbeiter eine mit BLE ausgestattete Mobilvorrichtung hat, eine PSM von dieser Mobilvorrichtung an das BLE des als Überbrückung dienenden Fahrzeugs 102A gesendet werden, wobei das als Überbrückung dienende Fahrzeug 102A die PSM des Bauarbeiters dann über verschiedene Drahtlotechnologien übermitteln kann, sodass, wenn ein sich näherndes Fahrzeug 102 mit C-V2X-/ DSRC-/ Mobilfunktechnologie ausgestattet ist, das Fahrzeug 102 im Voraus darauf aufmerksam gemacht werden kann, um die Bauarbeiter zu umgehen.
7 stellt ein alternatives Beispiel 700 einer Kreuzung 602 ohne Signalzeichen einschließlich eines als Überbrückung dienenden Fahrzeugs 102A unter Verwendung der bordeigenen Brücke 110 dar. Ähnlich wie in Beispiel 600 gezeigt, kann das als Überbrückung dienende Fahrzeug 102A die Brücke 110 verwenden, um die V2V-Kommunikation zwischen dem als Überbrückung dienenden Fahrzeug 102A und anderen Verkehrsteilnehmern 130, z. B. mit DSRC ausgestatteten Fahrzeugen 102B, mit CV2X ausgestatteten Fahrzeugen 102C und/oder mit BLUETOOTCH ausgestatteten Verkehrsteilnehmern 130A und 130B, zu ermöglichen. Es sei darauf hingewiesen, dass es diesen Fahrzeugen 102 und anderen Verkehrsteilnehmern 130 an der Fähigkeit mangelt, direkt miteinander zu kommunizieren, da sie ganz unterschiedliche Kommunikationsprotokolle verwenden. Dennoch kann sich das Fahrzeug 102A, das die bordeigene Brücke 110 verwendet, der Kreuzung 602 nähern und Nachrichten 204 übersetzen und Nachrichten 206 senden, um die anderen Fahrzeuge 102 und andere Verkehrsteilnehmer 130 auf die Anwesenheit voneinander aufmerksam zu machen. In einem beispielhaften Szenario ist das als Überbrückung dienende Fahrzeug 102A ein Notfallfahrzeug 102A. Da das Notfallfahrzeug 102A mit der Brücke 110 ausgestattet ist, kann das Fahrzeug 102A andere auf das Vorhandensein des Notfallfahrzeugs 102A aufmerksam machen.
8 stellt ein Beispiel 800 für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug(V2V)-Kommunikation dar, bei der eine Verflechtung von CV2X und DSRC unter Verwendung der OBU 104 des Fahrzeugs 102 erfolgt. Somit veranschaulicht das Beispiel 800 ein Szenario in Bezug auf die V2V-Kommunikation zwischen mit CV2X ausgestatteten Fahrzeugen 802 und mit DSRC ausgestatteten Fahrzeugen 808. Ein derartiges Szenario kann den ITS-Sicherheitsanwendungen dahingehend zugute kommen, dass verschiedene V2X-Technologien über die Funktionalität der Brücke 110 der OBU 104 interoperabel gemacht werden.
Im Allgemeinen werden bei der CV2X- und DSRC-Nachrichtenübermittlung die gleichen ITS-Standardprotokolle, etwa SAE-J2735_201603, IEEE-1609.2, IEEE-1609.3, IEEE-1609.12, für die Übertragung und den Empfang der Nachrichten verwendet. Diese Nachrichten sind im Standardprotokoll SAE-J2735_201603 definiert. In einem Beispiel ist eine der Nachrichten vom SAE-J2735_201603 eine Nachricht mit grundlegender Sicherheit (Basic Safety Message - BSM). Die BSM kann einen Satz Kerndatenelemente (z. B. Fahrzeuggröße, Position, Geschwindigkeit, Kursbeschleunigung, Bremssystemstatus) enthalten. Wie gezeigt, überträgt ein Fahrzeug 802, das zum Übertragen von CV2X konfiguriert ist, eine BSM 804 über CV2X. Das Fahrzeug 802 kann eine derartige Nachricht ungefähr zehn Mal pro Sekunde übertragen. In Bezug auf CV2X-Protokolle verwendet CV2X-PC5 LTE-V2X (3GPP Rel) für die physische und MAC-Schicht, und das mit CV2X ausgestattete Fahrzeug 802 verwendet den SAE J3161 für die Anforderungen an bordeigene Systeme.
Die BSM 804 kann durch den C-V2X-Sendeempfänger 108A der OBU 104 empfangen und der Brücke 110 bereitgestellt werden. Die Brücke 110 verwendet den Prozessor 112, den Anwendungsmanager 114, den Überlastungsmanager 116, den Prioritätenmanager 118, den Lastverteiler 120, den Übersetzer 122, um die BSM 804 in eine BSM 806 zu übersetzen, die unter Verwendung des DSRC-Funksendeempfängers 108C der OBU 104 übertragen werden soll. Beispielsweise kann die OBU 104 die Mobilität, den Überlastungsmusterstatus und die Netzwerkbelastung sowohl an der DSRC- als auch der C-V2X(PC5)-Schnittstelle überwachen, um die Entscheidungsfindung zu unterstützen. Die OBU 104 kann die CV2X-Nachricht decodieren, um das Ziel und die Prioritätsstufen unter Verwendung des Prozessors 112 zu klassifizieren. Gemäß dieser Klassifizierung weist die OBU 104 der CV2X(PC5)-Schnittstelle unter Verwendung des Prioritätenmanagers 118 eine Priorität zu, übersetzt die Nachricht in ein für die DSRC-Kommunikation akzeptables Format unter Verwendung des Übersetzers 122 und sendet die übersetzte Nachricht zur Übertragung an die Ausgabeschnittstelle (hier DSRC). Der Überlastungsmanager 116 kann auch den Überlastungsgrad an der Ausgabeschnittstelle nachverfolgen, um Ausgabenachrichten dem Überlastungssteuerungsalgorithmus für die Ausgabeschnittstelle zu unterziehen. Die BSM 806 kann dementsprechend von einem Fahrzeug 808 empfangen werden, das dazu konfiguriert ist, Nachrichten über DSRC zu empfangen. In Bezug auf DSRC-Protokolle verwendet DSRC IEEE 802.1 1p , 1609.4 für die physische und MAC-Schicht, und das mit DSRC ausgestattete Fahrzeug 808 verwendet den SAE J2945/1 für die Anforderungen an bordeigene Systeme.
9 stellt ein Beispiel für eine Fahrzeug-zu-Fußgänger-Kommunikation dar, bei der eine Verflechtung von CV2X und BLE unter Verwendung der OBU 104 erfolgt. Insbesondere verwenden CV2X und BLE unterschiedliche Standardprotokolle. Beispielsweise verwendet CV2X-PC5 LTE-V2X (3GPP Rel) für die physische und MAC-Schicht, und ein mit CV2X ausgestattetes Fahrzeug 908 verwendet den SAE J3161 für die Anforderungen an bordeigene Systeme und ITS-Standards für andere OSI-Schichten. ITS-Standards wie SAE-J2735_2016 IEEE-1609.2, IEEE-1609.3, IEEE-1609.12 können für die Übertragung und den Empfang der Nachrichten verwendet werden. In Bezug auf BLE-Protokolle verwendet BLE IEEE 802.15.1, und BLE verwendet Bluetooth-SIG-Standards für andere OSI-Schichten.
Wie gezeigt, versendet der Bluetooth-Sendeempfänger des Fußgängers 902 Fußgängerinformationen 904 unter Verwendung von BLE-Nachrichtenattributen (wie etwa Kennungen, Deskriptoren, Charakteristika, Diensten usw.). Insbesondere kann dieser Sendeempfänger des Fußgängers 902 ein Sendeempfänger einer Mobilvorrichtung des Fußgängers 902 (z. B. eines Smartphones, einer Smartwatch, eines Tablets usw.) oder ein Sendeempfänger einer Mobilitätsvorrichtung des Fußgängers 902 (z. B. eines Motorrollers, eines Fahrrads usw.) sein. Diese Fußgängerinformationen 904 können durch den Bluetooth-Sendeempfänger 108C der OBU 104 empfangen und vom Sendeempfänger 108C an die Brücke 110 bereitgestellt werden.
Der Übersetzer 122 der Brücke 110 kann die Fußgängerinformationen 904 der BLE-Nachrichten in eine CV2X-ITS-Nachricht übersetzen. In einem Beispiel können die Informationen der BLE-Nachricht in eine Personal Safety Message (PSM) 906 übersetzt werden. Details zum Format der PSM 906 sind in SAE-J2735 201603 definiert. Die PSM 906 kann vom C-V2X-Sendeempfänger 108A der OBU 104 übertragen werden, um von einem Fahrzeug 908 empfangen zu werden, das mit CV2X-Fähigkeiten ausgestattet ist. Somit kann das Fahrzeug 908 in der Lage sein, über CV2X Informationen bezüglich Fußgängern 902 zu empfangen, die nicht in der Lage sind, über CV2X zu kommunizieren.
Allgemeiner überwacht die Brücke 110 erneut die Mobilität, den Überlastungsmusterstatus und die Netzwerkbelastung an den Funkschnittstellen der OBU 104. Die Brücke 110 decodiert die eingehenden BLUETOOTH-BLE-Beacon-Nachrichten, um das Ziel und die Prioritätsstufen zu klassifizieren, wobei die Brücke 110 gemäß dieser Klassifizierung die Priorität ausgehender Nachrichten 204 an den mehreren Ausgangsfunkschnittstellen zuweist und die Beacon-Nachrichten-Informationen in die jeweilige Nachrichtformate übersetzt, die für mehrere Funkkommunikationen akzeptabel sind, welche als Ausgangsfunkschnittstellen ausgewählt sind. Die Brücke 110 veranlasst dann, dass die übersetzte Beacon-Nachricht über die Ausgangsfunkschnittstellen übertragen wird. Zusätzlich kann die Brücke 110 eine Überwachung vornehmen, um den Überlastungsgrad an jeder der Funkschnittstellen nachzuverfolgen. Die übersetzte Nachricht, die die mehreren Funkausgabeschnittstellen erreicht, kann dementsprechend dem Überlastungssteuerungsalgorithmus unterzogen werden, der in diesen bestimmten Ausgabeschnittstellen ausgeführt wird. Oder, wenn keine Nachrichtenübermittlung über ein bestimmtes Protokoll (z. B. kein DSRC-Verkehr) erkannt wird, kann es sein, dass keine Ausgabenachricht von der OBU 104 über dieses Protokoll bereitgestellt werden muss.
10 stellt einen beispielhaften Prozess 1000 für die Übersetzung von Nachrichten zwischen für die OBU 104 verfügbaren Funksendeempfängern 108 dar. In einem Beispiel kann der Prozess 1000 durch den Prozessor 112 der Brücke 110 der OBU 104 des Fahrzeugs 102 im Rahmen des Systems 100 durchgeführt werden.
Bei Vorgang 1002 überwacht die Brücke 110 Funkübertragungen. In einem Beispiel überwacht der Überlastungsmanager 116 Übertragungen von jedem der Funksendeempfänger 108. Der Überlastungsmanager 116 kann dies tun, um zu identifizieren, ob es Nachrichtenempfänger an jedem der verfügbaren Protokolle gibt, die von den Funksendeempfängern 108 unterstützt werden. Der Überlastungsmanager 116 kann dies auch tun, um einen Funksendeempfänger 108, der überlastet ist, anzuweisen, Vorgänge zum Eingrenzen der Überlastung durchzuführen.
Bei Vorgang 1004 empfängt die Brücke 110 eine eingehende Nachricht 202. In einem Beispiel kann die eingehende Nachricht 202 für einen der Funksendeempfänger 108 empfangen werden. Diese eingehende Nachricht 202 kann zur Analyse an den Prozessor 112 der Brücke 110 geleitet werden. Die Brücke 110 priorisiert die eingehende Nachricht 202 bei Vorgang 1006. In einem Beispiel bestimmt der Prioritätenmanager 118, ob andere eingehende Nachrichten 202 empfangen wurden und ob die Priorität der aktuellen eingehenden Nachricht 202 höher oder niedriger als die der anderen eingehenden Nachrichten 202, falls vorhanden, ist. Die eingehende Nachricht 202 kann ferner in Bezug darauf verwendet werden, dass sich das Fahrzeug 102 bewegt, wie nachstehend in Bezug auf den Prozess 1100 erörtert.
Bei Vorgang 1008 identifiziert die Brücke 110 Funksendeempfänger zum Empfangen der Nachricht. In einem Beispiel kann die Brücke 110 auf Grundlage der Überwachung der Funkübertragungen bei 1004 bestimmen, dass mögliche Nachrichtenempfänger an einem oder mehreren der von den Funkübertragungen unterstützten Protokolle bei 1002 vorhanden sind. Beispielsweise kann die Brücke 110 jüngste Übertragungen an bestimmten der Protokolle, aber nicht an anderen der Protokolle identifizieren. Bei Vorgang 1010 bestimmt die Brücke 110, ob die Nachricht weitergeleitet werden soll. Wenn bei Vorgang 1008 andere Protokolle identifiziert werden, geht die Steuerung zu Vorgang 1012 über. Andernfalls endet der Prozess.
Bei Vorgang 1012 konstruiert die Brücke 110 eine ausgehende Nachricht 204. In einem Beispiel verwendet die Brücke 110 den Übersetzer 122, um Pakete oder andere Nachrichtenformate zu erstellen, die die Informationen in Übereinstimmung mit den Anforderungen des Protokolls beinhalten, in das übersetzt wird. In einem anderen Beispiel kann die Brücke 110 für ähnliche Protokolle die eingehende Nachricht 202 als Basis für die ausgehende Nachricht 204 wiederverwenden. Bei Vorgang 1014 versendet die Brücke 110 die ausgehende Nachricht. In einem Beispiel weist die Brücke 110 den dem Ausgabeprotokoll entsprechenden Funksendeempfänger 108 an, die ausgehende Nachricht 204 zu senden. Nach Vorgang 1014 endet der Prozess 1000.
11 stellt einen beispielhaften Prozess 1100 für das Senden und Empfangen von Nachrichten zwischen für die OBU 104 verfügbaren Funksendeempfängern 108, wenn das Fahrzeug 102 in Bewegung ist, dar. In einem Beispiel kann der Prozess 1100, wie bei Prozess 1000 der Fall, durch den Prozessor 112 der Brücke 110 der OBU 104 des Fahrzeugs 102 im Rahmen des Systems 100 durchgeführt werden.
Bei Vorgang 1102 bestimmt die Brücke 110, ob das Fahrzeug 102, das die Brücke 110 beinhaltet, zumindest mit einer Schwellengeschwindigkeit fährt. In einem Beispiel kann das Überbrückungsverhalten des Fahrzeugs 102 aufgrund dessen beeinflusst werden, ob das Fahrzeug 102 ein Verkehrsteilnehmer im fließendem Verkehr ist oder ob das Fahrzeug 102 stationär (oder nahezu stationär) ist, wie etwa, wenn das Fahrzeug 102 versucht, Informationen in Bezug auf einen Hindernisbereich 604 zu übermitteln. In vielen Beispielen ist die Schwellengeschwindigkeit null oder nahezu null. In anderen Beispielen kann die Schwellengeschwindigkeit jedoch etwas höher sein, z. B. fünf Meilen pro Stunde, fünfundzwanzig Meilen pro Stunde, wenn das als Überbrückung dienende Fahrzeug 102 zum Beispiel hinter einem sich langsam bewegenden Verkehrsteilnehmer fährt oder andere darauf aufmerksam macht. Wenn das Fahrzeug 102 zumindest mit der Schwellengeschwindigkeit fährt, geht die Steuerung zu Vorgang 1104 über. Andernfalls endet der Prozess 1140.
Bei Vorgang 1104 konstruiert die Brücke 110 eine ausgehende Nachricht 204 in Bezug auf die Bewegung des Fahrzeugs 102. In einem Beispiel kann die Nachricht 204 BSM-Informationen für das Fahrzeug 102 beinhalten, wie durch SAE-J2735 spezifiziert. Diese ausgehende Nachricht 204 kann dementsprechend anderen Verkehrsteilnehmern Informationen über das Fahrzeug 102 bereitstellen. Bei Vorgang 1106 versendet die Brücke 110 die ausgehende Nachricht 204.
Bei Vorgang 1108, und ähnlich wie bei Vorgang 1002 und 1004 von Prozess 1000 angegeben, nimmt das Fahrzeug 102 eine Überwachung auf eingehende Nachrichten 206 vor. In einem Beispiel können die eingehenden Nachricht 202 für einen der Funksendeempfänger 108 empfangen werden. Die eingehenden Nachrichten 202 können zur Analyse an den Prozessor 112 der Brücke 110 geleitet werden. Darüber hinaus können die Nachrichten 206 auch dann überwacht werden, wenn das Fahrzeug 102 stationär ist, wie durch die Referenz aus Vorgang 1004 des Prozesses 1000 angegeben. Dies kann erfolgen, um eine Warnmeldung auch in Fällen zu ermöglichen, in denen sich das Fahrzeug 102 nicht bewegt.
Bei Vorgang 1110 bestimmt die Brücke 110, ob die eingehenden Nachrichten 202 ein Problem signalisieren, aufgrund dessen das Fahrzeug 102 gewarnt werden sollte. Beispielsweise können die eingehenden Nachrichten 202 einen kommenden Hindernisbereich 604 (z. B. eine Baustelle, einen Unfall, Mäharbeiten in der Nähe, einen Schneepflug weiter vorn auf der Fahrbahn usw.) in der Nähe des Fahrzeugs 102 angeben. Bei Vorgang 1112 veranlasst die Brücke 110, dass eine Warnmeldung an der Fahrzeug-MMS 134 angezeigt wird. Nach Vorgang 1112 endet der Prozess 1100.
Die Prozesse 1000 und 1100 werden zwar linear beschrieben, doch sei darauf hingewiesen, dass die Prozesse kontinuierlich oder in einer Schleife durchgeführt werden können. So kann der Prozess 1000 zum Beispiel wiederholt, immer als Reaktion auf den Empfang von Nachrichten, wie etwa bei Vorgang 1002 vermerkt, durchgeführt werden. Als ein anderes Beispiel können die Vorgänge 1104 und 1106 des Prozesses 1100 voneinander unabhängig in Schleife ablaufen oder anderweitig periodisch durchgeführt werden, etwa alle 100-200 Millisekunden.
Insgesamt können durch das Durchführen einer intelligenten Überbrückung verschiedener Drahtlosprotokolle, die ursprünglich nicht als interoperabel ausgelegt wurden, zusätzliche ITS-Anwendungen durchgeführt werden, die andernfalls eventuell nicht realisierbar wären. Insbesondere können effiziente Verfahren und Vorrichtungen zum Überbrücken für ITS-Netzwerke, die durch unterschiedliche Drahtlostechnologien unterstützt werden, durch die verbesserte OBU 104 durchgeführt werden, die verwendet werden können, um Eingaben von verschiedenen Protokollen und Technologien zu nutzen und so ITS-Anwendungen zu verbessern.
In dieser Schrift beschriebene Rechenvorrichtungen beinhalten im Allgemeinen computerausführbare Anweisungen, wobei die Anweisungen durch eine oder mehrere Recheneinrichtungen ausgeführt werden können, wie etwa durch die vorstehend aufgeführten. Computerausführbare Anweisungen können von Computerprogrammen kompiliert oder interpretiert werden, die unter Verwendung vielfältiger Programmiersprachen und/oder - techniken erstellt wurden, einschließlich unter anderem und entweder für sich oder in Kombination JAVA™, C, C++, C#, VISUAL BASIC, JAVASCRIPT, PYTHON, JAVASCRIPT, PERL, PL/SQL usw. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Anweisungen, z. B. von einem Arbeitsspeicher, einem computerlesbaren Medium usw. und führt diese Anweisungen aus, wodurch ein oder mehrere Prozesse, einschließlich eines oder mehrerer der in dieser Schrift beschriebenen Prozesse, durchgeführt werden. Derartige Anweisungen und andere Daten können unter Verwendung vielfältiger computerlesbarer Medien gespeichert und übertragen werden.
Hinsichtlich der in dieser Schrift beschriebenen Prozesse, Systeme, Verfahren, Heuristiken usw. versteht es sich, dass die Schritte derartiger Prozesse usw. zwar als gemäß einer bestimmten Reihenfolge erfolgend beschrieben worden sind, derartige Prozesse jedoch umgesetzt werden könnten, wobei die beschriebenen Schritte in einer Reihenfolge durchgeführt werden, die von der in dieser Schrift beschriebenen Reihenfolge abweicht. Ferner versteht es sich, dass bestimmte Schritte gleichzeitig durchgeführt, andere Schritte hinzugefügt oder bestimmte in dieser Schrift beschriebene Schritte weggelassen werden könnten. Mit anderen Worten dienen die Beschreibungen von Prozessen in dieser Schrift dem Zwecke der Veranschaulichung bestimmter Ausführungsformen und sollten keinesfalls dahingehend ausgelegt werden, dass sie die Ansprüche einschränken.
Dementsprechend versteht es sich, dass die vorstehende Beschreibung veranschaulichend und nicht einschränkend sein soll. Aus der Lektüre der vorangehenden Beschreibung ergeben sich viele andere Ausführungsformen und Anwendungen als die aufgeführten Beispiele. Der Umfang sollte nicht unter Bezugnahme auf die vorangehende Beschreibung, sondern stattdessen unter Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche bestimmt werden, zusammen mit der gesamten Bandbreite an Äquivalenten, zu denen diese Ansprüche berechtigen. Es wird erwartet und ist beabsichtigt, dass zukünftige Entwicklungen in den in dieser Schrift beschriebenen Techniken eintreten werden und dass die offenbarten Systeme und Verfahren in solche zukünftige Ausführungsformen aufgenommen werden. Insgesamt ist zu verstehen, dass die Anmeldung modifiziert und variiert werden kann.
Allen in den Ansprüchen verwendeten Ausdrücken sollen deren umfassendsten nachvollziehbaren Auslegungen und deren allgemeine Bedeutungen zukommen, wie sie den mit den in dieser Schrift beschriebenen Techniken vertrauten Fachleuten bekannt sind, sofern in dieser Schrift kein ausdrücklicher Hinweis auf das Gegenteil erfolgt. Insbesondere ist die Verwendung der Singularartikel, wie etwa „ein“, „eine“, „der“, „die“, „das“ usw., dahingehend auszulegen, dass eines oder mehrere der angegebenen Elemente genannt werden, sofern ein Anspruch nicht eine ausdrückliche gegenteilige Einschränkung enthält.
Die Zusammenfassung der Offenbarung wird bereitgestellt, um dem Leser einen schnellen Überblick über den Charakter der technischen Offenbarung zu ermöglichen. Sie wird mit dem Verständnis eingereicht, dass sie nicht zum Interpretieren oder Einschränken des Umfangs oder der Bedeutung der Ansprüche verwendet wird. Zusätzlich geht aus der vorstehenden detaillierten Beschreibung hervor, dass zum Zweck der vereinfachten Darstellung der Offenbarung verschiedene Merkmale in verschiedenen Ausführungsformen zu Gruppen zusammengefasst sind. Dieses Verfahren der Offenbarung ist nicht dahingehend zu interpretieren, dass es eine Absicht widerspiegelt, dass die beanspruchten Ausführungsformen mehr Merkmale erfordern, als in jedem Anspruch ausdrücklich genannt sind. Wie die folgenden Ansprüche widerspiegeln, liegt der Gegenstand der Erfindung vielmehr in weniger als allen Merkmalen einer einzelnen offenbarten Ausführungsform. Somit werden die folgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch für sich als separat beanspruchter Gegenstand steht.
Wenngleich vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Vielmehr sind die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke beschreibende und keine einschränkenden Ausdrücke, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Umfang der Erfindung abzuweichen. Des Weiteren können die Merkmale verschiedener umsetzender Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Bordeinheit eines Fahrzeugs bereitgestellt, aufweisend: einen ersten Sendeempfänger, der dazu konfiguriert ist, unter Verwendung eines ersten Fahrzeug-zu-X-Protokolls zu kommunizieren; einen zweiten Sendeempfänger, der dazu konfiguriert ist, unter Verwendung eines zweiten Fahrzeug-zu-X-Protokolls zu kommunizieren, wobei das erste Fahrzeug-zu-X-Protokoll und das zweite Fahrzeug-zu-X-Protokoll untereinander inkompatibel sind; und einen Prozessor, der dazu programmiert ist, vom ersten und zweiten Sendeempfänger empfangene Übertragungen zu überwachen, eine eingehende Nachricht zu empfangen, die von dem ersten Sendeempfänger an den Prozessor gesendet wird, wobei die eingehende Nachricht zur Verbreitung an Verkehrsteilnehmer bestimmt ist, auf Grundlage der überwachten Übertragungen zu identifizieren, ob der zweite Sendeempfänger mit Vorrichtungen von Verkehrsteilnehmern in Kommunikation steht, die zum Empfangen ausgehender Nachrichten verfügbar sind, und wenn ja, eine ausgehende Nachricht auf Grundlage der eingehenden Nachricht zu konstruieren und die ausgehende Nachricht über den zweiten Sendeempfänger zu senden, und einen Fahrzeugnetzwerkbusverkehr zu überwachen, um eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu identifizieren, und als Reaktion darauf, dass sich das Fahrzeug zumindest mit einer Schwellengeschwindigkeit bewegt, ausgehende Nachrichten mit Fahrzeuginformationen, die Fahrbahnbeobachtungen des Fahrzeugs beinhalten, unter Verwendung des ersten Sendeempfängers und des zweiten Sendeempfängers zu konstruieren und zu senden, wobei die ausgehenden Nachrichten mit Fahrzeuginformationen zur Verbreitung an die Verkehrsteilnehmer bestimmt sind.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Prozessor ferner zu Folgendem programmiert: als Reaktion auf den Empfang von Fahrzeugsensordaten, die auf einen Hindernisbereich in der Nähe des Fahrzeugs hinweisen, den Hindernisbereich in den ausgehenden Nachrichten mit Fahrzeuginformation anzugeben und das Senden der ausgehenden Nachrichten mit Fahrzeuginformationen im Vergleich zu anderen Nachrichten priorisieren.
Gemäß einer Ausführungsform wird die eingehende Nachricht von einer Mobilvorrichtung eines Verkehrsteilnehmers empfangen und ist der Prozessor ferner zu Folgendem programmiert: als Reaktion auf den Empfang der eingehenden Nachricht an den ersten Sendeempfänger, einen Bedrohungsgrad des Verkehrsteilnehmers für andere der Verkehrsteilnehmer gemäß einem Maß des Verkehrsteilnehmers von einer Fahrbahn zu identifizieren, und das Senden der ausgehenden Nachricht im Vergleich zu anderen Nachrichten gemäß dem Bedrohungsgrad zu priorisieren.
Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Maß um eines oder mehrere von einem Abstand des Verkehrsteilnehmers von der Fahrbahn, einer Geschwindigkeit des Verkehrsteilnehmers, einer Richtung des Verkehrsteilnehmers, einem Standort des Verkehrsteilnehmers oder der Fahrbahndynamik der Fahrbahn.
Gemäß einer Ausführungsform ist das erste Fahrzeug-zu-X-Protokoll Cellular Vehicle-to-Everything (CV2X) und das zweite Fahrzeug-zu-X-Protokoll Dedicated Short Range Communications (DSRC).
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das erste Fahrzeug-zu-X-Protokoll Kommunikationen über eine drahtlose BLUETOOTH-Verbindung.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Prozessor ferner zu Folgendem programmiert: Empfangen einer zweiten eingehenden Nachricht von dem zweiten Sendeempfänger gleichzeitig mit dem Empfang der eingehenden Nachricht von dem ersten Sendeempfänger; Konstruieren einer zweiten ausgehenden Nachricht auf Grundlage der zweiten eingehenden Nachricht; und Senden der zweiten ausgehenden Nachricht über den ersten Sendeempfänger.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren für ein Fahrzeug, das eine Bordeinheit mit einer Brücke beinhaltet: Überwachen des fahrzeuginternen Busverkehrs, um eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu identifizieren; Überwachen des drahtlosen Nachrichtenverkehrs außerhalb des Fahrzeugs an einer Vielzahl von Fahrzeugkommunikationsprotokollen unter Verwendung einer Vielzahl von Sendeempfängern; als Reaktion darauf, dass die aktuelle Geschwindigkeit zumindest eine Schwellengeschwindigkeit ist, Konstruieren und Senden ausgehender Nachrichten mit Fahrzeuginformationen, die Fahrbahnbeobachtungen des Fahrzeugs beinhalten, wobei das Senden unter Verwendung eines ersten Protokolls von der Vielzahl von Fahrzeugkommunikationsprotokollen und eines zweiten Protokolls von der Vielzahl von Fahrzeugkommunikationsprotokollen erfolgt, wobei die ausgehenden Nachrichten mit Fahrzeuginformationen zur Verbreitung an Verkehrsteilnehmer bestimmt sind; und, unabhängig von der aktuellen Geschwindigkeit, Empfangen eingehender Nachrichten von Verkehrsteilnehmern an einem ersten von der Vielzahl von Fahrzeugkommunikationsprotokollen und Verflechten und Senden ausgehender Nachrichten an die Verkehrsteilnehmer an einem zweiten von der Vielzahl von Fahrzeugkommunikationsprotokollen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren: als Reaktion auf den Empfang von Fahrzeugsensordaten, die auf einen Hindernisbereich in der Nähe des Fahrzeugs hinweisen, Angeben des Hindernisbereichs in den ausgehenden Nachrichten mit Fahrzeuginformation und Priorisieren des Sendens der ausgehenden Nachrichten mit Fahrzeuginformationen im Vergleich zu anderen Nachrichten.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Folgendes: als Reaktion auf den Empfang einer ersten eingehenden Nachricht, die einen Status eines ersten Verkehrsteilnehmers angibt, über das erste Protokoll, Identifizieren einer Priorität des Bereitstellens von Informationen an andere Verkehrsteilnehmer bezüglich des ersten Verkehrsteilnehmers gemäß dem Status; Empfangen einer zweiten eingehenden Nachricht über das zweite Protokoll; und Priorisieren des Sendens einer ersten ausgehenden Nachricht, die Informationen beinhaltet, die den Status des ersten Verkehrsteilnehmers angeben, gegenüber anderen Nachrichten, welche mit Status mit niedrigerer Priorität verbunden sind, zumindest, bis der Status des ersten Verkehrsteilnehmers auf einen Status mit niedrigerer Priorität geändert wird.
In einem Aspekt der Erfindung ist das erste Protokoll eines von einem Satz von Protokollen, darunter: Cellular Vehicle-to-Everything (CV2X), Dedicated Short Range Communications (DSRC), Wi-Fi, BLUETOOTH oder Long Range Low Power Wide Area Networks (LoRaWAN).
In einem Aspekt der Erfindung ist das zweite Protokoll ein anderes aus dem Satz Protokolle.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren: Empfangen einer zweiten eingehenden Nachricht über das zweite Protokoll gleichzeitig mit dem Empfang einer ersten eingehenden Nachricht über das erste Protokoll; Konstruieren einer zweiten ausgehenden Nachricht auf Grundlage der zweiten eingehenden Nachricht; und Senden der zweiten ausgehenden Nachricht über das erste Protokoll.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein nichttransitorisches computerlesbares Medium bereitgestellt, aufweisend Anweisungen, die bei Ausführung durch einen Prozessor einer Bordeinheit die Bordeinheit zu Folgendem veranlassen: Überwachen des fahrzeuginternen Busverkehrs, um eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu identifizieren; Überwachen des drahtlosen Nachrichtenverkehrs außerhalb des Fahrzeugs an einer Vielzahl von Fahrzeugkommunikationsprotokollen unter Verwendung einer Vielzahl von Sendeempfängern; als Reaktion darauf, dass die aktuelle Geschwindigkeit zumindest eine Schwellengeschwindigkeit ist, Konstruieren und Senden ausgehender Nachrichten mit Fahrzeuginformationen, die Fahrbahnbeobachtungen des Fahrzeugs beinhalten, wobei das Senden unter Verwendung eines ersten Protokolls von der Vielzahl von Fahrzeugkommunikationsprotokollen und eines zweiten Protokolls von der Vielzahl von Fahrzeugkommunikationsprotokollen erfolgt, wobei die ausgehenden Nachrichten mit Fahrzeuginformationen zur Verbreitung an Verkehrsteilnehmer bestimmt sind; und, unabhängig von der aktuellen Geschwindigkeit, Empfangen eingehender Nachrichten von Verkehrsteilnehmern an einem ersten von der Vielzahl von Fahrzeugkommunikationsprotokollen und Verflechten und Senden ausgehender Nachrichten an die Verkehrsteilnehmer an einem zweiten von der Vielzahl von F ahrzeugkommunikationsprotokollen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung des Weiteren gekennzeichnet durch Anweisungen, die bei Ausführung durch den Prozessor der Bordeinheit die Bordeinheit zu Folgendem veranlassen: als Reaktion auf den Empfang von Fahrzeugsensordaten, die auf einen Hindernisbereich in der Nähe des Fahrzeugs hinweisen, Angeben des Hindernisbereichs in den ausgehenden Nachrichten mit Fahrzeuginformation und Priorisieren des Sendens der ausgehenden Nachrichten mit Fahrzeuginformationen im Vergleich zu anderen Nachrichten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung des Weiteren gekennzeichnet durch Anweisungen, die bei Ausführung durch den Prozessor der Bordeinheit die Bordeinheit zu Folgendem veranlassen: als Reaktion auf den Empfang einer ersten eingehenden Nachricht, die einen Status eines ersten Verkehrsteilnehmers angibt, über das erste Protokoll, Identifizieren einer Priorität des Bereitstellens von Informationen an andere Verkehrsteilnehmer bezüglich des ersten Verkehrsteilnehmers gemäß dem Status; Empfangen einer zweiten eingehenden Nachricht über das zweite Protokoll; und Priorisieren des Sendens einer ersten ausgehenden Nachricht, die Informationen beinhaltet, die den Status des ersten Verkehrsteilnehmers angeben, gegenüber anderen Nachrichten, welche mit Status mit niedrigerer Priorität verbunden sind, zumindest, bis der Status des ersten Verkehrsteilnehmers auf einen Status mit niedrigerer Priorität geändert wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist das erste Protokoll eines von einem Satz von Protokollen, darunter: Cellular Vehicle-to-Everything (CV2X), Dedicated Short Range Communications (DSRC), Wi-Fi, BLUETOOTH oder Long Range Low Power Wide Area Networks (LoRaWAN).
Gemäß einer Ausführungsform ist das zweite Protokoll ein anderes aus dem Satz von Protokollen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch Anweisungen, die bei Ausführung durch den Prozessor der Bordeinheit die Bordeinheit zu Folgendem veranlassen: Empfangen einer zweiten eingehenden Nachricht über das zweite Protokoll gleichzeitig mit dem Empfang einer ersten eingehenden Nachricht über das erste Protokoll; Konstruieren einer zweiten ausgehenden Nachricht auf Grundlage der zweiten eingehenden Nachricht; und Senden der zweiten ausgehenden Nachricht über das erste Protokoll.

Claims

Bordeinheit eines Fahrzeugs, umfassend: einen ersten Sendeempfänger, der dazu konfiguriert ist, unter Verwendung eines ersten Fahrzeug-zu-X-Protokolls zu kommunizieren; einen zweiten Sendeempfänger, der dazu konfiguriert ist, unter Verwendung eines zweiten Fahrzeug-zu-X-Protokolls zu kommunizieren, wobei das erste Fahrzeug-zu-X-Protokoll und das zweite Fahrzeug-zu-X-Protokoll miteinander inkompatibel sind; und einen Prozessor, der programmiert ist zum Überwachen von Übertragungen, die von dem ersten und zweiten Sendeempfänger empfangen werden, Empfangen einer von dem ersten Sendeempfänger an den Prozessor gesendeten eingehenden Nachricht, wobei die eingehende Nachricht zur Verbreitung an Verkehrsteilnehmer bestimmt ist, Identifizieren auf Grundlage der überwachten Übertragungen, ob der zweite Sendeempfänger mit Vorrichtungen von Verkehrsteilnehmern in Kommunikation steht, die zum Empfangen ausgehender Nachrichten verfügbar sind, und wenn ja, Konstruieren einer ausgehenden Nachricht auf Grundlage der eingehenden Nachricht und Senden der ausgehenden Nachricht über den zweiten Sendeempfänger, und Überwachen des Fahrzeugnetzwerkbusverkehrs, um eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu identifizieren, und als Reaktion darauf, dass sich das Fahrzeug zumindest mit einer Schwellengeschwindigkeit bewegt, Konstruieren und Senden ausgehender Nachrichten mit Fahrzeuginformationen, die Fahrbahnbeobachtungen des Fahrzeugs beinhalten, unter Verwendung des ersten Sendeempfängers und des zweiten Sendeempfängers, wobei die ausgehenden Nachrichten mit Fahrzeuginformationen zur Verbreitung an die Verkehrsteilnehmer bestimmt sind.
Bordeinheit nach Anspruch 1, wobei der Prozessor ferner zu Folgendem programmiert ist: als Reaktion auf den Empfang von Fahrzeugsensordaten, die auf einen Hindernisbereich in der Nähe des Fahrzeugs hinweisen, Angeben des Hindernisbereichs in den ausgehenden Nachrichten mit Fahrzeuginformation und Priorisieren des Sendens der ausgehenden Nachrichten mit Fahrzeuginformationen im Vergleich zu anderen Nachrichten.
Bordeinheit nach Anspruch 1, wobei die eingehende Nachricht von einer mobilen Vorrichtung eines Verkehrsteilnehmers empfangen wird und der Prozessor ferner zu Folgendem programmiert ist: als Reaktion auf den Empfang der eingehenden Nachricht an den ersten Sendeempfänger, Identifizieren eines Bedrohungsgrads des Verkehrsteilnehmers für andere der Verkehrsteilnehmer gemäß einem Maß des Verkehrsteilnehmers von einer Fahrbahn; und Priorisieren des Sendens der ausgehenden Nachricht im Vergleich zu anderen Nachrichten gemäß dem Bedrohungsgrad.
Bordeinheit nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Maß um eines oder mehrere von einem Abstand des Verkehrsteilnehmers von der Fahrbahn, einer Geschwindigkeit des Verkehrsteilnehmers, einer Richtung des Verkehrsteilnehmers, einem Standort des Verkehrsteilnehmers oder der Fahrbahndynamik der Fahrbahn handelt.
Bordeinheit nach Anspruch 1, wobei das erste Fahrzeug-zu-X-Protokoll Cellular Vehicle-to-Everything (CV2X) und das zweite Fahrzeug-zu-X-Protokoll Dedicated Short Range Communications (DSRC) ist.
Bordeinheit nach Anspruch 1, wobei das erste Fahrzeug-zu-X-Protokoll Kommunikationen über eine drahtlose BLUETOOTH-Verbindung beinhaltet.
Bordeinheit nach Anspruch 1, wobei der Prozessor ferner zu Folgendem programmiert ist: Empfangen einer zweiten eingehenden Nachricht von dem zweiten Sendeempfänger gleichzeitig mit dem Empfang der eingehenden Nachricht von dem ersten Sendeempfänger; Konstruieren einer zweiten ausgehenden Nachricht auf Grundlage der zweiten eingehenden Nachricht; und Senden der zweiten ausgehenden Nachricht über den ersten Sendeempfänger.
Verfahren für ein Fahrzeug, das eine Bordeinheit mit einer Brücke beinhaltet, umfassend: Überwachen des fahrzeuginternen Busverkehrs, um eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu identifizieren; Überwachen des drahtlosen Nachrichtenverkehrs außerhalb des Fahrzeugs an einer Vielzahl von Fahrzeugkommunikationsprotokollen unter Verwendung einer Vielzahl von Sendeempfängern; als Reaktion darauf, dass die aktuelle Geschwindigkeit zumindest eine Schwellengeschwindigkeit beträgt, Konstruieren und Senden ausgehender Nachrichten mit Fahrzeuginformationen, die Fahrbahnbeobachtungen des Fahrzeugs beinhalten, wobei das Senden unter Verwendung eines ersten Protokolls von der Vielzahl von Fahrzeugkommunikationsprotokollen und eines zweiten Protokolls von der Vielzahl von Fahrzeugkommunikationsprotokollen erfolgt, wobei die ausgehenden Nachrichten mit Fahrzeuginformationen zur Verbreitung an die Verkehrsteilnehmer bestimmt sind; und unabhängig von der aktuellen Geschwindigkeit, Empfangen eingehender Nachrichten von Verkehrsteilnehmern an einem ersten von der Vielzahl von Fahrzeugkommunikationsprotokollen und Verflechten und Senden ausgehender Nachrichten an die Verkehrsteilnehmer an einem zweiten von der Vielzahl von F ahrzeugkommunikationsprotokollen.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend: als Reaktion auf den Empfang von Fahrzeugsensordaten, die auf einen Hindernisbereich in der Nähe des Fahrzeugs hinweisen, Angeben des Hindernisbereichs in den ausgehenden Nachrichten mit Fahrzeuginformation und Priorisieren des Sendens der ausgehenden Nachrichten mit Fahrzeuginformationen im Vergleich zu anderen Nachrichten.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend: als Reaktion auf den Empfang einer ersten eingehenden Nachricht, die einen Status eines ersten Verkehrsteilnehmers angibt, über das erste Protokoll, Identifizieren einer Priorität des Bereitstellens von Informationen an andere Verkehrsteilnehmer bezüglich des ersten Verkehrsteilnehmers gemäß dem Status; Empfangen einer zweiten eingehenden Nachricht über das zweite Protokoll; und Priorisieren des Sendens einer ersten ausgehenden Nachricht, die Informationen beinhaltet, die den Status des ersten Verkehrsteilnehmers angeben, gegenüber anderen Nachrichten, die mit einem Status mit niedrigerer Priorität verbunden sind, zumindest bis der Status des ersten Verkehrsteilnehmers auf einen Status mit niedrigerer Priorität geändert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das erste Protokoll eines von einem Satz von Protokollen ist, darunter: Cellular Vehicle-to-Everything (CV2X), Dedicated Short Range Communications (DSRC), Wi-Fi, BLUETOOTH oder Long Range Low Power Wide Area Networks (LoRaWAN).
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das zweite Protokoll ein anderes aus dem Satz Protokolle ist.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend: Empfangen einer zweiten eingehenden Nachricht über das zweite Protokoll gleichzeitig mit dem Empfang einer ersten eingehenden Nachricht über das erste Protokoll; Konstruieren einer zweiten ausgehenden Nachricht auf Grundlage der zweiten eingehenden Nachricht; und Senden der zweiten ausgehenden Nachricht über das erste Protokoll.