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CN115053276A - 车到万物（v2x）辅助的本地导航 - Google Patents

车到万物（v2x）辅助的本地导航 Download PDF

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CN115053276A
CN115053276A CN202080092732.1A CN202080092732A CN115053276A CN 115053276 A CN115053276 A CN 115053276A CN 202080092732 A CN202080092732 A CN 202080092732A CN 115053276 A CN115053276 A CN 115053276A
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China
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vehicle
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Application number
CN202080092732.1A
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于兰
S.帕蒂尔
程洪
D.瓦西洛夫斯基
G.W.马什
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Qualcomm Inc
Original Assignee
Qualcomm Inc
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Abstract

本文描述的技术为V2X设备(例如，结合了V2X芯片组的智能手机)提供增强的超本地导航服务。V2X设备可以向边缘网络设备(例如，路侧单元)发送车辆信息。路侧单元可以部署在交叉路口或道路沿线，通过各种传感器输入和与多个辆车的V2X通信来收集交通信息。V2X设备和边缘网络设备之间的通信可以通过无线通信(例如，直接PC5接口或通过与边缘计算连接的本地Uu接口)来完成。边缘网络设备可以执行本地路线优化并计算一个或多个推荐(例如，推荐路线、推荐速度、推荐车道)。边缘网络设备可以经由无线通信向V2X设备发送一个或多个推荐。V2X设备可以向用户显示推荐。

Description

车到万物(V2X)辅助的本地导航
背景技术
现有的导航应用侧重于宏观层面的路线规划，为大量用户执行交通评估和预测。这些现有系统的算法不分析本地交通环境的细节，例如，交叉路口处的本地事件和交通灯阶段(TLP)。因为在云服务器或应用服务器中的事件报告和处理延迟的时延，微观层面的管理对于现有的导航解决方案来说是不现实的。
车到万物(V2X)是用于车辆和相关实体交换关于交通环境的信息的通信标准。V2X(Vehicle-to-everything，车到万物)可以包括支持V2X的车辆之间的车到车(V2V)通信、车辆和基于基础设施的设备(通常称为路侧单元(RSU))之间的车到基础设施(V2I)通信、车辆和附近的人(行人、骑行者和其他道路使用者)之间的车到人(V2P)通信等。此外，V2X可以使用多种无线射频(RF)通信技术中的任意一种。例如，蜂窝V2X(CV2X)是V2X的一种形式，其使用基于蜂窝的通信，诸如长期演进(LTE)、第五代新无线电(5G NR)和/或第三代合作伙伴计划(3GPP)定义的直接通信模式中的其他蜂窝技术。车辆、RSU(road-side unit，路侧单元)或其他用于传递V2X消息的V2X实体通常被称为V2X设备或V2X用户设备(UE)。
V2X能力可用于本文所描述的增强导航系统。
发明内容
本文所描述的技术为V2X设备(例如，结合了V2X芯片组的智能手机)提供了增强的超本地导航服务。V2X设备可以向边缘网络设备(例如，路侧单元)发送车辆信息。路侧单元可以部署在交叉路口或道路沿线，通过各种传感器输入和与多个辆车的V2X通信来收集交通信息。V2X设备和边缘网络设备之间的通信可以通过无线通信(例如，PC5直连接口或通过与边缘计算连接的本地Uu接口)来完成。边缘网络设备可以执行本地路线优化并计算一个或多个推荐(例如，推荐路线、推荐速度、推荐车道)。边缘网络设备可以经由无线通信向V2X设备发送一个或多个推荐。V2X设备可以向用户显示推荐。
下面详细描述这些和其他实施例。例如，其他实施例针对与本文描述的方法相关联的系统、设备和计算机可读介质。
参考以下详细描述和附图，可以更好地理解本公开的实施例的本质和优点。
附图说明
图1图示了现有的导航技术。
图2图示了使用V2X设备的增强导航技术。
图3图示了用于车道推荐的技术的示例图。
图4图示了用于路线推荐的技术的示例图。
图5是根据实施例的用于增强导航技术的方法的流程图。
图6图示了用于增强导航技术的方法的过程流程图。
图7是用于增强导航技术的组件的基本架构的示例性框图。
图8是V2X设备的实施例的框图。
根据某些示例实施方式，各个附图中的相同附图标记表示相同的元素。此外，元素的多个实例可以通过在该元素的第一个数字之后跟随一个字母或连字符以及第二个数字来指示。例如，元素110的多个实例可以被指示为110-1、110-2、110-3等，或指示为110a、110b、110c等。当仅使用第一个数字来指代此类元素时，将理解该元素的任何实例(例如，先前示例中的元素110将指代元素110-1、110-2和110-3或元素110a、110b和110c)。
具体实施方式
现在将参照附图描述几个说明性实施例，附图构成了本说明书的一部分。虽然下面描述了其中可以实施本公开的一个或多个方面的特定实施例，但是在不脱离本公开的范围或所附权利要求的精神的情况下，可以使用其他实施例，并且可以进行各种修改。
如本文所指，“V2X设备”、“V2X车辆”和“V2X实体”分别指能够发送和接收V2X消息的设备、车辆和实体。类似地，“非V2X车辆”和“非V2X实体”是指不参与或不能参与V2X通信的车辆和实体。尽管许多实施例描述了“V2X车辆”和“非V2X车辆”，但是应当理解，许多实施例可以扩展到包括非车辆实体，例如行人、骑行者、道路障碍、障碍物和/或其他交通相关对象等。本文一般所指，如本文实施例中所描述的被传感器检测到的“对象”可以指检测到的在道路上或道路附近的车辆或非车辆对象。此外，尽管本文的实施例针对V2X增强导航技术，但是应当理解，其他实施例可能是针对其它形式的交通相关通信。本领域普通技术人员将会理解这种变化。
在V2X通信中，由一个V2X设备发送的数据可能仅与距该V2X发送设备的某个距离内的V2X设备相关。例如，试图穿越交叉路口的车辆可能只在距交叉路口一定邻近范围内才能找到相关数据。类似地，对于参与协同驾驶的车辆，只有受机动影响的车辆才能找到相关数据。
如上所描述的，V2X(5G NR下)支持基于距离的通信控制。更具体地，如果在指定距离(本文称为“V2X通信范围”或简称为“通信范围”)内的V2X接收设备从V2X发送设备接收到V2X消息，如果它在指定范围内但未能解码该消息，则V2X接收设备将发送否定确认(NAK)。这使得V2X发送设备重新发送消息。通过这种机制，指定范围内的V2X设备的V2X的接收可靠性增加了，增强了依赖于底层V2X通信的设备操作的性能。
此外，支持V2X的设备可以知道其他V2X车辆以及它们附近的非V2X车辆(和其他对象)的位置和运动状态。对于前者，这可以通过从其他V2X设备接收消息或信令来确定，例如，指示V2X设备或车辆位置的控制信令，基础安全消息(BSM)或合作感知消息(CAM)。对于后者，这可以通过能够检测非V2X车辆和其他对象的运动状态和/或其他属性的车载传感器来确定。
本文提供的实施例利用V2X设备的这种能力来使用车载传感器确定非V2X车辆和其他对象的属性，以动态确定V2X消息的通信范围。例如，在一些实施例中，V2X设备可以确定检测到的对象的一个或多个属性，并且基于该一个或多个属性增加V2X消息的通信范围，以帮助向附近的V2X设备通知检测到的对象的一个或多个属性。这些额外信息可以提醒附近的V2X设备为确保用户安全需要考虑的任何状况。下面参照附图描述实施例。
图1图示了现有导航网络100的示例性实施例。根据现有导航技术100，电子设备102(例如，智能手机、平板电脑、可穿戴设备)上的导航应用经由电子设备102提供车辆106的路线104推荐和行程时间估计。通常，在现有导航网络100中，应用设计者使用集中式服务机制。可以使用通过网络(例如，互联网)到达的远程服务器中的云计算108来执行集中式机制。电子设备102和云计算108之间的通信可以通过有线或无线方式来完成。在各种实施例中，通信可以通过Uu连接来完成。
现有导航技术100可以从发送到云计算108的众包(crowdsourcing)报告和传感器数据中提供近实时的历史数据。云计算108可以使用一个或多个算法来执行用于路线优化的数据聚集和分析。云计算108可以向用户提供驾驶辅助信息的反馈。如果驾驶员提供目的地，则云计算108可以经由无线网络向驾驶员提供最佳路线。
然而，云计算108通常不在电子设备102的附近。此外，云计算108可能需要处理来自数千或数百万电子设备的请求。因此，远程云计算108系统提供的服务通常仅提供宏观层面的路线选择和基于交通量评估的行程时间的粗略估计。因此，难以满足单个车辆的特定导航要求。此外，当与本地事件耦合时，远程云系统中用于处理本地交通数据的固有时延可能导致不准确或无响应的结果。
可以执行车辆信息和交通数据的众包的边缘网络设备的分布式系统可以减少任何时延并产生高度响应的推荐。
图2图示了增强导航网络200。在增强导航网络中，电子设备202是V2X设备。多个边缘网络设备210(例如，路侧单元)分布在整个区域。边缘网络设备210可以经由无线通信链路214(例如，PC5链路或Uu链路)与一个或多个电子设备202通信。电子设备202可以从车辆206接收车辆信息(例如，速度、加速度、地理位置)。电子设备202可以通过无线通信链路214将该信息发送到一个或多个边缘网络设备210。边缘网络设备210可以从多个配备V2X的设备接收车辆信息。边缘网络设备210还可以接收其他信息，包括交通、天气、事件和事故信息。经由V2X设备在车辆和边缘网络设备之间交换用于导航的消息将在应用层标准中被标准化，诸如SAE国际和ETSI-ITS标准。
在一些实施例中，边缘网络设备210可能配备了Uu接口。Uu接口是移动设备和无线电接入网络之间的无线电连接。各种实施例中，Uu接口被称为UMTS陆地无线接入(UTRA)。该接口是ITU的IMT-2000的一部分。在当前最流行的蜂窝移动电话变体中，使用W-CDMA(IMT直接扩展)。然而，Uu接口不限于这些3G描述。它也被称为“Uu接口”，因为它将用户设备链接到UMTS陆地无线接入网络。Uu接口可用于连接用户和边缘网络设备210(例如，具有边缘计算功能的本地基站)。
增强导航网络200显著减少了时延。首先，边缘网络设备210直接感知道路状况和事件，而不是应用服务器(云计算108，如图1所示)依赖于全球众包数据进行确定。其次，边缘网络设备210从用户收集即时交通状况，并且可以以比云计算108更少的时延来执行本地导航算法。最后，边缘网络设备210向用户即时传递最佳路线和车道层面的驾驶推荐，而不是云向基站分发指令以进一步发送给智能手机用户。
边缘网络设备210是用于车辆通信系统的通信节点。边缘网络设备210向电子设备202提供信息，例如安全告警和交通信息。它们可以有效地避免事故和交通拥堵。在各种实施例中，边缘网络设备210是专用短程通信(DSRC)设备。然而，本公开不限于基于802.11的直接车辆通信。在各种实施例中，边缘网络设备工作在5.9GHz频段，带宽为75MHz，范围大约为300米。车载通信通常作为智能交通系统(ITS)的一部分来发展。
V2X设备辅助导航可以提供基于边缘网络设备210辅助的微观层面的导航服务。边缘网络设备210为周围的V2X用户执行驾驶策略优化。边缘网络设备210从传感器和与智能手机的V2I通信收集常规交通信息，诸如道路平均速度、交叉路口穿越时间、交通量以及单个车辆信息，诸如地理位置、速度、用户目的地等。
V2X设备辅助导航可以提供局部优化和可配置的全局优化两者。根据道路状况和交通灯阶段(TLP)，边缘网络设备210可以计算推荐速度以发送给驾驶员，从而减少在交通信号灯处不必要的等待。
对于意外事件(例如，交通冲突或天气事件)，边缘计算设备210可以立即检测事件并向受影响的V2X用户发送相应的路线推荐以避免不必要的延迟。
不限于交叉路口边缘网络设备210的边缘网络设备210可以访问交通灯信息，以允许计算用于路线选择和时序计算的即将到来的TLP的顺序。
边缘网络设备210可以基于多个交叉路口处的TLP和平均道路速度估计来计算车辆的最佳路线。
在一些实施例中，电子设备202可以是部署了V2X芯片组的智能手机，以提供运动信息和驾驶意图来辅助边缘网络设备210的策略设置。具有V2X芯片组的智能手机可以通过有线或无线连接访问相关联的车辆的运动和传感器数据。如果没有与车辆的直接连接，具有传感器和GPS的智能手机可以提供诸如地理位置、速度、加速度的信息，用于计算推荐路线、推荐速度和推荐车道。
利用PC5连接，车辆的近实时的运动状态可以被周期性地广播到所有V2X设备，包括边缘网络设备210和消息覆盖区域内的其他车辆。利用Uu连接，车辆信息可以被发送到相关联的边缘网络设备210。车辆意图(例如，驾驶目的地、期望的方向或变道意图)可以经由无线链路被发送到边缘网络设备210。
在一些实施例中，电子设备202可以包括V2X应用，其可以接收用于路线选择的用户输入，以满足个体驾驶员要求。例如，V2X应用可以计算优化的行程时间。优化的行程时间可以减少总驾驶时间或减少等待时间。V2X应用可以计算优化燃油消耗的路线。例如，频繁的变速会导致不必要的燃油损失。V2X应用可以计算路线的最佳燃油消耗的推荐速度。在一些实施例中，V2X应用可以通过应用驾驶时间、等待时间和燃油消耗的可配置权重来计算折衷的解决方案。
图3是提供交通交叉路口318的俯视图的图，提供该图以为了帮助说明V2X通信可以如何被车辆306-1、306-2(本文统称为车辆306)使用，以提供可以被车辆306使用的有用信息，从而帮助确保其中乘客的安全。应当理解，图3，如同本文提供的其他附图一样，是作为非限制性示例提供的。如本领域普通技术人员将理解的，V2X通信可能有用的场景的数量远远超出了该示例。场景可以包括更多或更少的车辆、不同类型的车辆以及非车辆实体(RSU、弱势道路用户(VRU)、道路障碍和其他对象等，它们可能能够也可能不能够进行V2X通信)。
这里，各个车辆306正在接近交叉路口318。当车辆接近交叉路口318时，各个车辆306知道各个其他车辆的速度、方向和位置可能是有帮助的，以帮助确保通过交叉路口318的安全导航。最终，交叉路口318可以使用V2X通信来管理车辆的穿越，或者利用专用RSU，或者在车辆306自身之间。然而，即使没有这种管理，对其他车辆306的属性的这种感知也可以帮助车辆(例如，自动和/或半自动车辆)和/或它们的驾驶员安全地导航通过交叉路口318。
图3图示了增强导航系统的速度和车道推荐特征。图3图示出在每个方向上具有两个车道的多车道分离道路。交通信号灯316图示在多车道分离道路和第二道路之间的交叉路口318。车辆的驾驶意图可以被发送到边缘网络设备310。例如，车辆306-1的目的地可以被发送到边缘网络设备310。在该示例中，车辆306-1的目的地将使得车辆306-1应该直行通过交叉路口318。边缘网络设备310可以检测到车辆306-2的意图是在交叉路口318处左转。因此，如果车辆306-1保持在左车道，则边缘网络设备310将确定车辆306-1将被延迟在车辆306-2之后，因为它需要等待306-2具备转弯许可。
部署在交叉路口处的边缘网络设备310可以检测本地事件，并向车辆306-1中的电子设备202发送车道推荐。在该示例中，边缘网络设备310将推荐将车道变更到右侧车道，以使车辆306-1能够直行通过交叉路口。
除了车道推荐之外，边缘网络设备310可以推荐速度设置，以避免交通信号造成的不必要的延迟。利用TLP信息和估计的平均交通速度，边缘网络设备310可以计算车辆不必停止而穿过交叉路口318的最佳速度。
图4图示了多交叉路口场景下的路线选择计算。图4描绘了从点A行驶到点B的车辆406。描绘了四条可能的路线404(例如，404-1、404-2、404-3和404-4)。电子设备402可以发送包括目的地(点B)的车辆信息。车辆信息可以由一个或多个边缘网络设备410接收。
边缘网络设备410可以计算到目的地点B的所有路线的行程时间、等待时间和燃油消耗。边缘网络设备可以基于从沿路车辆报告的近实时的交通速度和交通量预测来确定每个路段的行程时间。边缘网络设备410可以基于预测的到达时间和TLP来确定每个交叉路口的等待时间。总燃油消耗可以通过速度和时间预测来估算。边缘网络设备410可以周期性地或根据沿路的意外事件(例如，交通冲突或天气事件(例如，洪水))更新最佳路线。路线推荐和速度推荐可被发送到电子设备402。
图5图示了根据各种实施例的用于增强导航技术的方法500的过程流程图。可替代实施例可以通过组合、分离或以其他方式改变图5所示的框中描述的功能来改变功能。用于执行图5中示出的一个或多个框的功能的部件可以包括V2X设备的硬件和/或软件组件，例如图8中图示并在下面描述的V2X设备810。
在502处，功能包括接收目的地的输入。在一些实施例中，可以经由电子设备的触摸屏显示器输入目的地。在一些实施例中，可以从存储在设备的存储器中的一个或多个存储目的地的列表中选择目的地。在一些实施例中，目的地可以通过选择屏幕上列出的地址(例如，网站上某个位置的地址)来选择。在一些实施例中，可以通过在电子设备上的麦克风上接收的语音命令来接收目的地。目的地可以存储在电子设备的存储器中。在一些实施例中，可以从一个或多个先前的目的地推断目的地。
在504处，功能包括接收车辆信息。车辆信息可以包括车辆的加速度、速度和地理位置中的一个或多个。在一些实施例中，电子设备包括V2X芯片模组。V2X芯片模组可以通过有线或无线连接捕获车辆的运动信息和传感器数据。在一些实施例中，转向信号和制动信号可以由电子设备接收。如果电子设备和车辆之间没有直接连接，则地理位置、速度和加速度可以被电子设备(例如，智能手机)上的一个或多个传感器捕获。例如，GPS传感器可以计算电子设备的地理位置(并因此计算车辆的位置)。
在506处，功能包括将车辆信息和目的地发送到一个或多个边缘网络设备(例如，路侧单元)。车辆信息可以经由无线链路发送。在一些实施例中，无线链路是PC5连接，其中车辆的近实时运动状态被周期性地广播到包括边缘网络设备和消息覆盖范围内的其他车辆的V2X设备。在一些实施例中，无线链路是Uu连接，其中车辆状态被发送到相关联的边缘网络设备。
边缘网络设备可以接收车辆信息和目的地。边缘网络设备还可以从其他V2X设备接收车辆信息和目的地信息。边缘网络设备可以从有线和无线链路接收交通、事故、紧急情况和天气信息。边缘网络设备可以众包所接收的信息，以生成对V2X设备的一个或多个推荐。一个或多个推荐可以包括(多条可能路线中的)推荐路线、推荐速度和推荐车道。该一个或多个推荐可以由边缘网络设备的处理器计算，并存储在边缘网络设备的存储器中。边缘网络设备可以经由无线链路发送一个或多个计算出的推荐。
在508处，功能包括从边缘网络设备接收计算出的推荐。计算出的推荐可以部分基于交通状况数据、车辆信息和目的地数据的本地众包。可以经由无线网络链路(例如，PC5链路或Uu链路)接收计算出的推荐。计算出的推荐可以包括针对优化行程时间(例如，驾驶持续时间、交叉路口等待时间)的路线推荐。计算出的推荐可以包括针对优化燃油消耗的路线推荐，包括针对优化燃油消耗的推荐速度。计算出的推荐可以包括车道推荐，以避免由于交通状况造成的不必要的延迟。所计算的推荐可以包括折衷解决方案，其使用一个或多个权重来提供燃油消耗和行程时间之间的折衷。在一些实施例中，计算出的建议是通过交叉路口时要保持的车辆速度。
在一些实施例中，边缘网络设备可以计算到目的地的一条或多条路线的燃油消耗。在一些实施例中，燃油车的燃油消耗如下：
Figure BDA0003739918150000091
其中，a等于车辆加速度，单位为米/秒平方；v是以米每秒为单位的车速，x等于以毫升每秒为单位的燃油消耗。
在510处，功能包括在V2X设备的显示器上显示计算出的推荐。在一些实施例中，V2X设备可以是智能手机。在一些实施例中，V2X设备可以是车辆的电子设备部分(例如，车辆导航系统)。在一些实施例中，推荐可以经由车辆的平视显示器显示。在一些实施例中，推荐可以经由音频方式(例如，电子设备的扬声器或车辆娱乐系统的扬声器)呈现给驾驶员。
应当理解，图5中图示的具体步骤提供了根据本公开的各种实施例的用于增强导航技术的具体技术。根据可替代实施例，也可以执行其他步骤顺序。例如，本发明的可替代实施例可以以不同的顺序执行上述步骤。此外，图5图示的各个步骤可以包括多个子步骤，这些子步骤可以按照适合于各个步骤的各种顺序来执行。此外，取决于具体的应用，可以增加或移除额外的步骤。本领域普通技术人员将辨识出许多变化、修改和替代。
图6图示了根据各种实施例的用于增强导航技术的方法600的过程流程图。可替代实施例可以通过组合、分离或以其他方式改变图6所示的框中描述的功能来改变功能。用于执行图6所示的一个或多个块的功能的部件可以包括边缘网络设备(例如，路侧单元)的硬件和/或软件组件。
在602处，边缘网络设备从存储器访问车辆的目的地。边缘网络设备将电子地遍历从车辆的当前位置到目的地的每条路线，以便计算行程持续时间。
在604处，边缘网络设备电子地将每条路线分成路段和交叉路口的离散元素。离散路线元素可以由离散标识号来标识，并存储在边缘网络设备的存储器中。
在606处，边缘网络设备将启动从第一个元素开始的路线的模拟行程持续时间。
在608处，边缘网络设备将该元素识别为路段或交叉路口。
在610处，边缘网络设备将该元素识别为路段。行程持续时间可以计算为元素的道路长度除以道路的平均速度。该元素的行程持续时间可以存储在边缘网络设备的存储器中。
在612处，边缘网络设备将该元素识别为交叉路口。估计时间可以计算为当前时间(块606处)加上到交叉路口的行程持续时间。交通灯阶段信息可以由边缘网络设备接收。可以计算交叉路口在估计到达时间的交通灯阶段。
在614处，边缘网络设备确定交叉路口的灯是红色、黄色还是绿色。
在616处，如果灯是红色的，则边缘网络设备行程持续时间增加红灯的剩余时间。
在618处，如果灯是绿色的，则边缘网络设备确认是否已经考虑了所有元素。
在620处，如果存在剩余的路线元素，则边缘网络设备从存储器中检索路线的下一个元素，并前进到框608。如果没有其他元素，则技术前进到框622。
在622处，可以通过将各个路线元素的所有时间相加来计算路线的总行程时间。
应当理解，根据本公开的各种实施例，图6图示的具体步骤提供了用于计算分段时间的具体技术。根据可替代实施例，也可以执行其他步骤序列。例如，本发明的可替代实施例可以以不同的顺序执行上述步骤。此外，图5中所示的各个步骤可以包括多个子步骤，这些子步骤可以按照适合于各个步骤的各种顺序来执行。此外，取决于具体的应用，可以增加或移除额外的步骤。本领域普通技术人员将辨识出许多变化、修改和替换。
因此，说明书和附图被认为是说明性的，而不是限制性的。然而，显而易见的是，可以对其进行各种修改和改变，而不脱离权利要求中所阐述的本公开的更宽的精神和范围。
其他变化也在本公开的精神之内。因此，尽管所公开的技术容易受到各种修改和可替代构造，但是某些所示的实施例已在附图中示出并且已经在上面进行了详细描述。然而，应该理解的是，并不打算将本公开限制于所公开的一种或多种具体形式，相反，旨在覆盖落入所附权利要求所限定的本公开的精神和范围内的所有修改、可替代构造和等同物。
图7是根据实施例的用于如本文所描述的增强导航技术的组件的基本架构的框图。这些组件包括具有应用层720和无线电层730的V2X设备702、传感器处理单元740以及一个或多个传感器750。如本领域普通技术人员将理解的，图7中所示的组件可以包括硬件和/或软件组件，并且可以由不同的设备执行，如下所示。
V2X设备702可以包括用于获得传感器信息、基于此确定增强的通信范围、以及发送具有增强的通信范围的V2X消息的设备或组件。这样，V2X设备702可以位于发送车辆上(例如，如前所描述的图1的车辆106)。即便如此，一些实施例可能不限于车辆V2X设备。因此，V2X设备702可以包括非车辆的、支持V2X的设备(例如，在RSU、VRU(Vulnerable RoadUser，弱势道路用户)等处的设备)。
V2X设备702可以包括硬件和软件组件，诸如图8所示和下面描述的那些。这些组件包括能够运行图7所示的应用层720和无线电层730的组件。例如，应用层可以由V2X设备702的(一个或多个)处理单元和存储器运行的软件应用来实施，并且无线电层730可以由在V2X设备的无线通信接口处运行的软件(例如，固件)来实施。
简而言之，应用层720可以是基于来自(一个或多个)传感器750(例如，包括相机、雷达、LIDAR等)的输入来确定基于传感器的通信范围的层，其经由传感器处理单元740提供。传感器处理单元740可以包括通用或专用处理器，该处理器通过接收和处理来自(一个或多个)传感器750的传感器数据来充当传感器数据的中央集线器(hub)。在一些实施例中，传感器处理单元740能够接收并融合来自(一个或多个)传感器750的传感器数据，以确定高阶信息。因此，在一些实施例中，传感器处理单元740可以向V2X设备702的应用层720提供由(一个或多个)传感器750检测到的对象的一个或多个属性(对象类型、位置、速度、加速度等)。附加地或可替代地，原始传感器数据可以被提供给V2X设备702，V2X设备702可以做出该确定。因此，在一些实施例中，传感器处理单元740的功能可以集成到V2X设备702中。在一些实施例中，如上所描述，(一个或多个)传感器750可以位于与V2X设备702分离的车辆或设备上。在一些实施例中，传感器处理单元740也可以位于分离的车辆或设备上。在这种情况下，(一个或多个)传感器750和传感器处理单元740之间的通信和/或传感器处理单元740和V2X设备702之间的通信可以经由无线通信方式。
应用层720充当无线电层730和(一个或多个)传感器750之间的中介。如上所描述，它可以基于经由传感器处理单元740提供的传感器数据确定经由无线电层730从V2X设备702发送的V2X消息的通信范围。在无线电层730处，其包括被配置为发送V2X消息的硬件和软件组件的物理层，所确定的通信范围可以被实施为基于期望范围的混合自动重传请求(HARQ)反馈距离。如本领域普通技术人员将理解的，指示HARQ(Hybrid Automatic RepeatRequest，混合自动重传请求)反馈距离的参数可以包括在V2X消息本身中；或者，指示HARQ反馈距离的参数可以被包括在伴随或指示V2X消息的信令中，例如，侧行链路控制信息。因此，在一些实施例中，所确定的通信范围可以通过在V2X消息或相应的信令中包括指示HARQ反馈距离的参数来实施。
然而，可以注意到，HARQ反馈距离可能与所确定的通信范围不同。例如，在一些实施例中，HARQ反馈距离可以略大于所确定的通信范围，以容纳一些余量。因此，一些实施例可以利用将所确定的通信范围转换或映射到HARQ反馈距离的技术。例如，这些可以包括将所确定的通信范围增加一定的百分比或最小距离。在另一个示例中，HARQ反馈距离的指示有限制(例如，只能指示有限个量化距离)；所确定的通信范围被映射到量化的距离之一。
根据一些实施例，无线电层730还可以用于基于由应用层720确定并传递给无线电层的通信范围来确定适当的调制和编码方案(MCS)。如本领普通技术人员将理解的，无线电层730可以使用不同阶数的MCS来发送V2X消息。一般来说，更复杂的编码方案(更高阶的MCS)可以在更短的范围内使用，而如果期望的范围更长，则使用更基础的编码方案。恰当的MCS选择可以有助于确保高效的频谱使用。
图8是V2X设备810的实施例的框图，其可以如上所描述被利用。在一些实施例中，V2X设备810可以包括或集成到车辆计算机系统中，用于管理与车辆导航和/或自动驾驶相关的一个或多个系统，以及与其他车载系统和/或其他交通实体通信。在一些实施例中，V2X设备810可以包括车辆(或其他V2X实体)上的独立设备或组件，其可以与车辆(或实体)的其他组件/设备通信耦合。
如上所描述，V2X设备810可以实施图3中所示的应用层820和无线电层830，并且还可以执行先前描述的图5的方法500的一个或多个功能。应当注意，图8仅旨在提供各种组件的概括说明，其中的任何一个或全部都可以被适当地利用。可以注意到，在一些情况下，图8图示的组件可以位于单个物理设备中和/或分布在各种联网设备中，这些联网设备可以位于例如车辆上的不同物理位置。
V2X设备810示为包括可以经由总线805电耦合(或者可以以其他方式通信，视情况而定)的硬件元件。硬件元件可以包括(一个或多个)处理单元810，(一个或多个)处理单元810可以包括但不限于一个或多个通用处理器、一个或多个专用处理器(例如数字信号处理(DSP)芯片、图形加速处理器、专用集成电路(ASIC)等)和/或其他处理结构或部件。如图8所示，取决于期望的功能，一些实施例可以具有单独的数字信号处理器(DSP)820。在传感器处理单元840(如图7图示和先前描述的)被集成到V2X设备810中的实施例中，(一个或多个)处理单元810可以包括传感器处理单元840。
V2X设备810还可以包括一个或多个输入设备870，其可以包括与用户接口相关的设备(例如，触摸屏、触摸板、麦克风、(一个或多个)按钮、(一个或多个)拨号盘、(一个或多个)开关等)和/或与导航、自动驾驶等相关的设备。类似地，一个或多个输出设备815可以与用户交互相关(例如，经由显示器、(一个或多个)发光二极管(LED)、(一个或多个)扬声器等)，和/或与导航、自动驾驶等相关的设备相关。
V2X设备810还可以包括无线通信接口830，其可以包括但不限于调制解调器、网卡、红外通信设备、无线通信设备和/或芯片组(例如
Figure BDA0003739918150000131
Figure BDA0003739918150000132
设备、IEEE802.11设备、IEEE 802.15.4设备、Wi-Fi设备、WiMAX设备、WAN设备和/或各种蜂窝设备等)等。无线通信接口830可以使V2X设备810能够与其他V2X设备进行通信，并且(如前所描述)可以用于实施图7图示并在上面描述的无线电层830，以发送具有所确定的通信范围的V2X消息。使用无线通信接口830的通信可以经由发送和/或接收无线信号834的一个或多个无线通信天线832来实现。
V2X设备810还可以包括(一个或多个)传感器840。传感器840可以包括但不限于一个或多个惯性传感器和/或其他传感器(例如，(一个或多个)加速度计、(一个或多个)陀螺仪、(一个或多个)照相机、(一个或多个)磁力计、(一个或多个)高度计、(一个或多个)麦克风、(一个或多个)接近传感器、(一个或多个)光传感器、(一个或多个)气压计等)。传感器840可用于例如确定车辆的某些实时特性，例如位置、速度、加速度等。在从与V2X设备810共同位于车辆(或其他V2X实体)上的传感器接收用于检测对象的传感器数据的情况下，图8图示的(一个或多个)传感器840可以包括(一个或多个)传感器850(如图7所示和先前所描述)。
V2X设备810的实施例还可以包括能够使用天线882(可以与天线832相同)从一个或多个GNSS卫星接收信号884的GNSS接收器880。基于GNSS信号测量的定位可被利用来确定V2X设备的当前位置，并可进一步用作确定检测到的对象的位置的基础。GNSS接收机880可以使用传统技术从GNSS系统的GNSS卫星，例如全球定位系统(GPS)和/或类似的卫星系统，提取V2X设备810的位置。
V2X设备810还可以包括存储器860和/或与存储器860通信。存储器860可以包括但不限于本地和/或网络访问存储器、磁盘驱动器、驱动器阵列、光存储设备、固态存储设备，例如随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM)，其可以是可编程的、闪存可更新的等。这种存储设备可被配置为实施任何适当的数据存储，包括但不限于各种文件系统、数据库结构等。
V2X设备810的存储器860还可以包括软件元素(图8中未示出)，包括操作系统、设备驱动程序、可执行库和/或其他代码，诸如一个或多个应用程序，其可以包括由各种实施例提供的计算机程序，和/或可以被设计为实施如本文所描述的方法和/或配置系统。存储在存储器860中并由(一个或多个)处理单元810运行的软件应用可用于实施图7中图示和先前描述的应用层720。此外，关于本文讨论的(一个或多个)方法描述的一个或多个过程可以被实施为存储器860中的代码和/或指令，其可由V2X设备810(和/或V2X设备810内的(一个或多个)处理单元810或DSP 820)运行，包括下面描述的图5的方法500中图示的功能。然后，在一方面，这样的代码和/或指令可以用于配置和/或调整通用计算机(或其他设备)以根据所描述的方法执行一个或多个操作。
对于本领域技术人员而言显而易见的是，可以根据特定的要求进行大量的改变。例如，也可以使用定制的硬件，和/或特定的元素可以在硬件、软件(包括便携软件，例如小应用等)中实施，或者两者都有。此外，可以采用到诸如网络输入/输出设备的其他计算设备的连接。
参考附图，可以包括存储器的组件可以包括非暂时性机器可读介质。本文使用的术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”指的是参与提供使机器以特定方式运行的数据的任何存储介质。在上文提供的实施例中，各种机器可读介质可能涉及向处理单元和/或(一个或多个)其他设备提供指令/代码以供运行。附加地或可替代地，机器可读介质可以用于存储和/或携带这样的指令/代码。在许多实施方式中，计算机可读介质是物理和/或有形的存储介质。这种介质可以采取多种形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。计算机可读介质的常见形式包括例如磁和/或光介质、具有孔图案的任何其他物理介质、RAM、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、FLASH-EPROM、任何其他存储器芯片或盒带、下文描述的载波或者计算机可以从其读取指令和/或代码的任何其他介质。
本文讨论的方法、系统和设备是示例。各种实施例可以适当地省略、替代或添加各种过程或组件。例如，关于某些实施例描述的特征可以结合在各种其他实施例中。实施例的不同方面和元素可以以类似的方式组合。本文提供的附图的各种组件可以用硬件和/或软件来实现。此外，技术在发展，因此，许多元素是示例，并不将本公开的范围限于那些特定的示例。
主要出于通用的原因，将这样的信号称为比特、信息、值、元素、符号、字符、变量、术语、数字、数目字等有时被证明是方便的。然而，应该理解，所有这些或类似的术语都与适当的物理量相关联，并且仅仅是方便的标记。除非特别声明，否则从以上讨论中显而易见的是，应该理解，贯穿本说明书的讨论，利用诸如“处理”、“计算”、“算术”、“确定”、“断定”、“识别”、“关联”、“测量”、“执行”等术语是指特定装置的动作或过程，诸如专用计算机或类似的专用电子计算设备。因此，在本说明书的上下文中，专用计算机或类似的专用电子计算设备能够操纵或转换信号，通常表示为专用计算机或类似的专用电子计算设备的存储器、寄存器或其他信息存储设备、传输设备或显示设备内的物理电子、电或磁量。
本文使用的术语“和”和“或”可以包括多种含义，这些含义将至少部分取决于使用这些术语的上下文。典型地，“或”如果用于关联一个列表，例如A、B或C，意在表示A、B和C，这里用于包括的意义，以及A、B或C，这里用于排他的意义。此外，本文使用的术语“一个或多个”可以用来描述单数形式的任何特征、结构或特性，或者可以用来描述特征、结构或特性的某种组合。然而，应当注意，这仅仅是说明性的示例，并且所要求保护的主题不限于该示例。此外，术语“至少一个”如果用于关联列表，例如A、B或C，可以解释为表示A、B和/或C的任意组合，例如A、AB、AA、AAB、AABBCCC等。
已经描述了几个实施例，在不脱离本公开的精神的情况下，可以使用各种修改、可替代构造和等同物。例如，上述元素可以只是更大系统的组件，其中其他规则可以优先于或以其他方式修改各种实施例的应用。此外，在考虑上述元素之前、期间或之后，可以采取许多步骤。因此，以上描述不限制本公开的范围。

Claims (12)

1.一种在车到万物V2X设备处提供导航辅助的方法，所述方法包括：
接收所述导航辅助的目的地的输入；
接收车辆信息，所述车辆信息包括车辆的加速度、速度和地理位置中的一个或多个；
经由无线通信链路将所述车辆信息和所述目的地发送到一个或多个边缘网络设备；
经由所述无线通信链路从所述一个或多个边缘网络设备接收计算出的推荐，所述计算出的推荐至少部分基于交通状况数据的本地众包；以及
在所述V2X设备的显示器上显示所述计算出的推荐。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述无线通信链路是直接PC5通信链路。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述无线通信链路是本地Uu接口。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述计算出的推荐包括路线推荐。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述路线推荐被优化以最小化包括驾驶时间和交叉路口等待时间的行程时间。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述路线推荐被优化以最小化燃油消耗。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述计算出的推荐是车道推荐。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述计算出的推荐是车辆速度推荐。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述车辆信息是经由到车辆的有线或无线连接接收的。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述V2X设备是智能手机，并且所述车辆信息由所述智能手机的一个或多个传感器提供。
11.一种V2X设备，包括通信接口、存储器以及一个或多个处理单元，所述一个或多个处理单元与所述通信接口和存储器通信耦合，并且被配置为使得所述设备执行权利要求1-10中任一项所述的方法。
12.一种非暂时性计算机可读介质，包括存储在存储器中的多个指令，当在处理器上运行时，所述多个指令执行包括权利要求1-10中任一项所述的方法的操作。
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