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选择数据包的方法

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50


选择数据包的方法

技术领域

本发明涉及一种选择由主设备接收到的数据包的方法,该方法包括以下步骤:

a.主设备接收N个数据包,

b.对于N个数据包中的每个数据包:计算优先数据包参数,

c.可选地:对于N个数据包中的每一个,根据优先数据包参数确定优先级等级,

d.考虑优先数据包参数或可选的优先级等级,根据预定的排序方案对数据包进行排序,

e.从N个数据包中向下选择M个数据包,其中M

f.处理一个或多个向下选择的数据包。

此外,本发明涉及一种用于执行所述方法的系统。

背景技术

相关方法和系统从US 10,475,344 B2、US 8,923,147 B2、US 8,742,987 B2、US10,112,595B2和US 2020/0059813 A1中获知。

在下文中,本发明的背景以示例的方式集中讨论车对车通信(V2V),其可以被理解为车对外界(V2X)通信的特输情况。代替车辆之间的通信,V2X可以理解为车辆与(位于车辆外部,特别是固定的或移动的)基础设施单元之间的通信,即所谓的V2I通信。此外,车辆与其他交通参与者(例如行人,所谓的V2P通信)之间的通信可以理解为V2X通信。

车辆对车辆(V2V)通信系统能够在车辆之间(例如,在主车辆和一辆或多个远程车辆之间)交换信息(和数据)。这种信息和数据的交换通常基于无线信号传输。除了数据交换之外,还可以使用车对车通信来通知驾驶员关键和危险(交通)情况。在车对车通信中,每个车辆都将有关自身的信息传输(发送)给其他车辆,从而允许附近的车辆使用这些信息,例如,在即将发生事故时调整主动安全系统。通过使用V2V通信,除了其他之外,可以交换有关车辆的位置、速度和加速度的数据。可以通过包括关于位置、行驶速度、行驶方向等的信息的消息(数据包)来传输所述信息。

为了利用V2X尤其是V2V通信,车辆需要配备适当的天线设置以及能够处理传入信号/消息的远程信息处理控制单元(TCU)。

集中于车对车(V2V)通信的特殊情况,车辆(所谓的主车辆)的TCU会定期从其他配备的车辆(所谓的远程车辆,RV)接收一定数量的V2V状态消息,其中除了其他之外包含有关房车位置、速度、航向等信息。例如,在美国和中国,这种消息称为基本安全消息(BSM),在世界其他地区,该消息可能有不同的名称(例如,欧洲的CAM和DENM)。当接收到这样的区域相关的消息时,可以将其转换为区域无关的表示,其中包含RV最相关的状态信息——这里称为转换后的目标(表示数据包)。这些转换后的目标保存在N个目标的列表中。然后目标列表可用于驻留在TCU或任何其他ECU(电子控制单元)上的驾驶员辅助功能。在ECU的情况下,需要以太网或CAN(控制器局域网)接口将数据分发到其他ECU。

在这种系统中出现的主要问题是,由于计算限制,只有有限数量的目标(可以理解为数据包)可以在驾驶员辅助功能中充分处理。由于带宽限制,这同样适用于通过物理接口传输数据。在车载数据处理或车载数据传输的情况下(例如,当参考由车载感测单元提供的正在被收集、处理和/或在车辆的ECU中传输/传输到车辆的ECU的数据时)可能会出现相同的问题。例如,这种情况可以应用于雷达、摄像机或激光雷达ECU。此外,这种问题可能出现在车辆对基础设施(V2I)或车辆对行人(V2P)通信中。为了解决这些问题,现有技术中已知有几种方法和系统,它们通常针对数据选择。然而,这些数据选择方法往往基于不充分且不灵活的选择方案。

发明内容

出于这个原因,本发明的目的是提供一种用于数据选择的替代方法和系统,其首先降低计算复杂性和带宽要求(例如以太网、CAN),从而允许降低硬件和软件要求,其次允许灵活适应不同的应用场景。

通过根据权利要求1的方法和根据权利要求15的系统实现所述目的。

本发明首先涉及一种选择由主设备接收到的数据包的方法,该方法包括以下步骤:

a.主设备接收N个数据包,

b.对于N个数据包中的每个数据包:计算优先数据包参数,

c.可选地:对于N个数据包中的每一个,根据优先数据包参数确定优先级等级,

d.考虑优先数据包参数或可选的优先级等级,根据预定的排序方案对数据包进行排序,

e.从N个数据包中向下选择M个数据包,其中M

f.处理一个或多个向下选择的数据包。

需要注意的是,所述方法可以是计算机实施的方法。

“数据包”可以理解为可以由接收单元(在这种情况下为主设备)接收的任何数据(例如,封闭的数据单元)。因此,“数据包”可能指的是打包数据或未打包的数据。数据包可以包括单个数据元素或多个数据元素。数据元素可以包括文本信息、一个或多个字母、一个或多个数字和/或一个或多个图形元素等。数据包可能具有明确定义的长度和形状。任何单个信号(例如电信号)、多个信号的组合(例如信号序列)都可以理解为数据包。数据包可以指原始数据(例如测量的数据)和(预)处理的数据。数据包也可以是消息。“数据包”可以以模拟方式或数字方式传输(和接收)。

“主设备”可以是被配置为至少执行上述方法的步骤a的任何硬件设备以便主设备至少被配置为接收N个数据包。主设备例如可以安装在车辆(例如主车辆)中,其中主设备可以是控制单元或控制单元的一部分,例如自动变速箱控制单元(TCU)。主设备还可以被配置为执行所提出的方法的步骤b.-F.。因此,主设备可以包括用于执行步骤a.-F.的专用装置。然而,主设备也可以是ECU或感测单元的一部分(例如,两者都是主车辆的一部分)。

在步骤a.中,主设备接收到N个数据包。数量N可以与通过单个传输单元或通过多个传输(发送)单元传输到主设备的数据包的数量相关,传输单元可以是例如可以是远程设备或感测单元。参考主设备安装在主车辆中的示例,可以通过位于远程车辆中的传输(发送)单元将N个数据包传输到主设备。每个远程车辆可以将单个数据包或多个数据包传输(发送)到主车辆的主设备。参考同一示例,N个数据包也可以通过感测单元(例如雷达、激光雷达、摄像机等)传输到(主车辆的)的主设备。主车辆可以配备多个相同类型(例如多个雷达单元)或不同类型(例如雷达单元和摄像机)的感测单元。N个数据包可以通过单个感测单元或多个感测单元传输到主设备。

术语“接收”可以理解为通过无线或有线信号传输的方式接收数据包。为了接收数据包,主设备包括合适的接收单元或接收接口以接收数据包。

在步骤b.内,对于N个数据包中的每一个,计算优先数据包参数。因此,主设备、主设备的数据处理单元或与主设备数据连接的数据处理单元计算优先数据包参数。可以通过软件、算法、例程等来执行该计算,其中该计算是自动进行的。然而,软件、算法、例程等可以按需或定期地被编程或更新。

在步骤c.,可以可选地在单独的步骤中确定优先级等级。在此上下文中,“确定”可以理解为涉及将优先级等级分配给计算的优先数据包参数的操作。可以在考虑给定的优先级标准的情况下操作分配优先级等级((例如,可以将低数值的优先级数据包参数分配给低优先级或高优先级,或者可以将高数值的优先级数据包参数分配给低优先级或高优先级)。特别是基于软件、算法、例程等自动操作步骤c.。可以使用相同的软件、算法、例程等来操作步骤b.和c.。在对步骤b.和c.使用不同的软件、算法、例程等的情况下,软件、算法、例程等可以相互交互。

然而,根据本发明的方法可以直接基于优先数据包参数对数据包进行排序(无需分配优先级等级的附加步骤)。在这种情况下,优先数据包参数本身定义不同的优先级(例如,最高优先级、次高优先级、最低优先级等)。这意味着优先数据包参数通过其特定值表示“优先级等级”。特别是基于软件、算法、例程等,该步骤可以自动操作。

在步骤d.中,根据预定的排序方案且考虑优先数据包参数或可选的优先级等级对数据包进行排序。排序方案可以例如相对于优先数据包参数或可选地优先级等级以升序或降序对数据包进行排序。特别是基于软件、算法、例程等,步骤d.可以自动操作。可以使用相同的软件、算法、例程等来操作步骤b.、c.和d.。在步骤b.、c.和d.使用不同软件、算法、例程等的情况下,软件、算法、例程等可以相互交互。

在步骤e.中,从N个数据包中向下选择M个数据包。向下选择是指从较大数量中选择部分数量,在本例中,从较大数量的N个数据包中选择较小数量的M个数据包。取决于所应用的软件、算法、例程等,或者取决于使用案例,所选择的数据包的数量M可以变化。变化也可能取决于接收到的数据包的绝对数量。M个向下选择的数据包还可以取决于单元(例如,主设备、主设备的数据处理单元或与主设备数据连接的数据处理单元)操作步骤e.的计算量(或能力)。如果主设备安装在主车辆中,并且数据包从远程车辆的远程设备(或其他远程对象)传输到主设备,则向下选择的数据包的数量可以取决于实际的交通情况,可以通过针对不同的交通情况使用预先定义的选择标准来考虑。例如考虑到数据包的排序列表(其可以包括根据它们相应的优先数据包参数或优先级等级以升序/降序排序的数据包)向下选择可以理解为选择已经按升序/降序排序的列表的第一个或最后一个元素M(例如数据包)。

在步骤f.中处理一个或多个向下选择的数据包。处理表示可以将向下选择的数据包被传输到其他单元(例如车辆中的ECU),或者可以在用于提取信息或分析数据包以进行后续步骤的意义上进行处理。

需要注意的是,步骤e.,术语“向下选择”指的是从N个数据包中选择了

在从属权利要求中给出并且在说明书的以下部分中更详细地描述本发明的其他实施例。

根据本发明的方法的第一实施例,通过设备到设备(D2D)信号传输将数据包从一个或多个远程设备传输到主设备。如上所述,D2D信号传输可以指V2V、V2I或V2P信号传输。“远程设备”优选地位于主设备的外部(即在一定距离内)。由一个或多个远程设备传输的数据包可以涉及远程设备的位置或定位数据(例如GPS数据,其他定位系统也是合适的,例如伽利略系统)。从这样的位置或位置数据,可以计算到主设备的距离,从而也考虑主设备的位置或位置数据。通过该信息,(在远程设备正在移动的情况下)可以确定远程设备的距离率。

根据本发明的方法的另一实施例,

-主设备是主车辆的一部分,以及

-一个或多个远程设备是远程车辆或其他远程对象的一部分。

如果主设备是主车辆的一部分,并且一个或多个远程设备是远程车辆或其他远程对象(例如基础设施或行人)的一部分,则信号传输基于V2V,V2I或V2P通信。在这种情况下,(作为主车辆的一部分的)主设备正在接收数据包。数据包可以从位于预定义距离内的远程设备传输到主车辆。主设备和远程设备可以配备有合适的装置用于确定彼此之间的距离。该装置可以与感测单元(例如雷达、激光雷达或摄像机)相关,或者可以使用位置数据(例如GPS数据)来确定距离。在本发明的上下文中,两个参考点(例如主车辆和远程设备)之间的欧几里得距离被定义为“距离”。可以以主车辆的适当单元(例如TCU或直接由感测单元)计算距离。当将本发明应用于所述实施例时,可以选择相关数据包,从而通过考虑多个选择标准来选择主设备附近的相关远程设备(例如,作为远程车辆的一部分)。选择标准可以是距离和距离率,如下所述。

根据本发明的方法的另一实施例,主设备是主车辆的一部分,其中数据包通过主车辆的一个或多个功能单元(特别是感测单元)传输到主设备。现代车辆通常配备有各种感测单元,例如雷达、激光雷达和/或摄像机。这些感测单元(或由这些感测单元测量的数据)可以支持驾驶辅助功能。因此,也可以通过使用远程车辆的一个或多个感测单元或基于用这种单元测量的数据来确定主车辆和远程设备(例如作为远程车辆的一部分)之间的诸如距离(欧几里得距离)之类的参数。由主车辆的感测单元测量的数据可以在(分配给特定感测单元的)ECU中进行预处理或处理,以及然后通过数据包例如传输到作为主设备的TCU或ECU。这同样适用于由感测单元测量的原始数据。在这样的使用案例中,确定哪些传输的数据包与实际驾驶或交通情况相关是至关重要的。为了降低计算复杂度,在这种情况下,向下选择的过程也可以是有帮助的。在原始数据(或未被相应感测单元最终处理的数据)的情况下,数据(或数据包)可以被传输到ECU,在ECU中继续或执行数据处理。

根据本发明的方法的另一实施例,在步骤b.中,根据下述两者之间的比率计算每个数据包的优先数据包参数:

-相关第一数据包参数,与

-优先因子。

相关第一数据包参数可以来源于各个数据包的数据,也可以直接由数据包提供。可以由主设备(可以是主车辆的TCU)操作步骤b.。

根据本发明的方法的另一实施例,优先级因子被定义为相关第二数据包参数的预定义函数或多个相关数据包参数(特别是多个相关第一数据包参数或者多个相关第二数据包参数)的预定义函数。相关第二数据包参数可以从相关第一数据包参数导出或者可以与相关第一数据包参数(数学上)相关。例如,相关第二数据包参数可以是相关第一数据包参数的一阶时间导数。

根据本发明的方法的另一实施例,在步骤d.中,按照优先数据包参数或优先级等级以升序或降序排序数据包。选择升序或降序可以取决于所提出的方法应用于的特定使用案例。根据本发明的方法的另一实施例,在步骤e.中向下选择具有最高或最低优先数据包参数或优先级等级的M个数据包。

根据本发明的方法的另一实施例,在步骤f.中对向下选择的数据包的处理与以下相关:

-将一个或多个向下选择的数据包从主设备传输到一个或多个接收单元,和/或

-处理主设备中的向下选择的数据包。

一个或多个接收单元可以指的是在主车辆中实施的ECU。当一个或多个向下选择的数据包被传输到这样的接收单元时,可以在包括接收单元的单元(例如ECU)中直接处理向下选择的数据包。处理可以指计算分析。此外,可以直接在主设备中处理向下选择的数据包,这可以参考进一步的计算分析。

根据本发明的方法的另一实施例,优先数据包参数是主车辆和远程车辆之间的优先距离,其中根据下列两者之间的比率计算优先距离:

-作为相关第一数据包参数的主车辆和远程车辆之间的距离,与

-作为相关第二数据包参数的距离率的预定义函数。

下面,针对主车辆的主设备接收到的每个数据包涉及远程车辆的远程设备传输的消息的使用案例,更详细地解释优先距离的计算。“距离”可以定义为主车辆和(例如,作为远程车辆的一部分的)远程设备的两个专用参考点之间的欧几里得距离。“距离率”可以定义为距离的一阶时间导数。

可以根据距离和优先级因子(相关第二数据包参数的预定义函数)的比率来计算优先距离。可以将优先级因子定义为距离率的函数。每个远程设备(或远程车辆)可以具有分配给它的优先距离。通过使用上述优先距离的计算方法,远程设备(或远程车辆)可以根据远程设备(或远程车辆)的优先距离对远程设备(或远程车辆)进行排序。然后可以可选地将优先距离分配给例如然后按升序排序的优先级等级(排序也可以基于优先数据包参数的值本身)。这意味着优先距离越低,优先级将越高。

可以借助优先级图(专用变量的二维或三维图)确定优先级因子。应由优先级曲线点数(prioritization-curve-point-number)上的点来描述优先级图。具有1≤i≤优先级曲线点数的每个点P

需要注意的是,该方法不限于参数范围和距离率,更多这些量可以被其他量代替,例如转向角、相对航向,这取决于使用情况或驾驶场景。优先级图也不限于分段线性函数,也可以定义为多元函数以适应不同的场景。

需要注意的是,所提出的方法提供的向下选择也可以基于单一变量而不是比率。这些单一变量(选择标准)可以是:距离、距离率或者TL。可变的距离和距离率已在上面定义。TL被定义为距离与距离率的商。对于三个标准中的每一个,较低的值表示较高的优先级。可以根据标准对项目进行升序排序,并且选择具有最低值的前M个数据包。

当仅基于距离执行远程车辆的向下选择时,靠近主车辆的远程车辆是优选的。不考虑远程车辆的速度和移动方向。这种方法对于驾驶员辅助功能(例如FCW(前向碰撞警告辅助系统))的使用案例可能是不利的,例如:具有相似速度的近距离的远程车辆(编码1)优选于具有较高的距离和较高的负距离率的远程车辆(编码2)。然而,远程车辆(编码2)将与驾驶员辅助功能具有更高的相关性。

当仅基于距离率执行远程车辆的向下选择时,具有高的负距离率值的远程车辆将被优选,而与它们的距离无关。根据预期的使用案例或驾驶员辅助功能,选择具有较低距离值的远程车辆而不是具有略低距离率值但较高距离的远程车辆可能是合理的。

距离与距离率的商(也称为TL)结合可变的距离率和距离来解决上述问题。然而,TL的计算引入了新的问题。如果远程车辆和主车辆以相同的方向和相同的速度(距离率=0)移动,则TL不提供有效输出,因为它包括除以零。对于距离率值大于零的远程车辆,TL不会提供有意义的结果。比较具有相同距离的两个RV,较高的正距离率值会导致较低的TL值和较高的优先级。高的正距离率值表明RV正在以更高的速度远离主车辆(HV)。因此,应为这些RV分配较低的优先级。距离率的符号的变化导致了这种行为。

与上述三种方法(基于距离、距离率或TL的向下选择)相比,上述考虑了距离和优先级因子(距离率的函数)的比率的方法结合了距离和距离率来解决所描述的问题。与TL方法相比,通过定义优先级因子>0来避免奇异性。因此,为所有距离和距离率值定义了优先距离。由于这个定义,距离率的符号的变化不会引起不一致的行为。此外,通过参数化,可以改变距离率相对于距离的权重,这取决于距离率值,例如对于高的负距离率值的远程车辆,优先级因子可以被限制,以降低即将到来的远程车辆的优先级,或者对于具有较小的正距离率值的远程车辆,可以增加优先级因子,以增加与主车辆(例如领先的远程车辆)具有相似速度的远程车辆的优先级。

通过优先级图的参数化,优先距离可以被配置为等于距离-优先级因子=1,与距离率无关-或等于TL-优先级因子=距离率。

根据本发明的方法的另一实施例,主设备包括:

-用于执行权利要求1的步骤a.和/或f.的通信单元,以及

-用于执行权利要求1的步骤b.–e.和可选的步骤f.的数据处理单元。

“通信单元”可以适用于无线和/或有线信号传输(接收和发送数据,例如所提到的数据包)。通信单元可以是作为主车辆的主设备的TCU的一部分。在这种情况下,通信单元可以包括专用接口以实现通过CAN、以太网等连接到主车辆的ECU。无线连接例如可以基于GSM、GPRS、Wi-Fi、WiMax、LTE、3G、4G、5G或任何其他合适的通信标准。通信单元可以同时适用于无线和有线信号传输(接收、发送)。然而,通信单元可以被配置为仅用于无线或有线信号传输。“数据处理单元”可以是执行所述方法步骤的任何合适的单元,例如处理器、计算机、(微)控制器等。

根据本发明的方法的另一实施例,主设备是主车辆的控制单元,特别是远程信息处理控制单元。TCU是指车通过专用标准例如将车辆无线连接到云服务或其他远程车辆的载嵌入式系统。TCU可以从车辆收集遥测数据,例如位置、速度、发动机数据等。这些数据可以与其他车辆共享并且通过数据包传输。TCU还可以包括用于有线连接(例如到车辆的ECU)的装置(例如接口)。ECU是指汽车电子设备中的用于控制车辆的一个或多个电气系统或子系统的嵌入式系统。ECU可以是发动机控制模块、动力传动系统控制模块、变速器控制模块、制动控制模块、悬架控制模块、中央控制模块、中央正时模块。ECU还可以指车辆的感测单元,例如雷达单元、激光雷达单元、摄像机单元等。

根据本发明的方法的另一实施例,远程设备被安装在远程车辆和/或其他远程对象中。远程车辆可以理解为位于(行驶在、停放在)主车辆附近的车辆。与可定义为“附近”的主车辆的距离可能取决于位置(例如高速公路、城市道路、乡村道路、联邦道路等)、交通量或特定交通情况等。其他“远程对象”可以理解为静止或移动的物体。例如,远程对象可以是携带远程设备(例如,诸如智能手机之类的便携式电子设备)的行人(或任何其他人)。例如,静止的远程对象可以是收费站、登记单元、交通灯、交通计数单元、交通标志、速度计或任何其他静止对象。

根据本发明的方法的另一实施例,可以通过安装在主车辆中的感测单元来感测远程设备。术语“感测”可以理解为适合辨别(识别)远程设备的存在的任何辨别(识别)方法。感测“远程设备”也可以理解为间接辨别(例如,感测远程车辆作为远程设备存在的指示器)。感测也可以理解为“测量”。所述感测单元中的每一个可以被配置为将(由感测单元感测的)数据包传输到ECU。因此,可以为每个感测单元分配单个ECU。此外,不同的感测单元可以分配给中央ECU。感测单元可以是任何(可选地智能)传感器,其可用于控制车辆的操作过程或检测环境或车辆状况。感测单元还可用于检测远程车辆或其他(静止或移动的)远程对象的信息,例如距离、距离率、相对于主车辆的移动方向、移动速度等。例如,感测单元可以是质量气流传感器、发动机速度传感器、氧气传感器、雨量传感器、火花爆震传感器、冷却剂传感器、压力传感器、温度传感器、电压传感器、电流传感器、泊车传感器、湿度传感器、倒车传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器、速度传感器等。感测单元也可以是雷达传感器、激光雷达传感器、摄像机、超声波传感器、接近传感器等。

一般应注意,(根据本发明提出的方法操作步骤)的主设备可以是TCU、ECU(例如与TCU或感测单元信号连接)或感测单元。

还通过用于执行根据本发明的方法的系统来实现本发明的目的,该系统包括主设备,该主设备包括用于执行权利要求1的步骤a.和/或f.的通信单元和用于执行权利要求1的步骤b.-e.和可选的步骤f.的数据处理单元。主设备可以安装在主车辆中。所提出的系统包括用于执行所提出方法的步骤的专用装置,其可以是计算机实施的方法。本发明还可以针对安装在专用存储介质上的计算机程序,该计算机程序被配置为执行所提出的方法。例如,计算机程序可以安装在主设备上。计算机程序也可以在外部服务器上运行或者可以是基于云的(在这种情况下,主设备与服务器或云进行无线信号连接)。本发明还可以针对一种包括被配置为执行所提出的方法的所述计算机程序的计算机可读介质。

以上关于所提出的方法所描述的所有方面也可以用于表征本发明所提出的系统,反之亦然。

附图说明

现在将参照附图更详细地描述本发明。在附图中:

图1示出了说明根据本发明的方法的流程图;

图2示出了可以应用本发明的十字路口的场景;

图3示出了用于计算主车辆和远程车辆之间的距离率的示意图;

图4示出了二维优先级图的示意图;

图5a示出了本发明的与电子紧急制动灯辅助系统相关的使用案例的二维优先级图;

图5b示出了图5a的使用案例的优先级结果,其中优先距离=距离/优先图(距离率);

图6a示出了本发明的与左转辅助系统相关的使用案例的二维优先级图;

图6b示出了图6a的使用案例的优先级结果,其中优先距离=距离/优先图(距离率)。

具体实施方式

图1示出了用于选择由主设备2接收的数据包1的方法。主设备2是主车辆3的一部分并且数据包从远程设备4传输(发送)到主设备2。在所示示例中,主设备2是TCU 5。远程设备4可以是远程车辆(未示出)的一部分。

主设备2可以适合用于V2X通信,在这种情况下,数据包1可以是来自远程车辆(V2V)的远程设备、基础设施(V2I)或行人(V2P)的消息。在根据本发明的方法第一步骤a.中,N个(这里是4个)数据包1从远程设备4传输到主设备2。主设备2接收N个数据包。在步骤b.中,对于N个数据包1中的每个数据包1,计算优先数据包参数。在后续步骤c.中,对于N个数据包1中的每一个,基于优先数据包参数确定优先级等级。在后续步骤d.中,根据考虑优先级等级的预定排序方案对数据包1进行排序。在步骤e.中,从N个数据包1中向下选择M个数据包1,其中M<N。由主设备2执行步骤b.-e.。最后,例如,通过将向下选择的数据包1(这里是两个数据包1的数量)传输到ECU 6,处理M个向下选则的数据包1中的一个或多个。ECU6可以是主车辆3的一部分。可替换地,可以直接在主设备2中进行处理。

数据包1也可以通过(也可以安装在主车辆3中的)感测单元传输(发送)到主设备2(可以是ECU或TCU 5)。此外,感测单元本身或分配给感测单元的ECU可以充当主设备2。感测单元可以是雷达、激光雷达或摄像机单元。通过这些感测单元,可以确定有关环境的信息,例如其他车辆的距离(距离)。原始测量数据可以由感测单元传输到主设备2。然后可以由主设备2对原始测量数据进行预处理和过滤。然后从初始数量的N个数据包1中向下选择M个数据包1。然后,例如通过将这些数据包1(例如,通过CAN、以太网等)进一步传输到主车辆3的ECU 6或者通过在主设备2上处理向下选择的数据包1,来处理所述向下选择的数据包1。

转向图2,相对于V2V通信的示例示出本发明的潜在应用。图示了具有九个远程车辆7和单个主车辆3的十字路口场景(交叉路口8)。九个远程车辆7中只有五个远程车辆7通过所提出的方法被向下选择(被向下选择的远程车辆7另外由附图标记D表示)。已经基于通过远程车辆7的远程设备4发送到主车辆3的主设备2的九个数据包1进行向下选择。通过由主设备2(可以是TCU 5)经由物理接口将向下选择的数据包1传输到(主车辆3的)一个或多个ECU 6来处理向下选择的数据包1(可以是消息),其中可以运行驾驶员辅助功能。图2示出了远程车辆7被向下选择,这可能与潜在的碰撞具有更高的相关性(例如,车辆穿过主车辆3或即将到来的远程车辆7的行驶方向)。

如前所述,在所提出的方法的步骤b.中,根据相关第一数据包参数与优先级因子的比率计算每个数据包1的优先数据包参数。优先级因子可以被定义为相关第二数据包参数的预定义函数。当该方法例如应用于V2V通信领域时(如图2所示),优先数据包参数可以是主车辆3和远程车辆7之间的优先距离,其中根据下述两者之间的比率计算优先距离:

-作为相关第一数据包参数的主车辆3与远程车辆7之间的距离,与

-作为相关第二数据包参数的距离率的预定义函数。

下面,针对主车辆3的主设备2接收到的每个数据包1涉及远程车辆7的远程设备6传输的消息的使用案例,更详细地解释优先距离的计算。“距离”可以定义为主车辆3和(例如,作为远程车辆7的一部分的)远程设备6的两个专用参考点之间的欧几里得距离。“距离率”可以定义为距离的一阶时间导数。

图3示出了涉及主车辆3和远程车辆7在成90°角的方向上行驶且彼此驶向的距离率的示例性计算。通过使用以下等式计算距离率:

距离率=v

其中v

可以根据距离和优先级因子(相关第二数据包参数的预定义函数)的比率来计算优先距离。可以将优先级因子定义为距离率的函数。每个远程设备4(或远程车辆7)可以具有分配给它的优先距离。通过上述优先距离的计算方法,可以根据远程设备4(或远程车辆7)的优先距离对远程设备4(或远程车辆7)进行排序。然后可以可选地将优先距离分配给例如然后按升序排序的优先级等级。这意味着优先距离越低,优先级将越高。如前所述,排序也可以依赖于优先数据包参数的值本身(例如优先距离)。

可以借助优先级图(专用变量的二维或三维图)确定优先级因子。应由优先级曲线点数(priority-curve-point-number)上的点来描述优先级图。具有1≤i≤优先级曲线点数的每个点P

图4示出了典型的二维优先级图,其中绘制了优先级因子与距离率的关系图。在此示例中,由六个点P1-P6描述优先级图。距离率可以是正的或负的。与正距离率相比,负距离率与更高的优先级相关。

在下文中,在两种应用的背景下,也就是相对于电子紧急制动灯辅助系统(EEBLA)和左转辅助系统(LTA)描述本发明的潜力和优点,这两种应用都涉及车辆领域。对于这两种应用,示出了二维优先级图(图5a、6a)和显示优先级结果的三维图(图5b、6b),其中图5a和5b涉及EEBLA的使用案例,以及图6a和6b涉及LTA的使用案例。图5b和6b示出了通过优先距离=距离/优先级图(距离率)进行优先化的结果。

如果领先的远程车辆7在执行紧急制动操作时在主车辆3的路径中或靠近主车辆3的路径,则EEBLA应当警告主车辆3的驾驶员减少追尾碰撞的风险。如果远程车辆7执行紧急制动程序,它应当通过车辆到车辆消息(数据包1)将该信息与附加数据(例如位置、速度和方向)一起传输给周围车辆(特别是远程车辆3)。配备有EEBLA的主车辆3接收该数据包1,评估其相关性并且在必要时警告驾驶员。通常,那些远程车辆7被认为是相关的,它们在前面沿相同方向行驶并且与主车辆3在相同或相邻的车道上。

为了对接收到的车辆到车辆的消息(数据包1)进行优先级处理以进行进一步处理,可以使用根据本发明提出的方法。图5a示出了该使用案例的优先级图的可行配置。它允许根据远程车辆7的距离率为远程车辆7分配不同的优先级水平,同时保证连续输出。具有正距离率的远程车辆7的优先级随着主车辆3与远程车辆7之间的距离的增加而降低。在紧急制动的情况下,远程车辆7不太可能与EEBLA相关。以与主车辆3相同的速度和相同的方向行驶的远程车辆7的距离率具有低的负值到低的正值。对于这组远程车辆7,增加优先级。在紧急制动事件的情况下,靠近主车辆3的这种远程车辆7可以变得高度相关。主车辆3接近的远程车辆7是相关的,因为在紧急制动的情况下,追尾碰撞可能更有可能。因此,远程车辆7的优先级随着距离率的减小而增加。即将到来的远程车辆7不太可能与EEBLA相关。出于这个原因,具有高负距离率的远程车辆7的优先级—例如距离率=-2·v

左转辅助系统(LTA)应当在左转期间警告主车辆3的驾驶员即将到来、快速接近的远程车辆以避免在十字路口发生碰撞。除了诸如雷达或摄像机之类的车辆传感器之外,还可以使用包括远程车辆的位置、方向和速度的车辆对车辆的消息(数据包1)。

图6a示出了该使用案例的优先级图的可行配置。以高相对速度接近主车辆3的即将到来的远程车辆7与LTA高度相关。因此,具有高负距离率的远程车辆7的优先级大幅提高。随着距离率的减小,优先级增加。远程车辆7在接近主车辆的距离内以较低速度靠近主车辆3也与LTA相关。因此,具有低负距离率的远程车辆7的优先级提高。远离主车辆3的远程车辆7与该使用案例无关。为此,具有正距离率的远程车辆7的优先级降低。

附图标记列表

1 数据包

2 主设备

3 主车辆

4 远程设备

5 TCU

6 ECU

7 远程车辆

8 交叉路口

v

v

β角

ε角

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