CN107786273A - 利用led车灯进行车间通信的方法及*** - Google Patents

Abstract

一种利用LED车灯进行车间通信的方法及***，该方法包括：信息发送及信息接收；信息发送包括：获得需向其他车辆传送的信息内容；对信息内容进行二进制编码获得编码数据；根据编码数据来控制LED车灯中灯泡亮灯时的闪烁频率，以进行信息发送；信息接收包括：获得其他车辆的LED车灯中灯泡亮灯时的闪烁频率信息；从灯泡的闪烁频率信息中获得编码数据；对编码数据进行解码，将解码后的信息内容呈现给用户。利用目前已在大多数车辆中配备的LED车灯进行光通信，将信息内容通过编码处理后以亮灯的方式进行传送。这样，无须借助网络及专用的通信设备，通信限制较小。

Description

利用LED车灯进行车间通信的方法及***

技术领域

本发明涉及通信技术，特别涉及利用LED车灯进行车间通信的方法及***。

背景技术

目前，通过车间通信技术，可以实现车辆之间的信息交换。并且，通过各种应用例的实施，可以满足用户在路上的多种需求，例如，会车辅助、碰撞预警等。

但是，目前的车间通信基本都是通过安装于车辆上的车载互联通信***实现的，其包括安装在车辆上的多个传感器及专用通信设备。并且，需要借助无线网络进行通信。因而，这种车间通信方式会受到较多因素的限制。

发明内容

本发明解决的问题是利用LED车灯进行车间通信的方法，无须借助网络，也无须额外安装专用于车间通信的设备，受限较小。

为了解决上述问题，本发明提供的利用LED车灯进行车间通信的方法，包括：信息发送及信息接收；信息发送包括：获得需向其他车辆传送的信息内容；对信息内容进行二进制编码获得编码数据；根据编码数据来控制LED车灯中灯泡亮灯时的闪烁频率，以进行信息发送；信息接收包括：获得其他车辆的LED车灯中灯泡亮灯时的闪烁频率信息；从灯泡的闪烁频率信息中获得编码数据；对编码数据进行解码，将解码后的信息内容呈现给用户。

本发明还提供利用LED车灯进行车间通信的***，包括：人机交互终端，用于获得需向其他车辆传送的信息内容；编码模块，用于对信息内容进行二进制编码获得编码数据；车灯控制模块，用于根据编码数据来控制LED车灯中灯泡亮灯时的闪烁频率；LED车灯，受控于LED车灯控制模块，在亮灯时进行信息发送；灯光感知模块，用于获得其他车辆的LED车灯中灯泡亮灯时的闪烁频率信息；识别模块，从灯泡的闪烁频率信息中获得编码数据；解码模块，对编码数据进行解码；解码后的信息内容通过人机交互终端呈现给用户。

与现有技术相比，上述方案具有以下优点：利用目前已在大多数车辆中配备的LED车灯进行光通信，将信息内容通过编码处理后以亮灯的方式进行传送。这样，无须借助网络及专用的通信设备，通信限制较小。

附图说明

图1是本发明利用LED车灯进行车间通信的示意图；

图2是本发明利用LED车灯进行车间通信的方法的一种实施方式的示意图；

图3是本发明利用LED车灯进行车间通信的***的一种实施方式的示意图；

图4是根据本发明实施例的前后车通过LED车灯通信的示意图；

图5是上述实施例中LED车灯的配置示意图。

具体实施方式

在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本发明。但是，对于所属技术领域内的技术人员明显的是，本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本发明并不限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本发明，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。

参照图1所示，本发明利用LED车灯发出的光作为信号媒介，可以实现车辆之间，特别是前后车之间的通信。例如，后车可以作为信息发送方，通过车头的LED灯向前车发送信息；而相对地，后车也可以作为信息接收方，接收前车通过车尾的LED向后车发送的信息。

以下分别就本发明利用LED车灯进行车间通信的方法及***作进一步说明。

参照图2所示，根据本发明方法的一种实施方式，其包括：信息发送及信息接收，其中，信息发送包括：

步骤10，获得需向其他车辆传送的信息内容；

步骤20，对信息内容进行二进制编码获得编码数据；

步骤30，根据编码数据来控制LED车灯中灯泡亮灯时的闪烁频率，以进行信息发送；

信息接收包括：

步骤40，获得其他车辆的LED车灯中灯泡亮灯时的闪烁频率信息；

步骤50，从灯泡的闪烁频率信息中获得编码数据；

步骤60，对编码数据进行解码，将解码后的信息内容呈现给用户。

如图1中所示例的，一辆车本身既可以作为信息发送方，也可以作为信息接收方。因而，上述信息发送及信息接收的过程可以各自独立进行而不互相关联。

上述方案的重点在于如何将需传送的信息内容转换为光信号，由于二进制的编码数据是由“0”“1”组成的数据序列，其相应所需的灯泡亮灯的变化方式也较简单，上述方案是通过灯泡亮灯时的频率变化来区分“0”“1”的。相较于一些用灯的明暗来发送信息的方式，上述方案应用起来更灵活，可以集成于目前的一些照明场景中而不影响这些照明场景的实施。

由于车间传送的信息内容本就可能有长有短，因而根据实际情况，可以选择LED车灯中全部灯泡进行信息发送，或者也可以选择LED车灯中部分灯泡进行信息发送。

参照图3所示，其公开了本发明利用LED车灯进行车间通信的***的一种实施方式，包括：

人机交互终端100，用于获得需向其他车辆传送的信息内容；编码模块200，用于对信息内容进行二进制编码获得编码数据；车灯控制模块300，用于根据编码数据来控制LED车灯中灯泡亮灯时的闪烁频率；LED车灯400，受控于LED车灯控制模块300，在亮灯时进行信息发送；灯光感知模块700，用于获得其他车辆的LED车灯中灯泡亮灯时的闪烁频率信息；识别模块600，从灯泡的闪烁频率信息中获得编码数据；解码模块500，对编码数据进行解码；解码后的信息内容通过人机交互终端100呈现给用户。

进一步，人机交互终端包括：信息输入端，获取用户或其他车辆子***的输入，作为向其他车辆传送的信息内容；以及，信息输出端，将解码后的信息内容呈现给用户。为了获得用户输入，信息输入端可以是目前已有的适用车载设备，例如，车载信息娱乐设备、车载仪表、移动终端(手机、平板电脑等)。对于用户输入，可以支持目前常见的触控及语音的方式。这样的话，用户就可以通过手写或说话的方式向其他车辆传送信息。至于信息输出，则可以通过文字、图像、声音等方式呈现。例如，在不影响驾驶安全时，通过文字或图像呈现，而在行车时，则可以通过语音播报的方式呈现。而为了获得其他车辆子***的输入，信息输入端还可以与车辆总线相连，以获得例如胎压信息、刹车***信息、发动机***信息等车况信息。

以下通过一后车向前车发送信息的实例来详细说明本发明的车间通信实现过程。

假定以下场景：后车的车主在驾驶时发现前车的后备箱没关好，希望通过车头的LED日间行车灯将提醒信息发送至前车。

参照图4所示，后车的车主通过车载信息娱乐设备提供的语音输入功能来输入上述提醒信息。具体地，后车的车主通过麦克风输入提醒短句“沪G12345你后备箱没关好！”。则，车载信息娱乐设备中的语音识别模块就会识别上述声音信息，并将其对应短句的文字发送至编码模块。

编码模块就会对所获得的短句文字进行二进制编码。具体地，将所获得短句视为字符串，先确定字符串中每个字符对应的字符编码，再将字符编码转换为相应的二进制编码。本例以Unicode标准为例，详细说明编码模块如何对上述文字进行二进制编码，结合参照表1及表2。

表1

表2

根据表1及表2，上述所获得的每个字符都有其对应的Unicode编码。例如，“沪”对应的Unicode编码为“6caa”；“箱”对应的Unicode编码为“7bb1”；而“！”对应的Unicode编码为“ff01”，等等。

接下来，对每个获得的Unicode编码从其低位处逐位转换为二进制码。例如，“沪”对应的Unicode编码“6caa”，从其低位开始逐位转换后获得的二进制码就为110110010101010。而“G”对应的Unicode编码“47”，从其低位开始逐位转换后获得的二进制码就为01000111。以此类推，就能获得上述表1及表2中所有文字的二进制码。则，编码模块就此获得了对应上述短句的完整的编码数据。

接着，编码模块会将获得的完整的编码数据发送至车灯控制模块，以确定LED车灯中每个灯泡进行信息传送的分工。

假定后车车头的LED日间行车灯如图5所示，包括由两排灯泡构成的灯组，每排10个灯泡。则可以进行如下设置：将整个灯组作为一个数据包，将灯1保留为信息灯，作为数据包的包头。信息灯发送的信息可以包括下述的一项或多项：整个字符串的长度、数据类型(文本、图片、音乐等)、包的总数、当前包的序号、时间戳、校验码，等等。而灯2～灯20则作为数据灯，也就是数据包的实际内容通过灯2～灯20发送。

本例中，字符串的长度为16，而数据灯有19个。假设一个灯发送一个字符对应的二进制码，则只要发一个包就可以将上述提醒信息发送完。假设本例中信息灯需要发送的信息包括字符串长度(本例为16)、包的总数(本例为1)、当前包的序号(本例为1)、校验码(本例为1010)，且以下述数据格式构成：

字符串长度

包的总数

当前包的序号

校验码

表3

信息灯发送的信息也采用二进制码，则信息灯发送的数据为10000000100011010。当然，需要说明的是，如果需要发送的信息，其字符串长度比数据灯的个数多，则可以选择分成几个数据包发送。或者，也可以选择一个数据灯发送多个字符，发一个数据包。这些都可根据实际情况进行选择，因而对于以LED车灯中的灯泡发送信息，既可以选择全部灯泡进行信息发送，也可以选择部分灯泡进行信息发送。

仍继续本例的说明，根据上述已经获得的信息灯及数据灯需发送的二进制码，可对本例的LED灯组的信息发送作如下分工：

表4

即，本例中，车灯控制模块将按照表4的分工对LED灯组中的各个灯泡进行控制。考虑到LED灯泡亮灯时，也是以一定频率在闪烁，只是可能处于人眼的可识别范围之外。则，可以通过灯泡亮灯时闪烁频率的不同来分别代表灯泡的多个工作模式：未发送信息的模式、发送二进制“0”模式、发送二进制“1”模式。这样的话，只要选择合适的采样周期，信息接收方就能获得灯泡以变化的闪烁频率所发送的二进制码。

例如，设置本例中后车车头的日间行车灯的灯泡未发送信息模式的闪烁频率为50Hz，发送二进制“0”模式的闪烁频率为70Hz，发送二进制“1”模式的闪烁频率为100Hz。则，信息发送结束后，灯泡的闪烁频率也将恢复为50Hz。以灯3所发送的字母G为例，见下表：

表5

依据上述说明，后车的车灯控制模块控制日间行车灯的各个灯泡以上述变化的闪烁频率亮灯，以向前车发送信息。而前车车尾的高清摄像头(也可使用光电二极管组作为灯光感知模块，此处仅以摄像头为例)则以约定周期对后车的灯光进行采样，并将采样获得的LED车灯各个灯泡的闪烁频率信息发送至图像识别模块。由于本例使用的是摄像头，因而采用图像识别模块来识别摄像头所拍摄的图像。若采用光电二极管组作为灯光感知模块，则识别模块应包含能够处理光电二极管组响应灯光信息而产生的光电流，并能基于光电流获得编码数据。图像识别模块依据上述闪烁频率的设置，而解析出各个灯泡(包括信息灯和数据灯)发送的二进制码的编码数据，并将解析获得的编码数据发送至解码模块。解码模块根据信息灯所发的包头的信息，结合数据灯所发的二进制码，解码还原出字符串信息。简单来说，通过各个灯泡的二进制码获得其对应的Unicode编码，再通过Unicode编码获得其对应的字符信息。

最终，前车从后车灯光中还原出以下信息：沪G12345你后备箱没关好！。该信息通过前车的车载信息娱乐设备呈现给车主，其既可以通过显示屏显示，也可以通过语音进行播报。从而，前车车主能够获得这一提醒信息。

通过上述实例的说明可以看到，在后车向前车发送信息时并不需要借助网络，也无需借助专用的通信设备。并且，大部分所需的硬件也是目前主流车型标配的部件，包括支持触控及语音识别的车载信息娱乐设备、车灯控制模块、日间行车灯。而对于编码模块、解码模块及识别模块，则可以考虑以软件的方式实现。基于实际的设计资源，编码模块、解码模块可以与车灯控制模块集成，例如目前的车灯控制模块一般都属于车身控制模块(BodyControl Module)的一部分。而由于目前很多车型都已经配备了高清倒车影像***及行车记录仪，对于这些车型，完全可以复用其中的高清摄像头作为接收灯光信息的接收端。因此，相对于现有技术的车间通信方式，本发明几乎不增加额外的硬件成本，且对各车型的兼容性更佳。

考虑到目前主流车型配置的各种人机交互终端，例如车载信息娱乐设备、车载仪表、抬头显示器等都已接入车辆总线，解码模块获得的信息内容不仅可以通过车载信息娱乐设备呈现给用户，也可以通过车载仪表或抬头显示器呈现给用户。反之，也可以通过车载仪表输入需发送的信息内容。并且，由于目前移动终端(手机、平板电脑等)以有线/无线的方式与汽车互联的技术也已成熟，上述信息内容还可通过移动终端输入，以及通过移动终端呈现。从而，在车主不方便查看时，前后排乘客也可以同样获得其他车辆发送的信息。

此外，鉴于上面提到的编码模块、解码模块及图像识别模块都可以软件的方式实现，基于目前已有的或未来即将出现的编解码技术及图像识别技术，本发明所能支持的信息内容载体不仅仅局限于文本，还可以是图片。随着软件的升级，还可以支持音乐甚至视频等各种类型。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (12)

1.一种利用LED车灯进行车间通信的方法，其特征在于，包括：信息发送及信息接收；信息发送包括：获得需向其他车辆传送的信息内容；对信息内容进行二进制编码获得编码数据；根据编码数据来控制LED车灯中灯泡亮灯时的闪烁频率，以进行信息发送；信息接收包括：获得其他车辆的LED车灯中灯泡亮灯时的闪烁频率信息；从灯泡的闪烁频率信息中获得编码数据；对编码数据进行解码，将解码后的信息内容呈现给用户。

2.如权利要求1所述的利用LED车灯进行车间通信的方法，其特征在于，根据编码数据来控制LED车灯中灯泡亮灯时的闪烁频率，包括：将编码数据分配至LED车灯中相应灯泡；对于被分配编码数据的每个灯泡，确定该灯泡对应所被分配编码数据的闪烁频率；控制上述灯泡按所确定的闪烁频率亮灯。

3.如权利要求2所述的利用LED车灯进行车间通信的方法，其特征在于，确定该灯泡对应所被分配编码数据的闪烁频率，包括：将灯泡的工作模式分为发送信息模式和未发送信息模式；对于未发送信息模式，设置相应的闪烁频率，对于发送信息模式，分别设置对应二进制0的闪烁频率和对应二进制1的闪烁频率；根据设置，确定灯泡对应所被分配编码数据的闪烁频率。

4.如权利要求1所述的利用LED车灯进行车间通信的方法，其特征在于，以LED车灯中部分或全部灯泡进行信息发送。

5.如权利要求1所述的利用LED车灯进行车间通信的方法，其特征在于，获得其他车辆的LED车灯中灯泡亮灯时的闪烁频率信息，包括：通过周期性采样获得。

6.如权利要求1所述的利用LED车灯进行车间通信的方法，其特征在于，信息内容包括下述任一项：文字、图片、音乐、视频。

7.一种利用LED车灯进行车间通信的***，其特征在于，包括：人机交互终端，用于获得需向其他车辆传送的信息内容；编码模块，用于对信息内容进行二进制编码获得编码数据；车灯控制模块，用于根据编码数据来控制LED车灯中灯泡亮灯时的闪烁频率；LED车灯，受控于LED车灯控制模块，在亮灯时进行信息发送；灯光感知模块，用于获得其他车辆的LED车灯中灯泡亮灯时的闪烁频率信息；识别模块，从灯泡的闪烁频率信息中获得编码数据；解码模块，对编码数据进行解码；解码后的信息内容通过人机交互终端呈现给用户。

8.如权利要求7所述的利用LED车灯进行车间通信的***，其特征在于，灯光感知模块包括：摄像头或者光电二极管组。

9.如权利要求7所述的利用LED车灯进行车间通信的***，其特征在于，LED车灯包括：车头灯，和/或车尾灯。

10.如权利要求7所述的利用LED车灯进行车间通信的***，其特征在于，人机交互终端包括：信息输入端，获取用户或其他车辆子***的输入，作为向其他车辆传送的信息内容；以及，信息输出端，将解码后的信息内容呈现给用户。

11.如权利要求10所述的利用LED车灯进行车间通信的***，其特征在于，信息输入端通过触控或语音获得用户输入；信息输出端通过文字、图像或声音将解码后的信息内容呈现给用户。

12.如权利要求7所述的利用LED车灯进行车间通信的***，其特征在于，人机交互终端，包括下述任意一种：车载信息娱乐设备、车载仪表、抬头显示器、移动终端。