数据通信的方法、控制单元和车辆以及计算机程序与流程

本公开涉及车辆到一切通信v2x的改进。更特别地，本发明涉及对于在自主驾驶或协同驾驶领域交换消息的改进。本公开还涉及对应的控制单元和配备有这样的控制单元的车辆，以及对应的计算机程序。

背景技术：

车辆到一切（v2x）通信是智能交通系统的必要特征。利用无线通信系统，车辆能够共享与其状态和意图有关的信息。在这些系统中，诸如ieee802.11p之上的its-g5之类的技术的更高渗透率带来了附加的安全性，即便不舒适。

自主驾驶（有时被称为自动驾驶、自动化驾驶或无人驾驶）是在很大程度上自主的车辆、移动机器人和无人驾驶运输系统的移动。存在不同程度的自主驾驶。在这种情况下，即使驾驶员仍存在于车辆中，该驾驶员可能仅接管自动驾驶操作的监控，也以某些级别谈及自主驾驶。在欧洲，各个交通部门（在德国，是联邦德国公路局（bundesanstaltfürstraßenwesen）参与）一起工作并且定义了如下自主阶段。

•0级：“仅限驾驶员”，驾驶员自己驾驶、转向、给油、刹车等等。

•1级：某些辅助系统帮助车辆操作（包括巡航控制系统——自动巡航控制acc）。

•2级：部分自动化。其中，辅助系统接管自动泊车、跟踪功能、一般纵向引导、加速、减速等等（包括防撞）。

•3级：高度自动化。驾驶员不必持续监控系统。车辆独立地实行诸如触发转弯信号、车道变换和跟踪之类的功能。驾驶员可以转向其它事项，但如果有请求，系统会被要求在预警期内接管驾驶（lead）。这种形式的自主在高速公路上是技术上可行的。立法者正在努力允许3级车辆。法律框架已被创建。

•4级：完全自动化。系统永久地采用车辆的引导。如果系统不再能够处理任务，则可以要求驾驶员驾驶。

•5级：不需要驾驶员。除了设定目标和启动系统之外，不需要人为干预。

未来的协同驾驶应用被设想成显著改善自动驾驶的效率和舒适性。车辆之间的协同的增加对通信系统和在协同车辆当中交换消息的方式提出了具体要求。

通常，任何车辆应用程序都会固有地采用易于出错的通信通道，并且将错误最小化的任务专门用于iso/osi通信模型的较低层。

车辆到一切（v2x）通信是智能交通系统的必要特征。利用无线通信系统，车辆能够共享与其状态和意图有关的信息。在这些系统中，诸如ieee802.11p之上的its-g5之类的技术的更高渗透率带来了附加的安全性，即便不舒适。

对于协同或自主驾驶，在车辆彼此当中交换车辆的某些消息是非常重要的。消息中所包括的这样的信息可以是方位信息、环境信息、轨迹信息、警告信息、控制信息以及更多信息。

然而，这种较高的渗透率也带来了拥塞问题，这与常见的通信技术的共享介质有关。在其中涉及大量车辆而且可能发生紧急情况的情况下，考虑此问题尤为重要。一个典型的示例是交通拥堵在道路的一个方向上占据了所有可用空间，而紧急情况则在相反的方向上发生，从而导致了所谓的广播风暴（broadcaststorm）。

为了解决这种拥塞问题，标准定义了一组规则，该组规则规范了标准化消息（诸如协同意识消息（cam）或分散式环境通知消息（denm））的发送率。指定cam消息格式的标准是etsits102637-2v1.2.1(2011-03)，题为智能运输系统（its）；车辆通讯；基本应用程序集；第2部分：协同意识基本服务规范。指定denm消息格式的标准是etsits102637-3v1.1.1(2010-09)，题为智能运输系统（its）；车辆通讯；基本应用程序集；第3部分：分散式环境通报基本服务规范。

在应用层，一种机制基于该组规则。关于cam消息，此机制用以下方式触发对经更新的cam消息的发送：

•车辆的当前航向与上一个cam中的航向相差至少4°，或者

•车辆的当前方位与上一个cam中的方位相差至少4m，或者

•车辆的当前速度与上一个cam中的速度相差至少0.5m/s，或者

•上一个cam提前1秒发送。

对于发送经更新的denm消息来说定义了相似的规则。

用于拥塞控制的另一较低级别的机制是分散式拥塞控制（dcc）。对应的标准是etsi标准etsits102687v1.1.1(2011-07)，题为智能运输系统（its）；用于在5ghz范围内运行智能运输系统的分散式拥塞控制机制；接入层部分。简而言之，dcc算法基于对无线信道上的负载的测量。对于高负载来说，dcc算法降低了周期性安全消息的重复率。

davideckhoff，nikolettasofray和reinhardgerman的题为“aperformancestudyofcooperativeawarenessinetsiitsg5andieeewave”的论文描述了dcc算法的一些细节，该论文发表于第10届无线点播网络系统和服务（wons）年会（ieee2013）。

de102015207977a1描述了一种用于确定相关性数据的方法，该相关性数据表示在协同驾驶场景中该段信息在交通安全方面的重要性。在通信信道过载的情况下，该解决方案在待传输的信息方面提供了增加的灵活性。该解决方案包括获取第一道路参与者和第二道路参与者的对象属性。另外，它包括要确定第二道路参与者的对象属性与第一道路参与者的对象属性的相关性。然后，该解决方案包括以下步骤：根据相关性信息，选择用于数据通信的对象属性并且将其传递给其他道路参与者。

发明人发现了上述这些方法的不同问题。

cam传播算法的一个问题是这四个条件都与发送车辆有关，这对于诸如cam和denm之类的消息来说很方便，因为它们信息丰富且以发送车辆为中心。对于与其他车辆有关的系统、诸如协同感知消息（cpm）（更一般地是某些传感器共享系统），此应用层拥塞控制算法不够复杂。

因此，需要一种改进的拥塞控制算法，以便在考虑到来自传感器的感知数据的交换（例如借助于cpm消息）的拥塞控制方面实现甚至更好的性能。这一点特别重要，因为利用cpm消息来交换环境感知数据，这可能在v2x/v2v信道上引起高负载，使得在交通流量大的区域中容易发生拥塞。这对应于本发明所要解决的技术问题。

技术实现要素：

该目的通过根据权利要求1的用于在无线通信系统的至少两个移动参与者之间进行数据通信的方法，根据权利要求12的用于实行该方法的装置，根据权利要求13的车辆以及根据权利要求14的计算机程序来实现。从属权利要求包括如下所述的本发明的有利的进一步的发展和改进。

所提出的解决方案引入了考虑在已经标准化的拥塞控制系统中的相对变化的构思。这利用了以下事实：车辆本身的运动不如一组车辆的相对运动那么重要，特别是当它们处于交通拥堵情况下时。在这种情况下，周期性地发送其周围观察的车辆虽然没有相对变化，但是不必要地加载了信道。类似地，在交通拥堵情况下沿中央行驶的车辆，其周围环境的一半相对不动，而如果有道路隔开，则在相反方向上的另一部分可能是不相关的。

传感器原始数据的交换不能通过利用当前标准交换cpm消息来完成。因此，该提议的想法是在所谓的感知共享消息的新类别中交换传感器共享数据。

在一个实施例中，该提议涉及一种用于在无线通信系统的至少两个移动参与者之间进行数据通信的方法，其中该方法包括以下步骤：对观察参与者的周围环境进行观察并且周期性地传输与观察参与者的周围环境观察有关的数据。该方法进一步包括以下步骤：确定在至少该观察参与者与周围环境中的一个或多个参与者之间的相对运动量，并且取决于在至少该观察参与者与周围环境中的一个或多个参与者之间的相对运动量的步骤的结果，增加或减小用于发送与观察参与者的周围环境观察有关的数据的周期。使用于传输周围环境观察的周期与在观察参与者和周围环境中的被观察的参与者之间的相对运动适应的优点在于：无线网络将不会因周围环境观察信息的重复传输而过载，该信息由于交通情况而不是那么相关。

在增强的实施例中，观察参与者的环境被细分为不同的关注区，其中增加或减小用于发送与周围环境观察有关的数据的周期的决定取决于对在至少该观察参与者与周围环境中在这些不同的关注区中的至少一个所选区中的一个或多个参与者之间的相对运动量的确定。这使得有能够在当前交通情况下区分观察员车辆周围的较重要区域和较不重要区域。它还具有区分其中相对运动具有较高可能性发生变化的区（例如对面车道）的优点。

在这里，将相对运动阈值分配给关注区是有利的，该阈值确定：由在至少该观察参与者与该关注区中的一个或多个参与者之间的怎样的相对运动决定地，减少用于传输与观察参与者的周围环境观察有关的数据的周期是可行的；或者，根据怎样的相对运动量，增加用于传输与观察参与者的周围环境观察有关的数据的周期是必需的。

在一个实施例中，移动参与者包括配备有无线通信部件的车辆，其中将观察参与者的所观察的环境细分为关注区的步骤包括：将观察员车辆正在上面移动的道路划分成行驶车道，以便分配发送感知共享消息的不同速率，从而处理改变相对运动的可能性。该实施例非常适合于典型的交通情况，其中车辆在包括多个不同车道的道路上行驶。特别是在交通拥堵的情况下，由于相对于在同一车道上行驶的车辆的相对运动较低，因此对于观察员车辆来说，可以降低与在同一车道上行驶的车辆的感知共享消息交换率。

在一个实施例中，与观察员车辆观察到的周围环境有关的数据涉及与在与观察员车辆相同的行驶车道上移动的被观察车辆中的一个或多个被观察车辆有关的数据。

在另外的实施例中，当在观察员车辆与被观察车辆中的至少一个被观察车辆之间的相对运动低于定义极限时，用于发送与观察参与者的周围环境观察有关的所选数据的重复传输的周期增加。如果相对运动低于极限、例如5m/s，则由于在同一车道上行驶的车辆之间的距离将不会改变太多，可以增加发送与在同一车道上行驶的车辆有关的观察信息的周期。

导致无用的信道过载的另一种情况是共享关于静态对象感知的更新。因此，在另外的增强实施例中，该方法包括确定所观察的环境中的静态对象的步骤。静态对象的示例是沿着道路的侧墙壁。墙壁应该被检测为是不动对象，并且有关墙壁的更新应该以非常低的速率来共享。

这也是有用的，以便减少关于停放车辆的识别的更新速率，通过定义，该停放车辆将不移动。因此，这是一个将停放车辆视为静态对象的想法。当停放车辆之间的距离低于极限，例如小于1m时，另外的想法是将一组停放车辆视为墙壁并且应用相同的更新规则。在停放车辆之间存在最大间隔，以使得它们被划分为不同的对象。像在先前提到的实施例中一样，该方法可包括增加用于发送与观察参与者对静态对象的观察有关的数据的周期的步骤。由于对象是静态的，因此其方位将不会改变，而且因此无需频繁向该对象发送周期更新。

在用于直接车辆对车辆通信v2v的特定实施例中，与观察参与者观察到的周围环境观察有关的数据与协同感知消息cpm一起传输。如果周围环境观测数据涉及周围环境观察传感器的传感器数据，比如相机数据、lidar传感器数据、radar传感器数据或超声波或超宽带距离传感器数据，则由于cpm消息是标准化的，其可以用感知共享消息的形式来传输，并且并不指定裸传感器数据可以用cpm消息的形式来传输。

对于用于实行根据该提议的方法的步骤的装置来说，有利的是，该装置包括周围环境观察传感器和被适配为实行根据该提议的方法的步骤的一个或多个处理单元。

在一个实施例中，有利的是，车辆配备有根据该提议的装置。

在另外的实施例中，有利的是：计算机程序包括程序步骤，这些程序步骤在处理单元中运行时实施根据该提议的方法。

总之，对于一方面在公共街道上行驶的车辆的场景来说，该提议利用了如下优点：通过在关注区中使用相对组改变而不是相对自我改变来减少v2v/v2x信道上的负载。另一方面，该提议受益于交通拥堵中的大量道路使用者，以保持有关道路的其他部分中的对象的常规信息。实际上，大量速率非常低的信息类似于来自几个道路使用者的常规速率的信息。

附图说明

本发明的示例性实施例在附图中图解说明，并且在下文参考附图更详细地予以解释。

在附图中：

图1图解说明了经由移动无线电通信的车辆到车辆通信的原理；

图2示出了具有各种车辆电子组件的车辆通信网络的框图；

图3示出了在每个方向上具有两个车道的道路上的典型交通拥堵情况；

图4示出了在交通拥堵情况下要在具有v2v/v2x通信能力的车辆的处理单元中执行的计算机程序的流程图；而

图5示出了在车道上的一个方向上移动的车组的情况；

图6示出了在其中在车道上的一个方向上移动的车组的情况下要在具有v2v/v2x通信能力的车辆的处理单元中执行的计算机程序的流程图。

具体实施方式

本说明书说明了本公开的原理。因此将领会的是，本领域技术人员将能够设想到虽然本文中没有明确地描述或示出但体现了本公开的原理的各种布置。

本文中所记载的全部示例和条件语言意图用于教学目的以帮助读者理解本公开的原理和由发明人所贡献的概念以便深化本领域，并且要被理解为不限于这样具体记载的示例和条件。

此外，意图使在本文中记载本公开的原理、方面和实施例及其具体示例的全部陈述涵盖其结构和功能等同物两者。附加地，这些等同物意图包括当前已知的等同物以及将来开发的等同物两者，即，所开发的实行相同功能的任何元件，而不管结构如何。

因此，例如，本领域技术人员将领会到的是，本文中呈现的任何示图都表示体现本公开的原理的说明性电路的概念视图。

可以通过使用专用硬件以及能够结合适当的软件来执行软件的硬件来提供附图中示出的各种元件的功能。当由处理器提供时，功能可以由单个专用处理器、由单个共享处理器或由多个个体处理器（它们中的一些可以是共享的）来提供。此外，不应当将术语“处理器”或“控制器”的明确使用解释成排它地指代能够执行软件的硬件，而可以隐含地包括但不限于数字信号处理器（dsp）硬件、用于存储软件的只读存储器（rom）、随机存取存储器（ram）和非易失性存储装置。

也可以包括常规和/或定制的其它硬件。类似地，图中所示的任何开关仅是概念性的。它们的功能可以通过程序逻辑的运算、通过专用逻辑、通过程序控制和专用逻辑的交互、或甚至人工地来执行，特定技术可由实现者选择，如从上下文更具体地理解的那样。

在本发明的权利要求中，被表达为用于实行指定功能的部件的任何元件意图涵盖实行该功能的任何方式，包括例如a）实行该功能的电路元件的组合或b）采用任何形式的软件，因此，包括固件、微代码等等，与用于执行该软件的适当电路相结合以实行该功能。由这样的权利要求限定的公开内容在于以下事实：由各种所述部件提供的功能被组合并且以权利要求所要求的方式结合在一起。因此认为可以提供这些功能的任何部件都等同于本文中所示的部件。

图1示出了该提议的系统架构。附图标记10表示用户设备。所描绘的用户设备被例示为车辆，并且更具体地，它是汽车。在其它示例中，它可以被不同地例示，例如，智能电话、智能手表、平板计算机、笔记本计算机或膝上型计算机等等。示出的是乘用车。如果以车辆为例，则它可以是任何类型的车辆。其它类型的车辆的示例是：自行车、摩托车、商用车辆、特别是卡车、公共汽车、农业机械、建筑机械、轨道车辆等。本发明的使用通常将是在陆地车辆、铁路车辆、船舶和可能的飞机（包括机器人和无人机）中。车辆10配备有包括对应的天线的车载连接模块160，使得车辆10可以参与任何形式的移动通信服务。图1图解说明了车辆10可以向移动通信服务提供商的基站210发送信号并且从移动通信服务提供商的基站210接收信号。

这样的基站210可以是lte（长期演进）移动通信服务提供商的enodeb基站。基站210和对应的装备是具有多个网络小区的移动通信网络的部分，其中每个小区由一个基站210服务。

图1中的基站210靠近车辆10正在行驶的主要道路。当然，其它车辆也可能在路上行驶。在lte的术语中，移动终端对应于用户设备ue，该用户设备ue允许用户访问经由无线电接口连接到utran或演进utran的网络服务。通常，这样的用户设备对应于智能电话。当然，移动终端也用在车辆10中。汽车10被配备有所述车载连接模块ocu160。该ocu对应于lte或任何其他通信模块，车辆10可利用该lte或任何其他通信模块在下游方向上接收移动数据，并且可以在上游或直接在设备到设备方向上发送这样的数据。对于车辆中的应用程序以及对于v2v和v2x通信能力的实现方式，将主要结合以下技术：基于pc5接口的lte蜂窝车辆到一切通信（3gpp版本14及更高版本）（在物理层也被称为侧链通信）对应于4g，而未来的5g移动通信技术、即wlanp对应于ieee802.11p通信技术。可能使用的另外的技术是蓝牙通信、zigbee通信和uwb通信，它们对应于超宽带通信技术。虽然uwb、蓝牙和zigbee不是专门为v2v和v2x通信而设计的，但在这里提及它们是因为它们具有它们也可以被用于此目的的对应适应的潜力。uwb通信技术可以在协同驾驶应用程序“高密度车队”中使用。在weidongxiang的文章“avehicularultra-widebandchannelmodelforfuturewirelessintra-vehiclecommunications(ivc)systems”中提供了有关将此通信技术用于v2v通信的更详细的信息。

就lte移动通信系统而言，lte的演进umts陆地无线电接入网络e-utran由多个enodeb组成，提供e-utra用户平面（pdcp/rlc/mac/phy）和针对ue的控制平面（rrc）协议终止。enodeb借助于所谓的x2接口来彼此互连。enodeb还借助于所谓的s1接口连接到epc（演进分组核心）200，更具体地，借助于s1mme接口连接到mme（移动性管理实体），并且借助于s1-u接口连接到服务网关（s-gw）。

从该通用架构，图1示出了enodeb210经由s1接口连接到epc200，并且该epc200连接到互联网300。车辆10向其发送消息和从其接收消息的后台服务器320也连接到互联网300。在协同和自主驾驶领域，后台服务器320通常位于交通控制中心。可以依无线通信技术来将s1接口减少到实践，诸如借助于定向天线的微波无线电通信或基于光缆的有线通信技术。最后，还示出了基础设施网络组件。这可以通过路侧单元rsu310来例示。为了易于实现，考虑全部组件已经分配了互联网地址，通常以ipv6地址的形式，使得可以相对应地路由在这些组件之间传输消息的包。

lte网络架构的各种接口是标准化的。其特别涉及各种lte规范，这些lte规范为了充分公开进一步的实现细节的目的而是公众可用的。

图1中的车辆均配备有通信模块160，该通信模块用作用于在移动无线电网络中进行通信的传输和接收单元。该模块有时被叫做车载连接单元ocu。由于集成的通信模块160，车辆10在这里对应于移动无线电网络订户站。来自车辆10（上行链路）以及到车辆10（下行链路）的全部消息都经由为移动无线电小区服务的基站210来路由，或者在直接车辆通信（侧链路）的情况下，直接在车辆10之间路由。如果车辆10在该移动无线电小区内，则它们在基站210处注册或登录。如果它们离开移动小区，则将它们移交到相邻小区（handover），并且相应地在基站210处注销。基站210还提供对互联网的访问，使得在移动无线电小区中向车辆10或全部其他移动无线电订户提供互联网数据。出于此目的，基站210经由所谓的s1接口连接到epc200（演进分组核心）。后台服务器320也可经由互联网300或其他广域网wan访问。这可以位于交通控制中心中，例如可以向其报告单个车辆10的一些方位数据或轨迹信息以进行中央监视或协调。

这样的移动无线电技术是标准化的，并且在此参照移动无线电标准的对应规范。作为移动无线电标准的现代示例，参照了3gpp倡议和lte标准（长期演进）。许多相关的etsi规范以版本14是当前可用的。以下内容是作为来自版本13的示例而提到的：etsits136213v13.0.0(2016-05)；演进的通用陆地无线接入（e-utra）；物理层过程（3gppts36.213版本13.0.0版本13）。它还涉及当前正在标准化过程中的新的5g移动通信系统，作为移动无线电技术的另一个示例。

对于直接的车辆到车辆通信来说，wlanp通信技术当前被用于交换cam、denm和dcc消息。该技术也是标准化的，并且涉及ieee802.11p标准的各种规范。

这些车辆还配备有用于观察周围环境的部件。被用来捕获环境对象的传感器系统基于取决于应用的不同测量方法。广泛的技术是与无线电探测和测距相对应的radar、与光探测和测距相对应的lidar、相机2d和3d以及超声波传感器以及其它的。

图2示意性地示出了车辆10的车载电子系统的框图。车载电子系统的部分是信息娱乐系统，该信息娱乐系统包括：触敏显示单元20、计算设备40、输入单元50和存储器60。显示单元20包括：用于显示可变图形信息的显示区域和被布置在显示区域上方的操作员界面（触敏层），用于由用户来输入命令。

存储器设备60经由另外的数据线80连接到计算设备40。在存储器60中，象形图目录和/或符号目录与象形图和/或符号一起存放，以用于附加信息的可能的叠加。

信息娱乐系统的其它部分（诸如相机150、无线电140、导航设备130、电话120和仪表组110）经由数据总线100与计算设备40连接。作为数据总线100，根据iso标准11898-2的can总线的高速变体可以被考虑到。替选地，例如，使用诸如ieee802.03cg之类的基于以太网的总线系统是另一个示例。也可使用其中经由光纤来进行数据传输的总线系统。示例是most总线（面向媒体的系统传输）或d2b总线（国产数字总线）。对于入站和出站无线通信来说，车辆10配备有通信模块160。如上面提到的那样，该通信模块160通常被称为车载连接模块ocu.该通信模块可以被用于移动通信，例如根据lte标准、根据长期演进或新的5g移动通信系统的移动通信。

附图标记172表示发动机控制单元。附图标记174对应于与电子稳定性控制相对应的esc控制单元，而附图标记176表示传输控制单元。这样的控制单元（其全部都被分配给传动系的类别）的联网通常与can总线系统（控制器局域网络）104一起发生。由于各种传感器都安装在机动车辆中，而且这些传感器不再仅连接到个体控制单元，所以这样的传感器数据也经由总线系统104分发给个体控制设备。

然而，现代机动车辆还可以具有另外的组件，诸如像lidar（光探测和测距）传感器186或radar（无线电探测和测距）传感器那样的另外的环境扫描传感器以及更多摄像机，例如，作为前置相机、后置相机或侧面相机。这样的传感器被越来越多地用于车辆中以供环境观察。在机动车辆中可以提供另外的控制设备，诸如自动驾驶控制单元adc184和自适应巡航控制单元acc182等。在车辆中可能还有其它系统，诸如用于车辆间距离测量的uwb收发器。uwb收发器通常可以被用于短距离观察，例如3至10m的短距离观察。radar和lidar传感器可以被用于扫描高达250m或150m的范围，而相机的覆盖范围为30至120m.组件182至186连接到另一通信总线102。以太网总线可以是该通信总线102的选择，因为它具有更高的数据传输带宽。适应于汽车通信特殊需求的一个以太网总线在ieee802.1q规范下进行标准化。此外，可以经由来自其它道路参与者的v2v通信来接收用于周围观察的许多信息。特别是对于那些不在进行观察的车辆的视线los内的道路参与者来说，经由v2v通信来接收关于他们的方位和运动的信息是非常有利的。

附图标记190表示车载诊断接口。

出于经由通信接口160将车辆相关的传感器数据传输到另一车辆或传输到中央计算机320的目的，提供了网关30。该网关连接到不同的总线系统100、102、104和106。网关30被适配成将它经由一根总线接收到的数据转换成另一根总线的传输格式，以便该数据可以以那里指定的包来分发。为了将该数据转发到外面，即，转发到另一机动车辆10或转发到中央计算机320，车载连接单元160配备有通信接口uu和pc5以用来接收这些数据包，并且进而将这些数据包转换成相对应地使用的移动无线电标准的传输格式。如果要在不同总线系统之间交换数据，则网关30采取全部必要的格式转换。

在所考虑的协同或自主驾驶的场景下，这些车辆周期性地广播所谓的协同意识消息cam，使得它们知道有哪些其他车辆在附近。连同其自身的周围环境观察部件，车辆可以很好地了解在不久的将来会发生什么，而且因此可以基于此信息来实现协同或自主驾驶机动。

图3示出了在每个方向上具有两个车道的高速公路的一侧的交通拥堵情况的示例。交通拥堵在高速公路的底部，示出了多个车辆10在交通拥堵中从左向右缓慢移动。标记有附图标记12的车辆被视为观察员车辆，其对周围的车辆进行观察。在道路的另一侧，仅描绘了一个从右向左移动的车辆10。在这种情况下，该车辆是较长的车辆，例如是卡车或公共汽车。注意到，当周围的车辆装备有周围环境观察传感器时，周围的车辆也将观察它们的周围环境。

每个观察员车辆12都将在周围环境中感知到的对象通知周围的车辆10。关于感知对象的交换信息可以包括方位、大小、类型、运动方向、移动速度、加速度等。出于安全原因，将周期性地传输此类信息。在高速公路的场景下，车辆的速度可能非常高，因此需要将信息频繁地传输到周围的车辆。在典型的交通拥堵情况下，位于交通拥堵所在道路一侧的车辆的速度可能实际上很低，低到车辆静止不动的情况。

在那种情况下，由于大量车辆试图发送其观察信息，因此定期交换有关周围环境观察的信息可能会使v2v信道容量过载。为了解决该问题，在一个实施例中，将实行以下过程从而限制所交换的信息量。图4示出了用于此过程的流程图的示例。该流程图是计算机程序的流程图。该计算机程序将在处理单元上运行。这样的处理单元可以是微处理器或微控制器。在一个实施例中，处理单元是图2所示的微型计算机40。在另一个实施例中，处理单元是图2所示的车载连接单元160中的微处理器。该过程以程序步骤401开始。在程序步骤402中，观察员车辆12将实行利用周围环境观察传感器150和186来观察其周围环境的步骤。该步骤还可以包括对传感器数据的评估。为了评估传感器数据，将使用诸如过滤、对象识别、运动估计等等的已知的图像处理技术。在步骤403中，将检查是否存在交通拥堵情况。这可以通过检查是否检测到了“广播风暴”来轻松完成。当大量车辆将在指定时间段内交换它们的cam、denm或cpm消息时，将导致这种广播风暴。用于检查是否存在交通拥堵的一个替选的实施例是通过评估由相机150捕获的记录图像。用于检测交通拥堵情况的其他实施例涉及对以下情况的确定：在同一方向上移动的多个车辆的速度低、在同一方向上移动的车辆之间的相对运动低以及有大量周围的车辆。如果不存在交通拥堵场景，那么程序分支到步骤410，在那里程序将结束。在识别出了有交通拥堵场景的情况下，接下来的程序步骤404涉及将周围环境区域细分为关注区。在图3所描绘的情况下，仅将高速公路区域细分为三个区zoi1至zoi3。高速公路被划分成不同的车道。附图标记zoi1标记观察员车辆12在上面行驶的车道。附图标记zoi2标记观察员车辆12在上面行驶的道路侧的另一车道。附图标记zoi3标记车辆10在上面朝着观察员车辆12的反方向移动的道路侧。顶部道路侧的两个车道被分配到一个区zoi3的原因是，这两个道路侧被基础设施部件分开，例如，被墙壁或障碍物隔开，以使得与另一道路侧上的车辆发生事故的风险降低。因此，在顶部道路侧的全部车辆10将被归为同一类别中。在步骤405中，观察员车辆12将估计在区zoi1中移动的车辆10的相对（绝对）速度。为了实行该步骤，在一个实施例中，观察员车辆12将依赖于来自其自身的周围环境观察传感器150、186的信息。在扩展的实施例中，观察员车辆12还将考虑从周围的车辆10接收到的观察信息。这可以增加步骤405中的运动估计的准确性。数据融合技术可以被用于该目的。在步骤406中，将检查区zoi1中所估计的相对速度是否高于定义的最小值v_r_min、例如0.5m/s。由于可以利用运动矢量来描述车辆之间的相对运动，因此提到了v_r_min是阈值，该阈值将与已被确定的所估计的运动矢量的长度进行比较。在图3中，确定了此相对速度的车辆之间的关系利用附图标记vr来指示。如果否，则将在查询407中检查被设置为定义值（例如5s）的计时器是否已经期满。如果否，则程序在步骤410中结束。在全部其他情况下，该程序分支到程序步骤408，在这里触发与传感器信息一起的经更新的感知共享消息的发送，该传感器信息关于观察员车辆的最新的周围环境观察。在步骤409中，重新开始5s定时器。该程序被周期性地调用，其中在如下约束下确定周期，该约束为周围环境传感器可以多快地进行新的周围环境观察。这样，当存在交通拥堵情况时，将应用以5s的周期周期性地传输感知共享消息。与cpm消息将以50ms的间隔来传输的正常的交通流量情况相比，这从主观上减少了所交换的数据量。

结果，在图3的示例中可能存在不同的更新周期。如果在道路的底部移动的车辆之间的相对速度低于v_r_min，则更新周期将为5s。如果在区zoi1中移动的车辆之间的相对速度低于v_r_min，则该周期将被减小。对于在区zoi3中移动的车辆来说，当周围环境传感器观察它们时，可以使用5s的相同的更新周期或例如为2s的另一个经更新的周期。

图5现在示出了可以增加用于发送经更新的cpm消息的周期的另一情况。这是在周围环境中检测到静态对象时的情况。静态对象的一个示例是在高速公路一侧的墙壁imo3。另一示例是在人口稠密的市区内停放的车辆。通常，在这样的区域中，由于没有足够的停车位，汽车以很小的距离来停放。图5示出了以小的车辆间距离来停放的两组被停放的汽车imo1和imo2。将利用图6的流程图来解释用于使发送经更新的cpm消息的周期适应的过程。

附图标记421表示程序的开始。在程序步骤422中，观察员车辆12将实行观察其周围环境的步骤。该步骤将以与图3的编程步骤402中类似的方式来实行。在查询423中，将检查是否已观察到了比如墙壁或密集停放的车辆之类的不动对象。如果否，则程序在步骤426中结束。如果是，则下一个步骤是查询424，在其中将检查5秒计时器是否已期满。在上一次更新的cpm消息已被传输的情况下，该计时器已启动。如果该计时器尚未期满，则程序在步骤426中结束。如果该计时器已期满，则在步骤425中，将传输经更新的感知共享消息。5s计时器也将在步骤425中重新启动。再一次，在与联系图4所解释的相同的约束下，周期性地调用该程序。这样，当已经检测到了静态对象时，也将应用5s计时器。在一个实施例中，该程序可以单独使用。在另一个实施例中，该程序可以与利用图4中的流程图图解说明的程序并行地被使用。

在另外的实施例中，可以通过在步骤406与407之间添加查询423来修改图4的此程序。如果不曾检测到不动对象，则程序结束，如果是，则程序分支到5秒计时器查询408。

要理解的是，可以用各种形式的硬件、软件、固件、专用处理器或它们的组合来实现所提出的方法和装置。专用处理器可以包括专用集成电路（asic）、精简指令集计算机（risc）和/或现场可编程门阵列（fpga）。优选地，所提出的方法和装置被实现为硬件和软件的组合。此外，软件被优选地实现为有形地体现在程序存储设备上的应用程序。应用程序可以上传到包括任何合适架构的机器并且由其来执行。优选地，该机器在具有诸如一个或多个中央处理单元（cpu）、随机存取存储器（ram）和输入/输出（i/o）接口之类的硬件的计算机平台上实现。该计算机平台还包括操作系统和微指令代码。本文中所描述的各种过程和功能或者可以是微指令代码的部分或者可以是经由操作系统来执行的应用程序的部分（或它们的组合）。此外，各种其它的外围设备都可以连接到该计算机平台，诸如附加的数据储存设备和打印设备。

应该理解的是，图中所示的元件可以用各种形式的硬件、软件或它们的组合来实现。优选地，这些元件在一个或多个适当地编程的通用设备上以硬件和软件的组合形式来实现，所述一个或多个适当地编程的通用设备可以包括处理器、存储器和输入/输出接口。在本文中，短语“耦合”被定义成意指直接连接或者经由一个或多个中间组件而间接连接。这样的中间组件可以包括基于硬件和软件两者的组件。

要进一步理解的是，因为可以用软件来实现附图中所描绘的构成性系统组件和方法步骤中的一些，所以系统组件（或过程步骤）之间的实际连接可能根据对所提出的方法和装置进行编程所采用的方式而不同。考虑到本文中的教导，相关领域的普通技术人员将能够预料到所提出的方法和装置的这些以及类似的实现方式或配置。

本公开不限于这里所描述的示例性实施例。存在许多不同的适应和发展的范围，这些适应和发展也被认为属于本公开。

附图标记列表

10被观察车辆

12观察员车辆

20触摸屏

30网关

40计算设备

50操作元件单元

60存储器单元

70至显示单元的数据线

80至存储器单元的数据线

90至操作元件单元的数据线

100数据总线

110多功能显示器

120电话

130导航系统

140无线电

150相机

160车载连接单元

200演进分组核心

210基站

300互联网

310路侧单元

320后台服务器

401-410第一计算机程序的程序步骤

421-426第二计算机程序的程序步骤

zoi1第一关注区

zoi2第二关注区

zoi3第三关注区

vrzoi1区中的车辆之间的关系

imo1第一不动对象

imo2第二不动对象

imo3第三不动对象