经由V2X通信远程观测和报告车辆运行状况的制作方法

经由v2x通信远程观测和报告车辆运行状况
技术领域
1.本发明涉及电信技术，尤其涉及经由车辆至一切(v2x)通信远程观测和报告车辆模块故障的系统、存储介质和方法。


背景技术：

2.无线通信系统被广泛部署来提供电信服务，例如电话、媒体、导航、消息、广播等。在交通领域，这种无线通信系统可以促进互联车辆，这通常包括车辆至车辆(v2v)、车辆至基础设施(v2i)和车辆至行人(v2p)通信，统称为“v2x”。v2x技术本身以及与支持自动车辆和其他应用集成的车载传感器结合使用时作为补充技术，都有可能带来显著的运输安全和移动性优势。


技术实现要素：

3.根据一个或多个示例，一种系统包括观测器车辆和在观测器车辆的预定附近的车辆。观测器车辆使用一个或多个感知设备检测车辆的运行状况。观测器车辆确定运行状况不满足预定规范。观测器车辆生成指示车辆运行状况的消息。观测器车辆识别车辆的通信标识符。观测器车辆使用通信标识符经由车辆至一切(v2x)通信模块发送要由车辆接收的消息。
4.在一个或多个示例中，识别车辆的通信标识符包括使用与车辆相关的第一车辆向量在v2x空间中识别车辆，第一车辆向量在感知空间中。
5.在一个或多个示例中，第一车辆向量包括由一个或多个感知设备检测的一个或多个参数。
6.在一个或多个示例中，识别车辆的通信标识符还包括计算第一车辆向量与来自v2x空间的第二车辆向量的相似性得分。
7.在一个或多个示例中，第二车辆向量包括由v2x通信模块接收的一个或多个参数。
8.在一个或多个示例中，车辆和观测器车辆朝相同方向。
9.在一个或多个示例中，车辆和观测器车辆朝不同方向。
10.在一个或多个示例中，运行状况是包括故障灯、未对准车轮、未对准减震器和打开门的组中的至少一个。
11.在一个或多个示例中，车辆分别从多个观测器车辆接收多个消息。
12.在一个或多个示例中，车辆通过聚集多个消息来创建合成消息，该合成消息包括包含在接收的多个消息中的一个或多个运行状况的交集。
13.在一个或多个示例中，车辆将合成消息与来自诊断模块的一个或多个输出进行比较，并且响应于合成消息中的一个或多个运行状况被诊断模块确认，提供指示来自合成消息的一个或多个运行状况的通知。
14.根据一个或多个示例，一种计算机实现的方法包括由观测者车辆响应于车辆在观测者车辆的预定附近内而使用一个或多个感知设备来检测车辆的运行状况。该方法还包括
由观测器车辆确定运行状况不满足预定规范。该方法还包括由观测器车辆生成指示车辆运行状况的消息。该方法还包括由观测器车辆识别车辆的通信标识符。该方法还包括由观测器车辆使用通信标识符经由车辆至一切(v2x)通信模块发送将由车辆接收的消息。
15.在一个或多个示例中，运行状况是包括故障灯、未对准车轮、未对准减震器和打开门的组中的至少一个。
16.在一个或多个示例中，识别车辆的通信标识符包括使用与车辆相关的第一车辆向量在v2x空间中识别车辆，第一车辆向量在感知空间中，并且其中第一车辆向量包括由一个或多个感知设备检测的一个或多个参数。此外，识别通信标识符包括计算第一车辆向量与来自v2x空间的第二车辆向量的相似性得分，其中第二车辆向量包括由v2x通信模块接收的一个或多个参数。
17.在一个或多个示例中，车辆分别从多个观测器车辆接收多个消息，并且作为响应，车辆通过聚集多个消息来创建合成消息，该合成消息包括包含在接收的多个消息中的一个或多个运行状况的交集。
18.在一个或多个示例中，车辆将合成消息与来自诊断模块的一个或多个输出进行比较，并且响应于合成消息中的一个或多个工况被诊断模块确认，车辆提供指示来自合成消息的一个或多个工况的通知。
19.根据一个或多个示例，一种车辆包括一个或多个感知设备、车辆至一切(v2x)通信模块和车辆控制器。车辆控制器使用一个或多个感知设备检测第一车辆的运行状况。车辆控制器确定运行状况不满足预定规范。车辆控制器生成指示第一车辆运行状况的消息。车辆控制器识别第一车辆的通信标识符。车辆控制器经由v2x通信模块使用通信标识符发送将由第一车辆接收的消息。
20.在一个或多个示例中，识别第一车辆的通信标识符包括使用与第一车辆相关的第一车辆向量在v2x空间中识别第一车辆，第一车辆向量在感知空间中，并且其中第一车辆向量包括由一个或多个感知设备检测的一个或多个参数。识别车辆标识符还包括计算第一车辆向量与来自v2x空间的第二车辆向量的相似性得分，其中第二车辆向量包括由v2x通信模块接收的一个或多个参数。
21.在一个或多个示例中，第一车辆分别从多个车辆接收多个消息，并且第一车辆通过聚集多个消息来创建合成消息，该合成消息包括包含在接收的多个消息中的一个或多个运行状况的交集。
22.在一个或多个示例中，第一车辆将合成消息与来自诊断模块的一个或多个输出进行比较，并且响应于合成消息中的一个或多个运行状况被诊断模块确认，第一车辆提供指示来自合成消息的一个或多个运行状况的通知。
23.当结合附图时，从以下详细描述中，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。
附图说明
24.其他特征、优点和细节仅通过示例的方式出现在以下详细描述中，详细描述参考了附图。
25.图1示出了根据一个或多个示例的车辆至一切(v2x)通信系统；
26.图2描绘了根据一个或多个示例的经由v2x通信远程观测和报告车辆运行状况的方法的流程图；
27.图3描绘了根据一个或多个示例的感知空间和v2x通信空间中的各种车辆的向量表示；
28.图4描绘了根据一个或多个示例的用于车辆验证由多个观测器报告的运行状况的方法的流程图；以及
29.图5描绘了根据一示例的计算机系统。
具体实施方式
30.以下描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制本公开、其应用或其用途。应当理解，在所有附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。如本文所用，术语模块指的是处理电路，其可以包括专用集成电路(asic)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的或组)和存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其他合适部件。
31.如本文所用，术语“无线通信”指的是使用任何合适的无线通信标准的电子通信，诸如nr、高级lte(lte-a)、lte、宽带码分多址(wcdma)、高速分组接入(hspa)、cdma2000等等。此外，无线通信网络中的网络设备之间以及网络设备和终端设备之间的通信可以根据任何合适代通信协议来执行，包括但不限于第一代(1g)、第二代(2g)、2.5g、2.75g、第三代(3g)、第四代(4g)、4.5g、第五代(5g)通信协议、nr通信协议和/或当前已知的或未来将开发的任何其他协议。
32.交通工具(例如汽车、卡车、船只、自行车)可能不知道通常由年度交通工具检查过程发现的运行状况。示例运行状况可以包括尾灯故障(例如尾灯、后位灯、停车灯、转向功能灯等)、前照明故障(例如前位置、日间行车灯(drl)、近光或远光灯功能故障等)、近光和远光功能的未对准、轮胎压力低、减震器未对准、车轮未对准、行李箱打开、车门打开或可以使用外部目视检查检测的其他此类运行状况。运行状况和/或故障也可能与拖车或由车辆牵引的其他类型的物体有关。例如，运行状况可以包括拖车停止、尾部或转向功能故障、拖车上的松散物品、拖车物品未对准等。在车辆检测不到这种运行状况或故障的情况下，存在技术挑战(这里，“车辆”可以指车辆所有者、车辆操作者、车辆承租人、车队操作者或其他利益相关者)。
33.这里描述的技术解决方案解决了这样的技术挑战。本文描述的技术方案便于第一车辆(“观测器”)在观测器位于车辆附近(例如预定范围)时检测第二车辆(“车辆”)的一个或多个运行状况。此外，观测器可以确定是否将任何检测到的运行状况报告给车辆。在这种情况下，观测器通过v2x通信向车辆发送信息。由这里描述的技术解决方案解决的另一个技术挑战是观测器将消息发送给车辆。这里的技术解决方案解决的另一个技术挑战是车辆信任和评估来自观测器的消息。应该注意的是，观测器和车辆彼此之间可能没有任何先前的连接或参考，以使这里的技术解决方案起作用。相反，观测器和车辆是两辆碰巧擦肩而过却互不相识的车辆。
34.图1示出了根据一个或多个示例的车辆至一切(v2x)通信系统100。v2x通信系统100包括车辆102和观测器104。应当理解，图1中描绘的示例场景不是限制性示例。例如，尽
管车辆102和观测器104在图1中示出为相同的品牌和型号，但在其他示例中，这两者可以是不同的品牌和/或型号。此外，尽管车辆102和观测器104被描绘为朝相同方向，但在其他示例中，两者可以朝不同方向。此外，车辆102和观测器104可能不在同一车道上。此外，在一些示例中，车辆102可以是拖车或者正在牵引拖车。
35.车辆102和观测器104都包括各自的车辆控制器106。车辆控制器106是有形计算系统，包括一个或多个处理单元、一个或多个存储器设备、一个或多个存储设备、一个或多个通信模块、一个或多个输入/输出模块等。在一些示例中，车辆控制器106执行一种或多种方法。在一个或多个示例中，车辆控制器106通过执行存储在存储器或存储设备中的计算机可执行指令来执行这些方法。可替代地或另外，车辆控制器106通过使用一个或多个硬件设备比如集成芯片、现场可编程门阵列等来执行这些方法。此后，应当理解，车辆102及其相应的车辆控制器106可以互换使用；观测器104及其相应的车辆控制器106可以互换使用。
36.图2描绘了根据一个或多个示例的用于经由v2x通信远程观测和报告车辆运行状况的方法200的流程图。在图1的示例场景中，方法200便于观测器104执行车辆102的远程观测，并通过v2x通信向车辆102报告观测到的运行状况。在一些示例中，观测器104分别报告多个车辆(102)的运行状况。
37.方法200包括，在框202，观测器104使用感知设备110来检测车辆102的运行状况，车辆102在观测器104的预定附近。感知设备110可以包括相机、激光雷达、雷达、声纳、光电探测器和其他这样的传感器。观测器104的预定附近可以包括在预定距离(例如5米、10米等)内的预定区，并处于观测器104的某个定向(例如前方、左前、右前等)。
38.在框204，确定是否要报告车辆102的观测运行状况。这种确定可以包括检查是否有任何运行状况不满足车辆102的预定运行规范。在一个或多个示例中，观测器104最初识别车辆102的品牌和型号。这种识别可以使用机器学习和/或已知的或以后开发的另一种图像(和/或其他感觉数据)分类技术来执行。此外，观测器104基于该识别访问车辆102的预定规范列表。
39.观测器104将检测到的车辆102的运行状况与预定规范进行比较。这种比较可以包括检查车辆102的一个或多个灯(例如刹车灯、前灯、转向灯、扰流板灯、雾灯等)的状态。灯的状态可以包括检测一个或多个故障灯泡、未对准灯泡、远光灯等。可替代地或另外，比较可以包括检查车辆102的轮胎胎面。可替代地或另外，比较可以包括检查车辆102的一个或多个部件(例如轮胎、减震器等)的对准。该比较还可以包括检查车辆102的一个或多个门的状态。在某些情况下，可以比较运行状况的听觉观测(例如发动机噪音、消声器噪音等)。观测器104可以检查使用感知设备110可以检测到的车辆102的运行状况的各种其他规格。
40.如果车辆102的运行状况满足车辆102的规格(即在指定的阈值内)，观测器104继续而不报告运行状况。在一个或多个示例中，观测器104可以监控其附近的另一车辆(102)。
41.可替代地，如果观测器104认为一个或多个运行状况不符合车辆102的规格，则在框206，观测器104生成消息以报告给车辆102。消息包括一个或多个参数。参数可以包括观测的描述(例如驾驶员侧大灯不工作、乘客侧10号灯泡刹车灯故障、轮胎未对准等)。可替代地或另外，消息可以包括识别观测到的运行状况的错误代码。在一个或多个示例中，消息可以包括图像、视频、音频或运行状况的其他这样的标识。消息还可以包括观测器104捕获车辆102的运行状况的位置。在其他示例中，附加信息可以包括在消息中。
颜色颜色颜色 50.图3描绘了根据一个或多个示例的感知空间和v2x通信空间中各种车辆的向量表示。每个车辆(102)对应于v2x通信空间304中的向量v
x 302和感知空间314中的向量w
x 312。每个向量的大小和方向基于各种参数的值(表1、2中的列)。应当理解，向量的表示是示例性的，并且在其他示例中，向量可以各种其他方式来表示。
51.观测器104通过计算感知空间314中的向量312和v2x通信空间304中的向量302之间的相似性得分，从v2x通信空间304(表2)中的感知空间314(表1)识别车辆102。一对向量即第一向量v
x 302(来自v2x通信空间304)和第二向量w
x 312(来自感知空间314)之间的相似性得分可被计算为：
[0052][0053]
这里，vi和wi分别是第一向量v
x 302和第二向量w
x 312中的参数，其中i可以取任何值，直到向量302、312中的参数的数量。
[0054]
在一个或多个示例中，来自向量302、312的特定参数比如标识符可以不用于计算相似性得分。如果计算的相似性得分高于预定阈值，则两个向量302、312被认为是用于相同车辆102。以这种方式，对于特定向量v
x 302，可以识别相应的向量w
x 312。观测器104可以基于向量w
x 312进一步识别车辆102。
[0055]
随后，在框210，观测器104可以经由v2x通信114向车辆102发送消息。例如，一旦车辆102在v2x空间304中被识别，观测器104可以使用车辆102的通信标识符将消息导向车辆102。可替代地或另外，车辆通信标识符可以便于观测器确定车辆102的通信句柄，例如互联网协议(ip)地址或任何其他这样的消息标识符。v2x通信114可以使用通信模块来执行，诸如可从各种厂商获得的v2x通信模块，其有助于短程以及远程无线电通信。
[0056]
图4描绘了根据一个或多个示例的用于车辆102验证由观测器104报告的运行状况的方法400的流程图。在框402，车辆102从多个观测器104接收多个消息。例如，考虑车辆102从k个相应观测器104接收k条消息(pi(i＝1,
…
,k)。车辆102通过v2x通信114接收消息。
[0057]
在框404，聚集k个消息以创建合成消息。例如，合成消息在框404，聚集k个消息以创建合成消息。例如，合成消息因此，只有由k个观测器104报告的共同运行状况累积在m中。在一个或多个示例中，聚集器模块122使用远程接收的k个消息来生成合成消息m。在不同的示例中，聚集可以不同。例如，在另一示例中，如果以接收的k个消息的至少预定数量(例如3、5等)或预定比例(例如60％、75％等)报告了相同的运行状况，则运行状况包括在合成消息m中。
[0058]
此外，在框406，车辆102检查诊断模块120以检查运行状况(例如尾灯错误/诊断故障(dtc)代码)。最终的合成信息可被确定为
其中，p
local
包括由车辆120中的诊断模块120本地报告的运行状况。
[0059]
在框408、410，如果诊断模块120确认合成消息m中的运行状况，则车辆102转发该消息以通知驾驶员、所有者、承租人或与车辆102相关的任何其他用户和/或利益相关者。通知可以通过车辆102的信息娱乐显示器(未示出)进行。可替代地或另外，通知可以经由电子消息进行，例如电子邮件、文本消息、应用通知等。
[0060]
可替代地，如果诊断模块120没有确认运行状况，则不向用户和/或利益相关者报告运行状况。在其他示例中，如果诊断模块120不可用，则不执行确定(块408)，并且向用户/利益相关者通知合成消息m(框410)。在其他示例中，如果相同的运行状况以所接收的k个消息的至少预定数量(例如3、5等)或预定比例(例如60％、75％等)被报告，用户/利益相关者被通知运行状况，而不检查诊断模块120(框408)。
[0061]
现在转到图5，根据一示例总体示出了计算机系统500。计算机系统500可用于实现车辆控制器106或用于实现本文描述的技术方案的一个或多个示例的任何其他部件。计算机系统500可以是电子计算机框架，包括和/或采用任何数量的计算设备和利用各种通信技术的网络及其组合，如本文所述。计算机系统500可以容易地升级、扩展和模块化，具有改变到不同服务或独立于其他特征重新配置一些特征的能力。计算机系统500可以是例如服务器、台式计算机、膝上型计算机、平板电脑、车辆控制器或智能手机。在一些示例中，计算机系统500可以是云计算节点。计算机系统500可以在由计算机系统执行的计算机系统可执行指令的总体情况下描述，例如程序模块。通常，程序模块可以包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、部件、逻辑、数据结构等。计算机系统500可以在分布式云计算环境中实施，其中任务由通过通信网络链接的远程处理设备执行。在分布式云计算环境中，程序模块可以位于本地和远程计算机系统存储介质中，包括存储器存储设备。
[0062]
如图5所示，计算机系统500具有一个或多个中央处理单元(cpu)501a、501b、501c等(统称或总称为处理器501)。处理器501可以是单核处理器、多核处理器、计算集群或任何数量的其他配置。处理器501也称为处理电路，经由系统总线502耦合到系统存储器503和各种其他部件。系统存储器503可以包括只读存储器(rom)504和随机存取存储器(ram)505。rom504耦合到系统总线502，并且可以包括控制计算机系统500的某些基本功能的基本输入/输出系统(bios)。ram是耦合到系统总线502的读写存储器，供处理器501使用。系统存储器503在操作期间为所述指令的操作提供临时存储空间。系统存储器503可以包括随机存取存储器(ram)、只读存储器、闪存或任何其他合适的存储系统。
[0063]
计算机系统500包括耦合到系统总线502的输入/输出(i/o)适配器506和通信适配器507。i/o适配器506可以是与硬盘508和/或任何其他类似部件通信的小型计算机系统接口(scsi)适配器。i/o适配器506和硬盘508在这里统称为大容量存储器510。
[0064]
用于在计算机系统500上执行的软件511可以存储在大容量存储器510中。大容量存储器510是处理器501可读的有形存储介质的示例，其中软件511被存储为由处理器501执行以使计算机系统500运行的指令，如本文中参考各附图所描述的。这里更详细地讨论了计算机程序产品和这种指令的执行的示例。通信适配器507将系统总线502与网络512互连，网络512可以是外部网络，使得计算机系统500能够与其他这样的系统通信。在一实施例中，系统存储器503的一部分和大容量存储器510共同存储操作系统，该操作系统可以是协调所示各种部件的功能的任何适当的操作系统。
[0065]
附加的输入/输出设备示出为经由显示适配器515和接口适配器516连接到系统总线502。在一实施例中，适配器506、507、515和516可以连接到一个或多个i/o总线，其通过中间总线桥(未示出)连接到系统总线502。显示器519(例如屏幕或显示监视器)通过显示适配器515连接到系统总线502，显示适配器515可以包括图形控制器以提高图形密集型应用程序的性能和视频控制器。键盘、鼠标、触摸屏、一个或多个按钮、扬声器等可以经由接口适配器516互连到系统总线502，接口适配器516可以包括例如将多个设备适配器集成到单个集成电路中的超级i/o芯片。用于连接诸如硬盘控制器、网络适配器和图形适配器之类的外围设备的合适i/o总线通常包括通用协议，例如外围部件互连(pci)。因此，如图5中配置，计算机系统500包括处理器501形式的处理能力、包括系统存储器503和大容量存储器510的存储能力、诸如按钮、触摸屏的输入装置以及包括扬声器523和显示器519的输出能力。
[0066]
在一些实施例中，通信适配器507可以使用任何合适的接口或协议来传输数据，例如互联网小型计算机系统接口等。网络512可以是蜂窝网络、无线电网络、广域网(wan)、局域网(lan)或互联网等。外部计算设备可以通过网络512连接到计算机系统500。在一些示例中，外部计算设备可以是外网服务器或云计算节点。
[0067]
应当理解，图5的框图并不旨在指示计算机系统500将包括所示的所有部件。相反，计算机系统500可以包括图5中未示出的任何适当的更少或附加部件(例如附加存储器部件、嵌入式控制器、模块、附加网络接口等)。此外，本文描述的关于计算机系统500的实施例可以用任何适当的逻辑来实现，其中在各种实施例中，如本文所指的逻辑可以包括任何适当的硬件(例如处理器、嵌入式控制器或专用集成电路等)、软件(例如应用程序等)、固件或硬件、软件和固件的任何适当组合。
[0068]
本文描述的技术解决方案有助于使用v2x通信、观测器车辆来检测和通知车辆关于运行状况和可能故障的技术。本文描述的技术解决方案便于观测器车辆识别通过无线通信空间和通过感知空间观测的同一车辆。此外，本文描述的技术解决方案便于车辆过滤并合成来自不同观测器车辆的不同输入，以形成更可信的共识，该共识可被报告给用户。
[0069]
本文描述的技术解决方案便于观测器车辆观测目标车辆的运行状况(例如前灯或尾灯故障或其他可观测事件)。观测器车辆通过v2x通信向目标车辆提供这种信息。目标车辆可能知道也可能不知道它自己的模块运行状况。通过群感测和跨域健全性检查，目标车辆可以确定它是否应该通知用户(例如操作者、经销商等)以进一步诊断/预后。
[0070]
本文描述的技术解决方案提供了对车辆诊断的改进。此外，本文描述的技术解决方案通过比较感知空间和车辆通信空间来帮助车辆确定其附近的另一车辆的通信地址/句柄，从而改进了v2x通信。这里描述的技术解决方案提供了改进v2x通信的实际应用。
[0071]
虽然已经参考示例性实施例描述了上述公开，但本领域技术人员将理解，在不脱离其范围的情况下，可以进行各种改变，并且等同物可以替代其元件。此外，在不脱离本公开的实质范围的情况下，可以进行许多修改以使特定的情况或材料适应本公开的教导。因此，意图是本公开不限于所公开的特定实施例，而是将包括落入本技术范围内的所有实施例。