一种车辆通信方法及装置与流程

1.本技术涉及车辆通信技术领域，尤其涉及一种车辆通信方法及装置。


背景技术：

2.随着万物互联时代的来临，车联网(vehicle to everything，v2x)被定义为第五代移动通信技术(5th generation mobile networks，5g)的又一大应用场景。
3.现有技术中的车辆与车辆之间的通信是通过蜂窝组网或者绕行基站和服务器的方式实现的，然而，这种解决方案存在带宽小、时延高的特点，大大降低了车辆信息的传递效率。


技术实现要素：

4.本技术提供一种车辆通信方法及装置，解决了现有技术的车辆信息的传递效率较低的技术问题。
5.为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：
6.第一方面，提供一种车辆通信方法，应用于第一车辆，该方法包括：获取目标数据，该目标数据包括以下至少一项：头车视野数据、音视频数据和通知信息；根据该目标数据的类别确定激光通信模块的发射波长；通过该激光通信模块以该发射波长向第二车辆发射该目标数据。
7.本技术实施例中，获取目标数据，该目标数据包括以下至少一项：头车视野数据、音视频数据和通知信息；根据该目标数据的类别确定激光通信模块的发射波长；通过该激光通信模块以所述发射波长向第二车辆发射该目标数据。通过该方案，由于可以根据目标数据的类别确定激光通信模块的发射波长，并以该发射波长向第二车辆发射目标数据，因此，可以利用波分系统的大带宽优势，提升数据传输速率，同时，可以避免绕行，在车辆间做到背靠背收发，从而最大限度的降低时延，保障行车安全。
8.第二方面，提供一种车辆通信装置，包括获取单元、处理单元和发射单元。该获取单元，用于获取目标数据，所述目标数据包括以下至少一项：头车视野数据、音视频数据和通知信息；该处理单元，用于根据所述目标数据的类别确定激光通信模块的发射波长；该发射单元，用于通过所述激光通信模块以所述发射波长向第二车辆发射所述目标数据。
9.第三方面，提供一种车辆通信装置，包括存储器和处理器。存储器用于存储计算机执行指令，处理器与存储器通过总线连接。当车辆通信装置运行时，处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以使车辆通信装置执行第一方面提供的车辆通信方法。
10.第四方面，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括计算机执行指令，当计算机执行指令在计算机上运行时，使得该计算机执行第一方面提供的车辆通信方法。
11.第五方面，提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上述第一方面及其各种可能的实现方式提供
的车辆通信方法。
12.需要说明的是，上述计算机指令可以全部或者部分存储在计算机可读存储介质上。其中，计算机可读存储介质可以与车辆通信装置的处理器封装在一起的，也可以与车辆通信装置的处理器单独封装，本技术对此不作限定。
13.本技术中第二方面、第三方面、第四方面以及第五方面的描述，可以参考第一方面的详细描述，此处不再赘述；并且，第二方面、第三方面、第四方面以及第五方面描述的有益效果，可以参考第一方面的有益效果分析，此处不再赘述。
14.在本技术中，上述车辆通信装置的名字对设备或功能模块本身不构成限定，在实际实现中，这些设备或功能模块可以以其他名称出现。只要各个设备或功能模块的功能和本技术类似，均属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内。
15.本技术的这些方面或其他方面在以下的描述中会更加简明易懂。
附图说明
16.图1为本技术实施例提供的一种车辆通信方法的流程示意图；
17.图2为本技术实施例提供的车队中车辆的示意图；
18.图3为本技术实施例提供的车队中车辆的信号传递示意图之一；
19.图4为本技术实施例提供的车队中车辆的信号传递示意图之二；
20.图5为本技术实施例提供的车队中车辆的信号传递示意图之三；
21.图6为本技术实施例提供的一种车辆通信装置的结构示意图；
22.图7为本技术实施例提供的一种车辆通信装置的硬件结构示意图之一；
23.图8为本技术实施例提供的一种车辆通信装置的硬件结构示意图之二。
具体实施方式
24.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
25.需要说明的是，本技术实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本技术实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
26.为了便于清楚描述本技术实施例的技术方案，在本技术实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不是在对数量和执行次序进行限定。
27.通常情况下，现有技术中的车辆与车辆之间的通信是通过蜂窝组网或者绕行基站和服务器的方式实现的，然而，这种解决方案存在带宽小、时延高的特点，大大降低了车辆信息的传递效率。
28.为了解决上述问题，本发明提供了一种车辆通信方法，包括：获取目标数据，该目标数据包括以下至少一项：头车视野数据、音视频数据和通知信息；根据该目标数据的类别
确定激光通信模块的发射波长；通过该激光通信模块以所述发射波长向第二车辆发射该目标数据。通过该方案，由于可以根据目标数据的类别确定激光通信模块的发射波长，并以该发射波长向第二车辆发射目标数据，因此，可以利用波分系统的大带宽优势，提升数据传输速率，同时，可以避免绕行，在车辆间做到背靠背收发，从而最大限度的降低时延，保障行车安全。
29.下面结合具体实施例和附图对上述实现方式进行详细的阐述。
30.如图1所示，本技术实施例提供一种车辆通信方法，该车辆通信方法可以应用于第一车辆，该车辆通信方法可以包括下述的s101-s103。
31.s101、第一车辆获取目标数据。
32.其中，上述目标数据包括以下至少一项：头车视野数据、音视频数据和通知信息。
33.s102、第一车辆根据目标数据的类别确定激光通信模块的发射波长。
34.s103、第一车辆通过激光通信模块以该发射波长向第二车辆发射该目标数据。
35.下面通过三个实施例具体说明上述车辆通信方法。
36.实施例1
37.在上述目标数据为头车视野数据、且第一车辆为头车的情况下，第一车辆可以通过摄像头采集车辆前方的视野画面，通过透镜接收经环境反射的扫频信号；然后将该视野画面与该扫频信号进行视频融合，得到头车视野数据。在该目标数据为头车视野数据、且第一车辆非头车的情况下，第一车辆可以接收前车发送的头车视野数据并播放该头车视野数据对应的视野画面。
38.具体的，如图2所示，在n辆车编队行驶的过程中，由于后车无法观察头车视野。因此需要建立前后车通信链路，将头车视野数据实时传递给后车，以方便后车共享头车前方的视野。以车辆1为头车为例。车辆1的前向传感系统可以采集前方视野，形成图像数据格式的头车视野数据。头车视野数据流经过车辆1的车载网络设备处理后，可以通过车尾激光通信系统发送1310nm波段激光，指向车辆2的前端传感系统中的激光雷达。车辆2前向传感系统中激光雷达收到车辆1后向激光通信视频数据流，并经过车辆2中车载网络设备处理后，可以在本地车载屏幕播放头车1的视野画面。同时，车辆2还可以通过车辆2车尾激光通信系统透传该头车视野数据。通过这种方法，n辆车内从车辆2到车辆n可依次接收并呈现来自头车1的视野画面。
39.下面结合图3详细介绍上述视野传输实例中的信号流程。如图3所示，当第一车辆为头车时，线性啁啾可以调制激光器稳定连续输出1550nm的激光，从而获得一个三角形的线性频率调制信号。该调制信号经过一分二耦合器，一路经过准直器扫描输出，用于探测前方视野环境；另一路用作本振光与回波信号发生混频。透镜可以接收经环境反射的1550nm附近5ghz带宽内的扫频信号，经过分波器后与本振光混频。混频后的电信号经过数据处理电路处理，输出给上位机做视频融合。摄像头采集的数据为二维内容，通过与激光雷达的三维数据做视频融合后，经上位机输出至网络设备。网络设备包括本地终结业务和透传业务的功能，可通过音视频系统将视频信号转化为视频画面，并实现本地播放，也可将视频信号透传给后车的激光通信发射机。车尾激光通信发射机将视频信号调制并驱动定频激光，以1310nm波长发射。当第一车辆非头车时，透镜可以接收1310nm波长信号并经分波器到达探测器。经过放大器放大后连接至网络设备，网络设备可通过音视频系统将视频信号转化为
视频画面，并实现本地播放也可继续透传给后车的激光通信发射机，如此，可以实现将头车视野数据依次传递给每辆车。
40.需要说明的是，图3只针对上述视野传输实例，通过设置分波器与合波器可以便于其他实例中使用不同的波道。
41.实施例2
42.在上述目标数据为音视频数据的情况下，第一车辆获取目标数据之前，第一车辆还可以接收第二车辆发送的通信请求；并根据该通信请求建立与第二车辆之间的通信连接。从而建立接收用户输入的音视频数据的基础。
43.具体的，如图4所示，第二车辆可以发起通信请求，经过tcp/ip协议封装和网络设备处理后，可以通过车前和车后的发射模块发射寻址。第二车辆接收到第一车辆的通信请求后，经过三次握手后，可以建立端到端的硬通信管道，经过第一车辆与第二车辆的全双工通信后，第一车辆与第二车辆之间的音视频通话可以由一方发起终止请求，经过四次协商后，该音视频通话可以终止。
44.可选的，车后接收模块对应车前发射模块波道，车前接收模块对应车后发射模块波道。其中，车前发射模块可以使用1560nm波道，通道带宽可以大于或等于50ghz，车后发射模块可以使用1530nm波道，通道带宽可以大于或等于50ghz。
45.实施例3
46.在上述目标数据为通知信息的情况下，第一车辆向第二车辆发射目标数据之后，第一车辆还可以执行减速、转向以及安全距离计算任务。
47.示例性的，如图5所示，以上述通知信息为离队通知为例。第一车辆可以发出离队通知，网络设备可以将该离队通知打包成一般性消息编码格式，并分别向第一车辆的前后车辆发送。网络设备可以向控制模块发送离队指令，从而使控制模块辅助第一车辆执行减速、转向以及安全距离计算等任务。第二车辆可以接收到第一车辆的离队通知，在由网络设备解码后分别发送给自身的控制模块，从而给第一车辆腾出变道和转向的空间，并预留前后安全车距。当第一车辆完成离队后，其前后车辆可以重新建立编队连接，保持跟队状态。其中，车前的收发模块的信息传输通道可以为1330nm，车后的收发模块的信息传输通道可以为1360nm。
48.需要说明的是，在实施例中，上述第二车辆可以包括至少一辆车。即该至少一辆车可以依次接收到第一车辆的离队通知，并给第一车辆腾出空间。
49.可选的，上述通知信息可以包括故障编码。不同的故障编码可以使控制模块执行不同的动作。参考表1，为不同故障类型对应的故障编码，以及需要执行的动作。
50.表1
[0051][0052][0053]
需要说明的是，上述表1中的故障代码可以为十六进制的四位组合，也可为十六进制的两位组合。本技术实施例对此不做限定。
[0054]
本技术实施例提供一种车辆通信方法，由于可以根据目标数据的类别确定激光通信模块的发射波长，并以该发射波长向第二车辆发射目标数据，因此，可以利用波分系统的大带宽优势，提升数据传输速率，同时，可以避免绕行，在车辆间做到背靠背收发，从而最大限度的降低时延，保障行车安全。
[0055]
上述主要从方法的角度对本技术实施例提供的方案进行了介绍。为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本技术实施例能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0056]
本技术实施例提供的车辆通信方法，执行主体可以为第一车辆，或者该第一车辆中的车辆通信装置。本技术实施例中以车辆通信装置执行车辆通信方法为例，说明本技术实施例提供的车辆通信装置。
[0057]
需要说明的是，本技术实施例可以根据上述方法示例对车辆通信装置进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。可选的，本技术实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
[0058]
如图6所示，本技术实施例提供的一种车辆通信装置。该车辆通信装置600可以包括获取单元601、处理单元602和发射单元603。该获取单元601，可以用于获取目标数据，该目标数据包括以下至少一项：头车视野数据、音视频数据和通知信息。该处理单元602，可以用于根据该目标数据的类别确定激光通信模块的发射波长。该发射单元603，可以用于通过激光通信模块以该发射波长向第二车辆发射目标数据。例如，结合图1，获取单元601可以用于执行s101，处理单元602，可以用于执行s102，发射单元，603可以用于执行s103。
[0059]
可选的，在该目标数据为该头车视野数据、且该第一车辆为头车的情况下，该获取单元601，具体可以用于通过摄像头采集车辆前方的视野画面，通过透镜接收经环境反射的扫频信号；将该视野画面与该扫频信号进行视频融合，得到该头车视野数据。
[0060]
可选的，上述装置600还可以包括播放单元604；在该目标数据为该头车视野数据、且该第一车辆非头车的情况下，该获取单元601，具体可以用于接收前车发送的头车视野数据；该播放单元604，可以用于播放该头车视野数据对应的视野画面。
[0061]
可选的，在该目标数据为该音视频数据的情况下，该获取单元601，还可以用于在获取目标数据之前，获取该第二车辆发送的通信请求；该处理单元602，还可以用于根据该通信请求建立与该第二车辆之间的通信连接；该获取单元601，具体可以用于接收用户输入的音视频数据。
[0062]
可选的，在该目标数据为该通知信息的情况下，该处理单元602，还可以用于该发射单元向第二车辆发射该目标数据之后，执行减速、转向以及安全距离计算任务。
[0063]
当然，本技术实施例提供的车辆通信装置600包括但不限于上述模块。
[0064]
本技术实施例还提供一种如图7所示的车辆通信装置，该车辆通信装置包括处理器11，存储器12、通信接口13、总线14。处理器11，存储器12以及通信接口13之间可以通过总线14连接。
[0065]
处理器11是车辆通信装置的控制中心，可以是一个处理器，也可以是多个处理元件的统称。例如，处理器11可以是一个通用中央处理单元(central processing unit，cpu)，也可以是其他通用处理器等。其中，通用处理器可以是微处理器或者是任何常规的处理器等。
[0066]
作为一种实施例，处理器11可以包括一个或多个cpu，例如图7中所示的cpu 0和cpu 1。
[0067]
存储器12可以是只读存储器(read-only memory，rom)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，ram)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，eeprom)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。
[0068]
一种可能的实现方式中，存储器12可以独立于处理器11存在，存储器12可以通过总线14与处理器11相连接，用于存储指令或者程序代码。处理器11调用并执行存储器12中存储的指令或程序代码时，能够实现本技术实施例提供的车辆通信方法。
[0069]
另一种可能的实现方式中，存储器12也可以和处理器11集成在一起。
[0070]
通信接口13，用于与其他设备通过通信网络连接。所述通信网络可以是以太网，无
线接入网，无线局域网(wireless local area networks，wlan)等。通信接口13可以包括用于接收数据的接收单元，以及用于发送数据的发送单元。
[0071]
总线14，可以是工业标准体系结构(industry standard architecture，isa)总线、外部设备互连(peripheral component interconnect，pci)总线或扩展工业标准体系结构(extended industry standard architecture，eisa)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图7中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0072]
需要指出的是，图7示出的结构并不构成对该车辆通信装置的限定。除图7所示部件之外，该车辆通信装置可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
[0073]
图8示出了本技术实施例中车辆通信装置的另一种硬件结构。如图8所示，车辆通信装置可以包括处理器21以及通信接口22。处理器21与通信接口22耦合。
[0074]
处理器21的功能可以参考上述处理器11的描述。此外，处理器21还具备存储功能，可以参考上述存储器12的功能。
[0075]
通信接口22用于为处理器21提供数据。该通信接口22可以是车辆通信装置的内部接口，也可以是车辆通信装置对外的接口(相当于上述通信接口13)。
[0076]
需要指出的是，图7(或图8)中示出的结构并不构成对车辆通信装置的限定，除图7(或图8)所示部件之外，该车辆通信装置可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
[0077]
本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括计算机执行指令。当计算机执行指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上述实施例提供的车辆通信方法中，车辆通信装置执行的各个步骤。
[0078]
本技术实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品可直接加载到存储器中，并含有软件代码，该计算机程序产品经由计算机载入并执行后能够实现上述实施例提供的车辆通信方法中，车辆通信装置执行的各个步骤。
[0079]
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件程序实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式来实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机执行指令时，全部或部分地产生按照本技术实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或者数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可以用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)，光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，ssd))等。
[0080]
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上
述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
[0081]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，上述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0082]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个可读取的存储介质中。基于这样的理解，本技术实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0083]
以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。