方法、控制单元、个人移动终端、轻型交通工具和系统与流程

本描述涉及轻型交通工具的通信和控制中的进展。

背景技术：

技术实现思路

1、根据第一方面，一种用于操作轻型交通工具、尤其是踏板电动自行车或电动滑板车的控制单元的方法，包括：接收与交通工具的传感器相关联的至少一个传感器信息；以及经由控制单元与个人移动终端之间的通信信道来传输所述至少一个传感器信息和/或至少基于此的信息。

2、有利地，控制单元负责朝向个人移动终端传输所述至少一个传感器信息。因此，在控制单元侧可以省略另外的计算单元，并且对于处理所述至少一个传感器信息和/或至少一个基于此的信息的责任被转移到个人移动终端。此外，可以在控制单元侧省略用于v2x通信的无线电接口。提供了更便宜的控制单元。

3、根据有利的示例，所述方法包括：经由控制单元与个人移动终端之间的通信信道来接收交通工具的至少一个反应信息；以及基于接收到的至少一个反应信息来操作所述交通工具。

4、有利地，所述反应信息的确定从控制单元被转移到个人移动终端。

5、根据有利的示例，所述方法包括：经由控制单元与个人移动终端之间的通信信道来接收与个人移动终端相关联的至少一个状态信息；并且其中所述至少一个传感器信息和/或至少基于此的信息经由控制单元与个人移动终端之间的通信信道的传输基于所述至少一个状态信息。

6、v2x消息不仅仅表示状态信息，还有对齐消息。在这种情况下，它是交互式消息，并且也携带命令。让我们将状态信息定义为：

7、-由交通工具之间的(共享)传感器信息表示的任何状态信息

8、-在交通工具之间传输的任何轨迹/路径/航路点

9、-另外的通知

10、-另外的中继的信息

11、-任何对齐信息，包括命令和通知

12、经由接收到的状态信息，使得控制单元能够基于个人移动终端的状态来停止和开始所述至少一个传感器信息的传输。例如，如果个人移动终端经由所述至少一个状态信息发信号通知：个人移动终端的用于v2x通信的无线电接口被禁用，则控制单元可以决定停止所述至少一个传感器信息的传输。

13、根据有利的示例，所述方法包括：经由交通工具的控制单元与个人移动终端之间的通信信道来传输与交通工具相关联的至少一个能力信息。

14、有利地，所述至少一个能力信息允许个人移动终端使其功能适配于交通工具的能力。

15、根据第二方面，一种用于操作个人移动终端的方法包括：经由个人移动终端与交通工具的控制单元之间的通信信道来接收与交通工具的传感器相关联的至少一个传感器信息和/或至少一个基于此的信息；基于接收到的至少一个传感器信息来确定与交通工具相关联的至少一个状态信息；经由无线电信道来传输至少一个消息，尤其是v2x消息或vru消息，其包括与交通工具相关联的所确定的至少一个状态信息。

16、有利地，个人移动终端被用于启用交通工具的v2x通信。

17、根据有利的示例，所述方法包括：经由无线电信道来接收至少一个另外的消息，尤其是v2x消息，其包括与另外的交通工具相关联的至少一个状态信息；基于与另外的交通工具相关联的接收到的至少一个状态信息来确定交通工具的至少一个反应信息；以及经由个人移动终端与交通工具的控制单元之间的通信信道来传输至少一个所确定的反应信息。

18、有利地，个人移动终端的处理能力用于确定交通工具的反应信息。因此，控制单元可以被配备有降低的处理能力。

19、根据有利的示例，所述方法包括：确定或接收与个人移动终端相关联的环境信息；并且其中所述至少一个反应信息的确定基于另一个交通工具的接收到的至少一个状态信息并且基于所确定的或接收到的环境信息。

20、通过将环境信息考虑在内，所述反应信息可以适配于被操作的交通工具所驻留的环境。例如，恶劣的天气条件指示紧急制动的更长制动距离，并且因此，交通工具的制动器必须被相应地操作。

21、根据有利的示例，所述方法包括：确定与个人移动终端相关联的至少一个状态信息；以及经由其间的通信信道来传输与个人移动终端相关联的至少一个状态信息。

22、例如，如果个人移动终端指示低电池状态，则控制单元可以启动其v2x服务或其部分的关闭。

23、根据有利的示例，所述方法包括：经由个人移动终端与交通工具的控制单元之间的通信信道来接收与交通工具相关联的能力信息；并且其中交通工具的至少一个反应信息的确定基于与另外的交通工具相关联的接收到的至少一个状态信息并且基于接收到的能力信息。

24、有利地，所述至少一个反应信息的确定是根据至少一个接收到的能力而做出的，交通工具提供了实际反应的实施。

25、根据本描述的第三方面，一种交通工具、尤其是踏板电动自行车或电动滑板车的控制单元包括：接收装置，用于接收与交通工具的传感器相关联的至少一个传感器信息；以及传输装置，用于经由控制单元与个人移动终端之间的通信信道来传输所述至少一个传感器信息和/或至少基于此的信息。

26、根据本描述的第四方面，一种交通工具、尤其是踏板电动自行车或电动滑板车包括根据前述方面的控制单元。

27、根据本描述的第五方面，一种个人移动终端包括：接收装置，用于经由个人移动终端与交通工具的控制单元之间的通信信道来接收与交通工具的传感器相关联的至少一个传感器信息和/或至少一个基于此的信息；确定装置，用于基于接收到的至少一个传感器信息来确定与交通工具相关联的至少一个状态信息；传输装置，用于经由无线电信道来传输至少一个消息，尤其是v2x消息，其包括与交通工具相关联的所确定的至少一个状态信息。

28、根据本描述的第六方面，一种系统包括根据第三方面的控制单元和根据第五方面的个人移动终端。

29、图1示意性地描绘了框图；以及

30、图2示意性地描绘了序列图。

31、图1示意性地描绘了框图。轻型交通工具bica被描绘为踏板电动自行车，并且包括至少一个致动器、至少一个传感器、以及控制单元cua。例如，轻型交通工具bica不超过50kg。至少一个致动器包括以下各项中的至少一个：制动器b1、b2、马达、以及信令实体se。相应的致动器提供了以下功能中的至少一个：制动辅助、马达速度调节、马达脱离(motordisengage)、报警灯等。

32、至少一个传感器包括以下各项中的至少一个：用于感测制动器b1、b2之一的状态的传感器；用于感测马达m的马达状态的传感器；指示外部照明的操作条件的传感器。因此，传感器信息可以包括来自以下来源中的至少一个的信息：光传感器、制动传感器(例如，陀螺仪(惯性)传感器或电子abs设备或制动杆开关/离合器)、加速度传感器、速度传感器、右/左转向标志/轴传感器、电池水平传感器、马达重要信息传感器。

33、控制单元cua包括第一接口l1_cua，用于接收来自至少一个传感器的信号并且用于向至少一个致动器传输至少一个操作指令。

34、控制单元cua包括第二接口l2_cua，用于经由信道cha与个人移动终端uea通信。

35、控制单元cua包括存储器单元m_cua和处理单元p_cua。在非暂时性存储器单元m_cua上，存储了计算机程序c_cua。当在处理单元p_cua上执行计算机程序c_cua时，处理单元p_cua与存储器单元m_cua以及接口l1_cua和l2_cua一起使得控制单元cua实施本文中描述的方法。

36、个人移动终端uea包括第一接口l1_uea，用于经由信道cha与控制单元cua通信。

37、个人移动终端uea包括第二接口l2_uea，用于经由无线电信道rch与另一个交通工具carc的另外的无线电终端uec和/或与道路侧单元(rsu)和/或如基站(例如gnb或enb)之类的接入点ap进行通信，从而与回程实体通信。附加地，另一个第三接口l2_uea与远程网络rn中或无线电接入网络(ran)中的另一个通信实体(例如基站(gnb或enb))进行通信。无线电信道rch 1可以是以下各项中的一个：到另一个交通工具carc或道路侧单元的移动终端uec的直接通信信道。无线电信道rch 2可以是以下各项中的一个：到接入点ap或基站/从接入点ap或基站的上行链路或下行链路信道。

38、个人移动终端uea包括非暂时性存储器单元m_uea、以触摸面板形式的人机接口hmi、以及处理单元p_uea。在存储器单元m_uea上，存储了计算机程序c_uea。当在处理单元p_uea上执行计算机程序c_uea时，处理单元p_uea与存储器单元m_uea以及接口l1_uea和l2_uea一起使得个人移动终端uea实施本文中描述的方法。

39、个人移动终端uea被适配成传输和接收v2x消息(v2x：交通工具到一切)和/或传输和接收vru消息(vru：易受伤害的道路使用者)。

40、个人移动终端uea被适配成经由uu接口向无线电接入网络(ran)传输和接收v2x服务消息(v2x：交通工具到一切)和/或传输和接收vru服务消息(vru：易受伤害的道路使用者)。

41、图2示意性地描绘了序列图。作为举例，与控制单元cua相关联的交通工具是自行车，并且另一个交通工具是汽车。当然，另一个交通工具可以是另一个自行车。在另一个示例中，自行车与行人类型用户终端进行通信。

42、根据步骤102和202，控制单元cua和个人移动终端uea彼此对接以提供通信信道cha。个人移动终端uea(例如，智能电话、平板电脑)运行应用，使得个人移动终端uea能够经由通信信道cha与控制单元cua通信。无线电信道cha具有以下连接选项中的一个：

43、-线缆，当线缆被连接时，用于例如给智能设备充电

44、-近场通信(nfc)：交换安全性信息、关联，并且交换控制数据、传感器信息和指令

45、-蓝牙：与cua配对并且交换数据和控制

46、-wi-fi(现有版本或高级低功率版本)：用于关联和/或发送/交换数据。

47、-许可和未许可频段上的侧链路(d2d)通信

48、为了具有经由通信信道cha的安全连接，为了避免未授权的访问，实施在cua与uea之间的认证。安全防护和功能安全性功能性两者在cua和uea中实现。认证是在cua与uea之间完成的，使得uea能够经由以下各项与cua关联：

49、-标准化的密钥交换/共享，或

50、-在板载设备和智能设备应用上运行的安全认证机制，例如，类似ccu的较低层部分的芯片组具有它，应用也如此(例如，基于供应商的app和类似ccu的芯片组)

51、-合法的电子移动性id，其是根据对电子移动性进行许可而编程的，其中唯一密钥可以与运行v2x服务的应用(在智能设备uea上)相关联。

52、另外的交通工具carc确定318与另外的交通工具carc相关联的至少一个状态信息stat_c。状态信息stat_c例如包括另外的交通工具carc的计划轨迹。另外的交通工具carc经由无线电信道来传输320状态信息stat_c。

53、个人移动终端uea经由无线电信道rch来接收(根据接收装置220)至少一个另外的消息v2x2，尤其是v2x消息，其包括与另外的交通工具carc相关联的至少一个状态信息stat_c。

54、个人移动终端uea基于与另外的交通工具carc相关联的接收到的至少一个状态信息stat_c来确定(根据确定装置222)交通工具bica的至少一个反应信息reac_a。

55、例如，确定222包括交通工具bica的计划轨迹与另外的交通工具的接收到的计划轨迹的比较，接收到的轨迹是接收到的状态信息stat_c的一部分。

56、个人移动终端uea确定或接收(根据确定或接收装置250)与个人移动终端uea相关联的环境信息env_a。至少一个反应信息reac_a的确定222基于另一个交通工具carc的接收到的至少一个状态信息stat_c并且基于所确定的或接收到的环境信息env_a。

57、环境信息env_a包括例如以下各项中的至少一个：经由相应服务接收到的天气条件、从个人移动终端uea的位置传感器接收到的位置信息、从个人移动终端uea的传感器接收到的温度等。

58、个人移动终端uea经由个人移动终端uea与交通工具bica的控制单元cua之间的通信信道cha来传输(根据传输装置224)至少一个所确定的反应信息reac_a。

59、控制单元cua接收(根据接收装置110)与交通工具bica的传感器之一相关联的至少一个传感器信息sens_a。

60、控制单元cua经由控制单元cua与个人移动终端uea之间的通信信道cha来传输(根据传输装置112)至少一个传感器信息sens_a和/或至少基于此的信息。

61、个人移动终端uea经由个人移动终端uea与交通工具bica的控制单元cua之间的通信信道cha来接收(根据接收装置212)与交通工具bica的传感器相关联的至少一个传感器信息sens a和/或至少一个基于此的信息。

62、个人移动终端uea基于接收到的至少一个传感器信息sens a来确定(根据确定或处理装置214)与交通工具bica相关联的至少一个状态信息stat a。

63、个人移动终端uea经由无线电信道rch来传输(根据传输装置216)至少一个消息v2x1，尤其是v2x消息，其包括与交通工具bica相关联的所确定的至少一个状态信息stata。

64、根据一示例，个人移动终端uea经由不同于无线电信道rch的另外的无线电信道来传输(根据传输装置216)至少一个消息v2x1，尤其是v2x消息，其包括与交通工具bica相关联的所确定的至少一个状态信息stat a。

65、状态信息stat a包括：时间、位置、运动状态、激活的系统等。

66、在从个人移动终端uea接收到316状态信息stat a之后，另一个交通工具carc相应地适配336其轨迹。

67、根据另一个示例，个人移动终端uea基于接收到的传感器信息sens a来确定(根据确定装置214)交通工具bica的轨迹。

68、根据一示例，状态信息stat a包括交通工具bica的所确定的计划轨迹。个人移动终端uea基于接收到的传感器信息sens a来确定(根据确定装置214)交通工具bica的轨迹，将所确定的轨迹与经由状态信息stat c接收到的轨迹进行比较。取决于该比较，作为状态信息stat a来传输该轨迹，或者由个人移动终端uea来确定反应(用于将该反应传输到控制单元cua)。

69、控制单元cua经由控制单元cua与个人移动终端uea之间的通信信道cha来接收(根据接收装置124)交通工具bica的至少一个反应信息reac a。

70、控制单元cua基于接收到的至少一个反应信息reac a来操作(根据操作装置126)交通工具bica。

71、反应信息reac a包括以下各项中的至少一个：激活或去激活制动辅助功能，激活或去激活警告指示器，激活或去激活马达加速。

72、控制单元cua经由控制单元cua与个人移动终端uea之间的通信信道cha来接收(根据接收装置132)与个人移动终端uea相关联的至少一个状态信息s_uea。至少一个传感器信息sens_a和/或至少基于此的信息经由控制单元cua与个人移动终端uea之间的通信信道cha的传输(根据传输装置112)基于至少一个状态信息s_uea。

73、例如，状态信息s_uea包括上层应用状态，如就绪、暂停、启动等。根据另一个示例，状态信息s_uea包括个人移动终端uea的电池状态。根据另一个示例，状态信息s_uea包括连接状态，如侧链路连接状态、网络连接状态等。

74、根据一示例，如果状态信息s_uea准许传输，则实施传输112。例如，如果个人移动终端uea的连接状态指示没有到另一个无线电实体的连接可用，则停止传感器信息sens_a的传输和/或禁用用以接收反应信息reac_a的监听。

75、根据一示例，如果状态信息s_uea指示个人无线电终端uea的低电池状态，则降低传输112的频率。如果状态信息s_uea指示个人无线电终端uea的高电池状态，则增加传输112的频率。

76、控制单元cua经由交通工具bica的控制单元cua与个人移动终端uea之间的通信信道cha来传输(根据传输装置140)与交通工具bica相关联的至少一个能力信息c_cua。

77、能力信息c_cua指示例如哪些功能性(如电子制动系统(ebs)、防抱死制动系统、警告信令实体、制动类型、马达类型等)在交通工具处可用。基于能力信息c_cua，个人移动终端uea能够参与各种不同地配置的类型的交通工具。

78、个人移动终端uea确定(根据确定装置230)与个人移动终端uea相关联的至少一个状态信息s_uea。

79、个人移动终端uea经由其间的通信信道cha来传输(根据传输装置232)与个人移动终端uea相关联的至少一个状态信息s_uea。

80、个人移动终端uea经由个人移动终端uea与交通工具bica的控制单元cua之间的通信信道cha来接收(根据接收装置240)与交通工具bica相关联的能力信息c_cua。交通工具bica的至少一个反应信息reac_a的确定222基于与另外的交通工具carc相关联的接收到的至少一个状态信息stat_c并且基于接收到的能力信息c_cua。

81、如果经由确定222确定了碰撞风险，则所确定的反应信息reac_a可以包括脱离马达、致动制动器、或向驾驶员发信号通知碰撞警报。

82、系统s包括控制单元cua和个人移动终端uea。

83、在下文中，我们将详细介绍针对上层分割(split)所提出的解决方案，其包括：第一，在uea上运行的应用，该应用能够生成与易受伤害的道路使用者(vru)服务相关联的消息。然后，第二，vru服务经由uea的通信协议栈被发送到网络或者直接发送到其他用户。因此，软件应用与uea的硬件一起建立ccu功能性，并且执行类似v2x或vru电子移动性类型的服务。

84、为了使vru服务(由所述应用生成/处理)访问协议栈，并且随后访问通信信道，所述应用与uea(例如，智能电话)通信模块/协议栈相关联。在这种情况下，该应用安全地访问uea的无线电接口/调制解调器，从而允许访问uu(到网络的链路)通信链路和侧链路通信链路两者。此外，该应用可以被配置(离线地)或预配置(由网络)以访问用于v2x/vru/侧链路通信的uu/侧链路的未许可/专用频谱和/或许可频带。因此，该应用还从网络和/或其他用户接收vru和v2x消息。利用具有正确授权的应用来初始化通信，以便：

85、-利用uea上的通信模块进行认证；

86、-编译并发送类似vru/v2x的消息；

87、-认证通信协议栈以与许可或未许可/专用频带进行通信；

88、-控制通信协议栈，该通信协议栈标识用于特定目的的ue的正确类别或类，例如，vru-行人、vru-ebike类型、v2x-elm等；

89、-指示较低层的功率类别；

90、-访问v2x和/或vru(具有不同类型)服务协议；

91、-发送测量报告、移动性条件(速度、加速度......)以及uu和/或侧链路传输上的定位信息。

92、uea的应用还能够使用安全通信信道cha与cua进行关联，该安全通信信道cha可以是经由安全近场通信(nfc)、蓝牙通信、其他安全无线通信的通信。然而，uea的应用可以使用将uea的通信端口连接到cua的控制板/下层分割的充电线缆(或任何其他线缆)来与cua关联。为了保证安全通信(即，为了能够发送类似v2x的消息或elm vru消息)，可以考虑以下各项：

93、-安全信道可以使用由授权机构管制的安全模块、由注册标识符管制的安全模块等。

94、-uea的应用可以使用基于供应商的安全关联，即移动应用和电子移动性芯片组来自相同的供应商。

95、-应用可以使用安全的标准化密钥共享

96、应用应经由cua从可用传感器安全地收集信息。附加地，应用应能够从uea收集信息，例如位置/定位信息、导航路径、天气条件等。此外，应用应能够收集从其他道路伙伴(例如，交通工具、行人、其他elm)所接收的信息，包括其易受伤害的道路使用者意识消息(vam)、协作意识消息(cam)、协作感知消息(cpm)等。

97、基于从传感器收集的信息、从智能设备传感器收集的信息和/或从协作意识/感知消息(例如，vam、cam2 cpm类似物等)收集的信息，uea的应用经由cua来指令连接到cua的交通工具bica的致动器执行一个或多个辅助驾驶，例如：

98、-辅助abs制动器；

99、-辅助灯/警告；以及

100、-辅助马达加速/减速。

101、智能电话利用一个或多个选项(即无线或有线)连接到cua。运行该应用的个人终端uea可以具有多个电池状态，例如充电-高、充电-低、不充电-低、不充电-高等。uea的状态包括以下各项中的至少一个：电池状态、连接状态(网络、侧链路、或两者等)。cua的能力信息包括以下各项中的至少一个：速度监测、速度控制、制动器状态、陀螺仪传感器、或电子辅助abs功能性等。