CN109788022A - 车辆信息通信***和环境改善***及其中使用的服务器 - Google Patents

车辆信息通信***和环境改善***及其中使用的服务器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了车辆信息通信***和环境改善***及其中使用的服务器。一种车辆信息通信***包括:多个车辆;和服务器,其配置为与所述多个车辆通信。所述服务器配置为通过使用第一通信模式或第二通信模式执行通信。在所述第一通信模式中,所述服务器独立地从所述多个车辆中的各个车辆接收信息和向所述多个车辆中的各个车辆发送信息。在所述第二通信模式中,所述服务器从所述多个车辆中的一部分车辆接收信息和向所述多个车辆中的一部分车辆发送信息并且通过使用车对车通信在所述多个车辆之间共享所述信息。

Description

车辆信息通信***和环境改善***及其中使用的服务器
本非临时申请基于2017年11月13日向日本专利局提交的日本专利申请 第2017-218408号,其全部内容通过引用结合于此。
技术领域
本公开涉及车辆信息通信***和环境改善***,以及其中使用的服务器。 更具体地,本公开涉及通过切换服务器和车辆之间的通信模式来执行通信的 技术。
背景技术
日本专利特开第2009-276991号公开了一种用于避免车辆组级别的风险 的风险规避***。在日本专利特开第2009-276991号中公开的风险规避*** 中,在从车辆(第一车辆)接收到已经检测到与跟随车辆(第三车辆)的碰 撞风险的信息时,交通信息管理服务器为第一车辆和其周边的车辆(第二车 辆)提供执行协调行驶控制的命令,从而避免第一车辆与第三车辆之间的碰 撞以及第一车辆与第二车辆之间的碰撞。
发明内容
在日本专利特开第2009-276991中公开的***中,服务器提供对多个车 辆的综合控制,因此,可以提高车辆组级别的安全性。然而,服务器执行整 个控制,因此,当要控制的车辆数量增加时,服务器上的负载增加,这可能 导致控制速度的降低等。
另一方面,日本专利特开第2017-123692和日本专利特开第2017-091149 中公开的区块链的使用已经被提出作为以分布式方式管理数据的方法。
已经做出本公开以解决上述问题,并且本公开的目的是提供一种车辆信 息通信***,其配置为执行多个车辆和服务器之间的通信,其中抑制了服务 器上负载的增加并执行适当的通信。
根据本公开的一种车辆信息通信***包括:多个车辆;和服务器,其配 置为与所述多个车辆通信。所述服务器通过使用第一通信模式或第二通信模 式与所述多个车辆通信。在所述第一通信模式中,所述服务器独立地从所述 多个车辆中的各个车辆接收信息和向所述多个车辆中的各个车辆发送信息。 在所述第二通信模式中,所述服务器从所述多个车辆中的一部分车辆接收信 息和向所述多个车辆中的一部分车辆发送信息,并且通过使用车对车通信在 所述多个车辆之间共享所述信息。
根据本公开,在配置为执行所述多个车辆和所述服务器之间的通信的系 统中,可以在第一通信模式和第二通信模式之间切换通信模式。在第一通信 模式中,在各个车辆和服务器之间独立地执行通信。在第二通信模式中,在 服务器与仅一部分车辆之间分布和执行通信,并且通过使用车对车通信在车 辆之间共享信息。在第一通信模式中,可以实时获得信息。但是,当与服务 器通信的车辆数量增加时,服务器侧的负载会增加。通过在两种通信模式之 间适当地切换,可以抑制服务器上的通信负载的增加并且可以执行适当的通信。
当所述服务器和所述多个车辆之间的通信负载低于阈值时,所述服务器 以所述第一通信模式执行通信,并且当所述通信负载高于所述阈值时,所述 服务器以所述第二通信模式执行通信。
利用这样的配置,当服务器和车辆之间的通信负载低时,可以通过使用 第一通信模式实时获得信息,而当所述通信负载高时,可以通过分布式通信 来抑制负载的增加。
在所述第二通信模式中,所述多个车辆通过使用区块链认证来共享所述 信息。
通过使用区块链认证共享信息,可以确保车辆之间共享的数据的可靠性 和鲁棒性。
根据本公开的另一方案的环境改善***包括:传感器,其配置为检测环 境污染物的污染状态;多个车辆,在所述多个车辆中的各个车辆上安装有配 置为去除所述环境污染物的环境改善装置;和服务器,其配置为与所述多个 车辆通信。所述服务器通过使用第一通信模式或第二通信模式与所述多个车 辆通信。在所述第一通信模式中,所述服务器独立地从所述多个车辆中的各 个车辆接收信息和向所述多个车辆中的各个车辆发送信息。在所述第二通信 模式中,所述服务器从所述多个车辆中的一部分车辆接收信息和向所述多个 车辆中的一部分车辆发送信息,并且通过使用车对车通信在所述多个车辆之 间共享所述信息。当在所述传感器所在的区域中所述环境污染物的污染水平 超过参考值时,所述服务器使从所述多个车辆中选择的车辆移动到所述区域, 并输出使用所述环境改善装置执行环境改善操作的命令。
通过在所述第一通信模式和所述第二通信模式之间切换通信模式并且在 所述环境改善***中执行通信,可以抑制所述服务器和车辆之间的通信负载 的增加并且可以执行适当的通信,所述环境改善***配置为通过使用各自安 装有所述环境改善装置的多个车辆来改善所述区域中的环境污染状态。
当被选择以执行所述环境改善操作的车辆的数量小于参考数量时,所述 服务器以所述第一通信模式执行通信,而当所述数量大于所述参考数量时, 所述服务器以所述第二通信模式执行通信。
利用这样的配置,当目标车辆的数量小并且服务器和车辆之间的通信负 载低时,可以通过使用第一通信模式实时获得信息,而当目标车辆的数量大 并且通信负载高时可以通过分布式通信来抑制负载的增加。
所述传感器设置在所述多个车辆中的各个车辆中。
当仅基于来自固定传感器的信息确定污染水平时,如果所述区域中的污 染状态不均匀,则整个区域中的环境改善可能是不可能的。通过使用安装在 可移动车辆上的传感器,可以在所述区域中在更宽范围内检测污染状态。因 此,可以在整个区域适当地改善环境污染的状态。
所述服务器使用所述多个车辆的位置信息和关于由所述传感器检测到的 所述污染状态的信息来为每个预定区域计算所述污染水平。
利用这样的配置,移动车辆的位置信息和污染状态可以彼此相关联并且 可以计算污染水平,因此,可以更适当地检测所述区域中的环境污染状态。
当所述服务器以所述第二通信模式执行通信时,所述服务器为每个区域 确定用于与所述服务器通信的代表车辆。在以所述第二通信模式通信期间, 所述代表车辆通过车对车通信将来自所述服务器的所述信息发送到所述区域 中的其他车辆,并将所述区域中的所述车辆之间共享的所述信息发送到所述 服务器。
来自所述服务器的信息经由代表车辆发送到各个车辆,并且所述车辆之 间共享的所述信息也由所述代表车辆发送到所述服务器。由于所述代表车辆 如上所述提供对车辆组的综合控制,因此可以抑制车辆与服务器之间的通信 负载的增加并且可以执行适当的通信。
根据本公开的另一方案的服务器配置为与多个车辆通信。所述服务器通 过使用第一通信模式或第二通信模式与所述多个车辆通信。所述第一通信模 式是其中所述服务器独立地从所述多个车辆中的各个车辆接收信息和向所述 多个车辆中的各个车辆发送信息的通信模式。所述第二通信模式是其中所述 服务器从所述多个车辆中的一部分车辆接收信息和向所述多个车辆中的一部 分车辆发送信息并且通过使用车对车通信在所述多个车辆之间共享所述信息 的通信模式。
通过以下结合附图对本公开的详细描述,本公开的前述和其他目的、特 征、方案和优点将变得更加明显。
附图说明
图1是根据本实施例的车辆信息通信***(环境改善***)的整体配置 的示意图。
图2是用于说明图1中的车辆和服务器的细节的框图。
图3是用于说明第一通信模式下的通信的概况的图。
图4是用于说明第二通信模式下的通信的概况的图。
图5是用于说明在服务器中执行的通信模式切换控制的流程图。
图6示出了从车辆发送到服务器的车辆信息的内容的一个示例。
图7示出了在服务器中创建的指示各个区域的污染水平的地图的一个示 例。
图8示出了由服务器执行的环境改善的必要性的确定和车辆选择的一个 示例。
图9示出了在第一通信模式中从服务器提供给车辆的控制命令的内容的 一个示例。
图10是用于说明在第一通信模式中在车辆中执行的控制的详细处理的 流程图。
图11是用于说明在第一通信模式中在服务器中执行的控制的详细处理 的流程图。
图12示出了在第二通信模式中从服务器提供给车辆的控制命令的内容 的一个示例。
图13是用于说明在第二通信模式中在服务器和车辆中执行的控制的详 细处理的流程图。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述本公开的实施例,其中相同或相应的部分由相 同的附图标记表示,并且将不再重复其描述。
(***概述)
图1是根据本实施例的车辆信息通信***10的整体配置的示意图。
参考图1,车辆信息通信***10包括多个车辆(下文中也简称为“车辆”) 100以及配置为与车辆100通信的服务器200,并且在服务器200和车辆100 之间交换信息。
在本实施例中,将描述配置为通过使用其上各自安装有环境改善装置的 多个车辆来去除目标区域中的环境污染物的环境改善***的情况作为车辆信 息通信***10的具体示例。在以下描述中,车辆信息通信***10也可以称 为“环境改善***10”。只要在服务器200和多个车辆100之间交换信息, 根据本实施例的车辆信息通信***不限于下面描述的环境改善***。
车辆100和服务器200配置为经由通信网络300(例如因特网或电话线 路)相互交换信息。车辆100和服务器200可以在没有通信网络300的情况 下彼此直接通信。车辆100之间的直接通信也是可能的。
车辆100是电动车辆,其可以使用从安装在其上的电池提供的电力行驶。 电动车辆的示例包括电动汽车、混合动力车辆、燃料电池车辆等。仅使用在 内燃机中产生的驱动力行驶的车辆也可以用作车辆100。然而,在本实施例 中,从环境改善的角度优选地使用空气污染物(以下也称为“环境污染物”) 的释放量相对少的电动车辆。
车辆100包括传感器单元110,传感器单元110配置成检测诸如花粉或 PM2.5的颗粒物质或诸如硫氧化物(SOx)或氮氧化物(NOx)的气态空气 污染物的浓度。车辆100还包括环境改善装置120,例如配置为去除空气污 染物的空气净化器或袋式过滤器。
服务器200通过通信网络300获得由安装在车辆100上的传感器单元110 或固定在路边等上的传感器400检测到的环境污染物的浓度,并计算规定区 域中的污染水平。当计算出的污染水平变得更差并且超过规定的阈值时,服 务器200使位于该区域中或其附近区域中的车辆100移动到该区域内,并且 操作安装在车辆100上的环境改善装置120。结果,去除了具有高污染水平 的区域中的环境污染物,并且改善了环境。
(车辆和服务器的配置)
图2是用于示出图1中的车辆100和服务器200的细节的框图。参考图 2,除了配置为检测环境污染物的传感器单元110和配置为去除环境污染物的 环境改善装置120之外,车辆100还包括控制器130、存储单元140、位置检 测单元150、通信单元160、输入单元170和自动驾驶控制单元180。
通信单元160是车辆100和通信网络300之间的通信接口。车辆100经 由通信单元160与通信网络300进行无线通信,并且从服务器200接收信息 和向服务器200发送信息。车辆100还可以经由通信单元160与其他车辆执 行车对车通信。
虽然未示出,但是控制器130包括CPU(中央处理单元),诸如存储器 的存储设备和输入/输出缓冲器,并且提供对车辆100的综合控制。控制器 130经由通信单元160接收来自服务器200的命令。在从服务器200接收到 移动车辆100的命令时,控制器130使自动驾驶控制单元180执行车辆100 的自动驾驶,从而将车辆100移动到由服务器200指定的位置。控制器130 还基于来自服务器200的命令控制环境改善装置的启动或停止。
存储单元140配置为包括记录装置,诸如,例如非易失性存储器或HDD (硬盘驱动器)。存储单元140存储从服务器200接收的命令,并存储由用户 设置的参数等。
位置检测单元150包括在例如导航装置(未示出)中,并且通过使用GPS (全球定位***)获得车辆100自身的绝对位置信息。位置检测单元150将 获得的位置信息输出到服务器200。
输入单元170由触摸板、开关等形成,并且包括在例如上述导航装置中。 用户可以通过操作输入单元170来设置参数等。
服务器200包括控制单元210、存储单元220、通信单元230和显示器 240。控制单元210包括污染水平确定单元211、地图创建单元212、车辆选 择单元213和命令输出单元214。
通信单元230是服务器200和通信网络300之间的通信接口。服务器200 经由通信单元230从车辆100获得车辆信息,并且将移动命令和用于操作环 境改善装置120的命令输出到车辆100。
存储单元220存储经由通信单元230接收的车辆信息的内容。存储单元 220还预先存储要执行环境改善操作的地区的地图信息。
包括在控制单元210中的污染水平确定单元211使用从各个车辆100发 送的车辆信息中包括的环境污染物的浓度来为每个预定区域计算污染水平, 并确定环境改善操作的必要性。地图创建单元212将由污染水平确定单元211 计算出的污染水平与存储在存储单元220中的地图信息相关联,并创建污染 地图。所创建的污染地图显示在诸如液晶显示面板的显示器240上,因此, 服务器管理员等可以在视觉上识别环境污染的状态。
对于被确定为有必要进行环境改善操作的目标区域,车辆选择单元213 从位于目标区域中或在其附近的区域中的车辆100中选择用于在目标区域中 执行环境改善操作的车辆。命令输出单元214生成用于执行环境改善操作的 命令,并将该命令输出到所选择的车辆100。
在本实施例中,如上所述,基于从安装在车辆上的传感器或固定传感器 获得的信息,为每个区域检测环境污染物的污染状态,并且其上安装有环境 改善装置的车辆被移动到具有高污染水平的区域,从而去除环境污染物。利 用这种配置,可以降低该区域中的污染水平并且可以改善环境污染的状态。
在根据本实施例的环境改善***10之类的在服务器200和多个车辆100 之间进行通信的***中,如果与服务器200通信的车辆100的数量相对较少, 则即使当服务器200独立地与各个车辆100通信时,服务器200也可以执行 适当的控制。然而,如果服务器200覆盖的地区的范围变宽并且要控制的车 辆100的数量增加,则服务器200上的负载增加,这可能导致控制速度的降 低等。
因此,在本实施例中,采用了用于通过根据服务器200和车辆100之间 的通信负载使用不同的通信模式来抑制服务器200上的负载增加的方法。下 面将参考图3和图4描述本实施例中的两种通信模式。
(通信模式的描述)
图3是用于说明第一通信模式(以下也称为“模式I”)下的通信概况的 图,该通信模式在要被控制的车辆100的数量相对较少时(即,在服务器200 上的负载低时)使用。参考图3,在模式I中,服务器200独立地与各个车 辆100通信。在模式I中,服务器200直接从各个车辆100获得信息,因此, 模式I具有服务器200可以实时监视整个***的优点。
图4是用于说明第二通信模式(以下也称为“模式II”)下的通信概况的 图,该第二通信模式在要被控制的车辆100的数量大时(即,在服务器200 上的负载高时)使用。在模式II中,服务器200仅与多个车辆100中的一部 分车辆(下文中也称为“代表车辆”)通信,并且其他车辆通过与代表车辆的 车对车通信而从服务器200获得信息。
在根据本实施例的环境改善***10的示例中,针对确定污染水平的每个 区域设置代表车辆。例如,如图4所示,选择车辆100A-1作为区域A中的 代表车辆,选择车辆100B-1作为区域B中的代表车辆,并选择车辆100C-1 作为区域C中的代表车辆。
在区域A中,除了代表车辆100A-1之外的车辆(车辆100A-2和100A-3) 通过与代表车辆100A-1的车对车通信来获得来自服务器200的命令。另外, 相同区域中的车辆的运行状况(车辆信息)在所述车辆之间共享,并且通过 代表车辆100A-1将该区域中的车辆的车辆信息集中地发送到服务器200。使 用区块链认证实现通过在区域中的车对车通信来共享信息。
类似地,在区域B和C中,代表车辆100B-1和100C-1也与服务器200 通信,并且通过各个区域中的车对车通信在其他车辆之间共享信息。
通过如上所述以模式II执行通信,仅代表车辆100A-1、100B-1和100C-1 与服务器200通信,因此,和与各个车辆独立通信的情况相比,可以减少服 务器200上的负载。然而,在模式II中,由于分层结构引起的分布式通信, 难以实时监视各个车辆的运行状况。
(控制的内容的描述)
图5是用于说明在服务器200中执行的通信模式切换控制的流程图。通 过从主程序调用存储在车辆100的控制器130或服务器200的控制单元210 中的程序并在满足规定的周期或规定的条件时执行该程序,来实现图5和下 面描述的图10、11和13中所示的流程图。或者,流程图的部分或全部步骤 中的处理可以由专用硬件(电子电路)实现。
参照图5,在步骤(下文中缩写为“S”)10中,服务器200获得来自位 于目标地区中的车辆100的车辆信息,并基于所获得的车辆信息识别要控制 的车辆100的数量。然后,在S20中,服务器200判定该地区中的车辆数量 是否小于参考数量α。这里的参考数量α是根据服务器200可以处理的通信 负载确定的。
当车辆100的数量小于参考数量α时(S20中的是),处理进行到S30, 并且服务器200选择模式I作为通信模式。另一方面,当车辆100的数量大 于参考数量α时(S20中的否),处理进行到S40,并且服务器200选择模式 II作为通信模式。
此后,在S50中,服务器200向各个车辆100通知所选择的通信模式。
在图5的流程图中,使用服务器200所覆盖的整个地区中包括的所有车 辆的数量来选择通信模式。代替此,可以根据实际通过操作环境改善装置120 来执行环境改善操作的车辆的数量来选择通信模式。
(模式I的描述)
接下来,将描述每种通信模式下的控制的细节。首先,将描述模式I。
图6示出了从车辆100发送到服务器200的车辆信息的内容的一个示例。 从各个车辆发送的车辆信息包括用于识别车辆本身的车辆ID、发送日期、车 辆的位置信息、传感器单元110检测到的环境污染物的浓度、期间可以执行 环境改善操作的时间段(可用时间段)、以及关于根据来自服务器200的命令 移动的可能性的信息(移动可能信息)。
关于由图6中的车辆的位置信息(X,Y,Z)指示的坐标,例如,X表 示经度,Y表示纬度,并且Z表示高度。可以进一步包括关于车辆的行进方 向(朝向)的信息作为车辆的位置信息。
可用时间段是用户可以通过输入单元170任意设置的参数。用户在不使 用车辆的时间段期间设置允许使用车辆用于环境改善操作的时间段。服务器 200参考该可用时间段并选择用于环境改善操作的车辆。环境改善操作在用 户设置的可用时间段的范围内执行,这使得可以在满足用户需求的同时促进 环境改善。
移动可能信息是指示当车辆用于环境改善操作时车辆是否能够移动到指 定区域的信息。例如,当目标车辆被放置在家庭车库中并且车库的门被关闭 (锁定)时,尽管可以在车库中使用环境改善装置,但是车辆不能从车库移 动到指定地点。服务器200参考移动可能信息并选择目标车辆。
当服务器200从车辆100获得图6所示的车辆信息时,服务器200使用 车辆的位置信息和关于环境污染物的浓度的信息针对地图上的每个指定区域 计算污染水平。例如,服务器200可以使用从位于相同区域中的车辆100发 送的环境污染物的浓度的最大值作为该区域中的污染水平。或者,服务器200 可以使用该区域中环境污染物的浓度的平均值作为污染水平。
基于计算出的污染水平,服务器200创建图7中所示的污染水平的地图, 并在服务器200的显示器240上显示该地图。在图7的示例中,显示在显示 器240上的地区被分成八个矩形区域,即区域A到区域H,并且针对每个区 域显示污染水平。区域设置不限于图7中所示的矩形区域,而是可以是例如 诸如城市的行政区划,或者可以是由主要道路确定的部分。
对于各个区域,基于计算出的污染水平是否超过预定阈值,服务器200 确定该区域中的环境改善的必要性。图8示出了由服务器200执行的环境改 善的必要性的判定和车辆选择的一个示例。在图8的示例中,用于判定环境 改善的必要性的污染水平的阈值是,例如,100ppm,并且判定在其污染水平 超过阈值的区域B、D、E和G中有必要环境改善。从位于所述地区中的车 辆100,服务器200选择在各个区域中执行环境改善操作的车辆。考虑到应当去除的环境污染物的类型和通过安装在各个车辆100上的环境改善装置可 以去除的环境污染物的类型,服务器200确定要选择的车辆100。此外,可 用时间段因车辆100不同而不同,因此,当最初选择的车辆中的一部分车辆 变得不可用时,服务器200进一步选择位于目标区域中或其附近的区域中的 另一车辆,代替不可用的车辆。
当执行环境改善的区域和用于其的车辆100被确定时,服务器200产生 图9所示的控制命令并将该控制命令输出到各个车辆100。更具体地,服务 器200将关于执行环境改善的区域的信息、初始移动位置信息以及关于所述 区域中的操作方式的信息发送给各个所选择的车辆100。初始移动位置信息 是指示车辆最初布置的位置的信息。各个车辆100通过自动驾驶移动到来自 服务器200的初始移动位置信息所指示的位置,然后,基于区域信息和关于 操作方式的信息执行环境改善操作。
在图9中,当操作方式是“停止”时,车辆100移动到初始移动位置, 然后操作环境改善装置120,车辆100在该位置停止。另一方面,当操作方 式是“行驶”时,车辆100移动到初始移动位置,然后在操作环境改善装置120的同时在指定区域中自主行驶。例如,在该区域中具有特别高浓度的环 境污染物的地点中,可以在特定车辆停止的状态下执行环境改善操作。优选 根据环境污染物的污染状态(浓度)的分布来改变操作方式。
在执行环境改善操作期间,每个所选择的车辆100以规定的时间间隔将 图6所示的车辆信息发送到服务器200。服务器200监视由执行环境改善操 作引起的污染水平的变化,并重复执行上述操作。然后,当指定区域中的污 染水平改善并且落到阈值以下时,服务器200向正在该区域中执行环境改善 操作的各个车辆100输出停止环境改善装置120的命令。
图10和图11是用于说明在模式I中在车辆100和服务器200中执行的 控制的细节的流程图。通过从主程序调用存储在车辆100的控制器130和服 务器200的控制单元210中的程序并在满足规定的周期或规定的条件时执行 所述程序来实现图10和图11所示的流程图。或者,流程图的部分或全部步 骤中的处理可以由专用硬件(电子电路)实现。
参考图10,在S100中,车辆100使用传感器单元110获得包括车辆100 的当前位置处的环境污染物的浓度的污染数据。然后,在S110中,除了在 S100中获得的污染数据之外,车辆100将包括图6所示的其他信息的车辆信 息发送到服务器200。当检测到多种类型的环境污染物时,可以包括每种环 境污染物的独立浓度数据。
当车辆100从服务器200接收到图9所示的命令时,车辆100在S120 中判定车辆100本身是否已被选择作为用于执行环境改善操作的目标车辆。 当车辆100尚未被选择作为目标车辆时(S120中的否),车辆100跳过以下 步骤并将处理返回到主程序。
另一方面,当车辆100已经被选择作为目标车辆时(S120中的是),处 理进行到S130,并且车辆100根据从服务器200发送的移动命令通过自动驾 驶移动到指定区域。例如,当车辆100是专门从事环境改善的经营者拥有的 车辆时,不一定需要自动驾驶,而是经营者的驾驶员可以根据来自服务器200 的命令以有人驾驶的方式将车辆100驾驶到指定区域。尽管未在图10中示出, 但是当通过服务器200选择车辆100作为目标车辆时,车辆100使用电子邮 件等通知用户车辆100已被选择作为目标车辆。
当完成到服务器200指定的初始移动位置的移动时,在S140中车辆100 将移动完成信息发送到服务器200。作为响应,当车辆100从服务器200接 收到操作环境改善装置120的命令时(S150中的是),车辆100操作环境改 善装置120,并且根据指定的操作方式保持在该位置处停止的状态或者在该 区域中行驶的状态(S160)。当车辆100没有从服务器200接收到操作环境 改善装置120的命令时(S150中的否),车辆100在环境改善装置120停止 的状态下将处理进行到S170。
在S170中,车辆100判定是否已经从服务器200接收到停止环境改善 装置120的命令。当在环境改善装置120正在运转的状态下已经从服务器200 接收到停止命令时(S170中的是),车辆100停止环境改善装置120(S180) 并将处理返回到主程序。另一方面,当在环境改善装置120正在运转的状态 下没有从服务器200接收到停止命令时(S170中的否),车辆100维持环境 改善装置120的运转并且将处理返回到主程序。当环境改善装置120仍停止时,无论是否接收到停止命令,都保持环境改善装置120的停止状态。
S150的前述描述是关于环境改善装置120停止的初始状态。然而,当在 环境改善装置120正在运转的状态下开始图10中的处理时,无论S150中的 判定是“是”还是“否”,都保持环境改善装置120的运转。
接下来,将参考图11描述服务器200中的处理。当服务器200在S200 中从各个车辆100获得车辆信息时,服务器200使用关于在来自位于相应指 定区域中的车辆的车辆信息中包括的环境污染物的浓度的信息,为各个指定 区域计算污染水平(S210),并且创建包括该区域的整个地区的污染地图 (S220)。对于每个指定区域执行S230中的处理和随后的步骤(图11中的 虚线框SA中的处理)。
在S230中,服务器200判定指定区域中的污染水平是否超过预定阈值。 当所述污染水平等于或低于所述阈值时(S230中的否),服务器200判定环 境改善操作是不必要的,并且将处理移动到S280。在S280中,当各个环境 改善装置120停止时,保持停止状态。当各个环境改善装置120在运转中时, 各个环境改善装置120被停止并且处理返回到主程序。
另一方面,当污染水平高于阈值时(S230中的是),服务器200判定环 境改善操作是必要的。接下来,在S240中,服务器200基于作为车辆信息 所获得的各个车辆100的位置信息、关于可用时间段的信息等来选择在该区 域中执行环境改善操作的执行车辆,并将选择信息发送到该区域中的车辆。 在S250中,服务器200向所选择的车辆100输出移动命令。如图11所示, 执行车辆的选择信息的发送和移动命令向车辆100的发送可以在不同的定时执行。但或者,选择信息和移动命令可以包括在同一命令中并在相同的定时 发送。
然后,在S260中,服务器200判定为指定区域选择的所有车辆是否已 经移动到分别设置的初始移动位置。当服务器200没有接收到来自各个车辆 100的移动完成信息时(S260中的否),处理返回到S260,并且服务器200 等待执行车辆的移动完成。
另一方面,当服务器200从各个车辆100接收到移动完成信息并且识别 出各个车辆到设置的初始移动位置的移动已经完成时(S260中的是),在S270 中,服务器200向各个执行车辆输出致动环境改善装置120的操作命令,从 而使各个车辆100执行环境改善操作。然后,该处理返回到主程序。
如上所述,对每个区域执行图11中的虚线框SA中的处理,并且继续使 用车辆100的环境改善操作,直到每个区域中的污染水平变得等于或低于规 定的阈值。结果,可以使用包括环境改善装置120的车辆100来减少指定区 域中的环境污染物并执行环境改善。
(模式II的描述)
当选择模式II作为通信模式时,控制内容根据车辆本身是否是代表车辆 而不同。被选择作为代表车辆的车辆从服务器200接收包括用于该区域中的 其他车辆的命令的控制命令,并且通过使用车对车通信将该命令发送到其他 车辆中的各个车辆。另外,代表车辆收集在该区域中的车辆之间共享的数据, 并将该数据发送到服务器200。
图12示出了由服务器200发送到代表车辆的控制命令的一个示例。尽管 图12中的控制命令类似于图9中所示的模式I中的控制命令,但前者与后者 不同在于:图12中的控制命令是对目的地代表车辆所属的各个区域的命令, 并且是添加了关于车辆本身是否代表车辆的命令。例如,在图12的示例中, 选择四个车辆作为用于执行区域A中的环境改善操作的目标车辆,并且选择 四个车辆中具有车辆ID“A1234”的车辆作为代表车辆。控制命令从服务器 200发送到具有车辆ID“A1234”的车辆。具有车辆ID“A1234”并且已经 从服务器200接收到控制命令的车辆识别出该车辆本身是代表车辆,并且通 过使用车对车通信将控制命令发送到其他三个车辆(车辆ID“D5123”、 “F8546”和“G5564”)。类似于模式I的描述,代表车辆和其他三个车辆移 动到包括在控制命令中的初始移动位置,然后,根据操作方式执行环境改善 操作。
在模式II中,通过车对车通信在车辆之间共享各个车辆拥有的数据(例 如,各个车辆的位置信息和检测到的环境污染物的浓度)。代表车辆聚集关于 该区域中的各个车辆的信息,并且周期性地将该信息作为区域信息发送到服 务器200。通过使用区块链认证来实现车辆之间的数据共享,可以保持数据 的可靠性和鲁棒性。
由于为各个车辆设置了可用时间段,因此在执行环境改善操作期间可能 超过可用时间段。在这种情况下,关于不可用车辆的信息从代表车辆发送到 服务器200,并且作为响应,服务器200基于此时刻的环境污染状态再次选 择执行环境改善操作的车辆。当添加和/或改变执行车辆时,从服务器200向 代表车辆提供新的控制命令。当代表车辆改变时,服务器200选择另一车辆 作为代表车辆,并将控制命令发送到新选择的代表车辆。
图13是用于说明在模式II中在服务器200和车辆100中执行的控制的 详细处理的流程图。
首先,将描述服务器200的控制。当根据图5所示的控制从服务器200 通知各个车辆100已经选择模式II作为通信模式时,从服务器200覆盖的地 区中的各个车辆向服务器200发送车辆信息(S400和S500)。此刻,尚未确 定哪个车辆将被选择作为用于执行环境改善操作的目标车辆以及哪个车辆将 被选择作为代表车辆。
当服务器200在S300中从各个车辆100获得车辆信息时,服务器200 基于包括在车辆信息中的环境污染物的浓度来计算每个区域中的污染水平 (S310),并且创建图7中所示的地图(S320)。然后,在S330中,服务器 200通过比较计算出的污染水平和阈值来选择执行环境改善操作的目标区 域。在S340中,服务器200选择在目标区域中执行环境改善操作的执行车 辆。在S340中,连同执行车辆的选择,还从执行车辆中选择代表车辆。然 后,在S350中,服务器200将图12所示的控制命令发送到所选择的代表车 辆。
当在各个区域中开始环境改善操作时,服务器200周期性地从相应各个 区域中的代表车辆获得包括该区域中各个车辆的位置信息和关于环境污染物 的浓度变化的信息的区域信息(S360)。然后,在S370中,服务器200基于 区域信息判定目标区域中的污染水平是否已经改善到等于或低于规定阈值。
当污染水平已经改善时(S370中的是),处理进行到S380,并且服务器 200向代表车辆发送停止针对目标区域的环境改善操作的命令。另一方面, 当污染水平尚未改善时(S370中的否),处理返回到S360,并且服务器200 继续目标区域中的环境改善操作。尽管未在图13中示出,但是当在执行环境 改善操作期间需要在目标区域中改变执行车辆时,服务器200再次根据需要 执行环境改善操作的执行车辆的选择,并通过代表车辆将改变的控制命令输 出到各个车辆。在服务器200中,对每个目标区域执行这种控制。
接下来,将描述被选择作为代表车辆的车辆的控制。如上所述,在从服 务器200接收到已经选择模式II作为通信模式的通知时,各个车辆100首先 将其自己的车辆信息发送到服务器200(S400)。当服务器200选择了环境改 善操作和代表车辆并且从服务器200接收到控制命令(图12)时(S410), 已经接收到控制命令的车辆识别出该车辆本身被选择作为代表车辆。然后, 在S420中,代表车辆通过使用车对车通信向其他车辆广播从服务器200发送的控制命令。可以通过一对一通信(P2P通信)来实现从代表车辆到其他 车辆的控制命令的发送。
然后,根据包括在控制命令中的用于该车辆自身的命令,代表车辆移动 到目标区域中的初始移动位置(S430),并且操作环境改善装置120以开始 环境改善操作(S440)。在执行环境改善操作期间,代表车辆通过使用车对 车通信来共享该区域中的车辆的数据(S450)。此时,代表车辆适当地编辑 车辆的数据以生成区域信息,并以规定的时间间隔将区域信息发送到服务器 200。区域信息还包括关于执行车辆的改变是否必要的信息。
如上所述,服务器200基于区域信息监视目标区域中污染水平的改善状 态,并且判定是否继续环境改善操作。在S470中,代表车辆判定是否已经 从服务器200接收到停止环境改善操作的命令。当还没有接收到停止命令时 (S470中的否),处理返回到S450并且环境改善操作继续。另一方面,当已 经接收到停止命令时(S470中的是),处理进行到S480,并且代表车辆停止 其自身的环境改善装置120并且通过使用车对车通信向目标区域中的其他车 辆发送停止环境改善操作的命令。
接下来,将描述除代表车辆之外的车辆的控制。当各个车辆100从服务 器200接收到已经选择模式II作为通信模式的通知时,各个车辆100首先将 其自己的车辆信息发送到服务器200(S500)。然后,当车辆100使用车对车 通信从代表车辆接收到控制命令时(S510),车辆100识别出该车辆100自 身已被选择作为执行环境改善操作的车辆。然后,根据控制命令,车辆100 移动到目标区域中的初始移动位置(S520),并且操作环境改善装置120以 开始环境改善操作(S530)。
在执行环境改善操作期间,车辆100通过使用车对车通信来共享该区域 中的各个车辆的数据(S540)。然后,在S550中,车辆100判定是否已经从 代表车辆接收到停止环境改善操作的命令。当还没有接收到停止命令时 (S550中的否),处理返回到S540并且继续环境改善操作。另一方面,当已 经接收到停止命令时(S550中的是),处理进行到S560,并且车辆100停止 其自身的环境改善装置120并且停止环境改善操作。
如上所述,当与服务器通信的车辆的数量大并且服务器和各个车辆之间 的独立通信增加了服务器上的负载时,使用“模式II”的通信模式,其中使 用代表车辆进行分布式通信,并且通过车对车通信在车辆之间共享数据。结 果,可以减少服务器和车辆之间的通信负载并且可以执行适当的通信。
虽然已经描述了本公开的实施例,但是应该理解,这里公开的实施例在 每个方面都是说明性的而非限制性的。本公开的范围由权利要求的内容限定, 并且旨在包括在与权利要求的内容等同的范围和含义内的任何修改。

Claims (9)

1.一种车辆信息通信***,包括:
多个车辆;和
服务器,其配置为通过使用第一通信模式或第二通信模式与所述多个车辆通信,
所述第一通信模式是其中所述服务器独立地从所述多个车辆中的各个车辆接收信息和向所述多个车辆中的各个车辆发送信息的通信模式,
所述第二通信模式是其中所述服务器从所述多个车辆中的一部分车辆接收所述信息和向所述多个车辆中的一部分车辆发送所述信息并且通过使用车对车通信在所述多个车辆之间共享所述信息的通信模式。
2.根据权利要求1所述的车辆信息通信***,其中,
所述服务器配置为当所述服务器和所述多个车辆之间的通信负载低于阈值时以所述第一通信模式执行通信,而当所述通信负载高于所述阈值时以所述第二通信模式执行通信。
3.根据权利要求1或2所述的车辆信息通信***,其中,
在所述第二通信模式中,所述多个车辆通过使用区块链认证来共享所述信息。
4.一种环境改善***,包括:
传感器,其配置为检测环境污染物的污染状态;
多个车辆,在所述多个车辆中的各个车辆上安装有配置为去除所述环境污染物的环境改善装置;和
服务器,其配置为通过使用第一通信模式或第二通信模式与所述多个车辆通信,
所述第一通信模式是其中所述服务器独立地从所述多个车辆中的各个车辆接收信息和向所述多个车辆中的各个车辆发送信息的通信模式,
所述第二通信模式是其中所述服务器从所述多个车辆中的一部分车辆接收所述信息和向所述多个车辆中的一部分车辆发送所述信息并且通过使用车对车通信在所述多个车辆之间共享所述信息的通信模式,
当在所述传感器所在的区域中所述环境污染物的污染水平超过参考值时,所述服务器配置为使从所述多个车辆中选择的车辆移动到所述区域,并且配置为输出使用所述环境改善装置执行环境改善操作的命令。
5.根据权利要求4所述的环境改善***,其中,
所述服务器配置为当被选择以执行所述环境改善操作的所述车辆的数量小于参考数量时以所述第一通信模式执行通信,而当所述数量大于所述参考数量时以所述第二通信模式执行通信。
6.根据权利要求4或5所述的环境改善***,其中,
所述传感器设置在所述多个车辆中的各个车辆中。
7.根据权利要求6所述的环境改善***,其中,
所述服务器配置为使用所述多个车辆的位置信息和关于由所述传感器检测到的所述污染状态的信息来为每个预定区域计算所述污染水平。
8.根据权利要求7所述的环境改善***,其中,
当所述服务器以所述第二通信模式执行通信时,所述服务器配置为为每个区域确定用于与所述服务器通信的代表车辆,并且
在以所述第二通信模式通信期间,所述代表车辆通过车对车通信将来自所述服务器的所述信息发送到所述区域中的其他车辆,并且将在所述区域中的所述车辆之间共享的所述信息发送到所述服务器。
9.一种服务器,其配置为与多个车辆通信,
所述服务器配置为通过使用第一通信模式或第二通信模式与所述多个车辆通信,
所述第一通信模式是其中所述服务器独立地从所述多个车辆中的各个车辆接收信息和向所述多个车辆中的各个车辆发送信息的通信模式,
所述第二通信模式是其中所述服务器从所述多个车辆中的一部分车辆接收所述信息和向所述多个车辆中的一部分车辆发送所述信息并且通过使用车对车通信在所述多个车辆之间共享所述信息的通信模式。
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