專利名稱：行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛感知導(dǎo)航技術(shù)，特別涉及一種采用自組織網(wǎng)絡(luò)的行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車工業(yè)的發(fā)展和私家車的普及，帶來了日益嚴(yán)重的交通問題，交通事故急劇增多。傳統(tǒng)的集中式智能交通系統(tǒng)已經(jīng)難堪重任，首先，傳統(tǒng)集中式智能交通系統(tǒng)的交通數(shù)據(jù)單一化、局限化，目前的交通信息主要通過道路上的視頻、微波的采集手段收集道路交通狀況的宏觀信息，而無法精確感知每輛車內(nèi)部的狀態(tài)和狀況；另外，集中式智能交通系統(tǒng)，車輛與監(jiān)控中心(中心服務(wù)器)的通信需要占用大量的傳輸帶寬，并且數(shù)據(jù)傳輸?shù)捻憫?yīng)時(shí)間也很緩慢，影響信息的傳輸效率；再有，車輛個(gè)體缺少對(duì)道路周圍環(huán)境的感知功能，車輛間缺少信息傳輸?shù)耐緩?，單個(gè)車輛獲取的信息無法與周圍其他車輛的信息進(jìn)行交互。有鑒于此，車載自組織網(wǎng)絡(luò)(Vehicular Ad Hoc Network, VANET)即應(yīng)運(yùn)而生，ad hoc網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)即是車載自組織網(wǎng)絡(luò)最常用的一種。ad hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種多跳的、自組織的網(wǎng)絡(luò)，包括有多個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)既是主機(jī)，又是路由器，各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間通過無線鏈路以無線方式進(jìn)行。例如在信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)可以直接進(jìn)行通信；而在信號(hào)覆蓋范圍之夕卜，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)可以借助于中間的其他車輛節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)來實(shí)現(xiàn)相互通信。在由道路交通中的車輛構(gòu)成的ad hoc網(wǎng)絡(luò)中，其中的每一輛車輛都被視為ad hoc 網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，所述車輛配置有適當(dāng)?shù)陌l(fā)送、接收設(shè)備和其他本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的用于分析、處理和輸出消息的設(shè)備。采用這種ad hoc網(wǎng)絡(luò)，使得加入所述網(wǎng)絡(luò)的車輛可以實(shí)現(xiàn)通過交換相應(yīng)的信息，在應(yīng)急服務(wù)車輛接近交通路口時(shí)，警告其他車輛該應(yīng)急服務(wù)車輛的存在，從而使路口保持暢通以便應(yīng)急服務(wù)車輛可快速通行；車輛可以交換有關(guān)它們各自速度的信息，例如前面慢速行駛的車輛需要通過發(fā)送相應(yīng)的車速較慢信息來警告后面的可能行駛較快的車輛車速注意避讓以防追尾，或者后面快速行駛的車輛需要通過發(fā)送相應(yīng)的車速較快信息來警告前面的可能行駛較慢的車輛注意避讓以供后面快速行駛的車輛可以安全地超車；前面的車輛可以將發(fā)生撞車事故或道路擁塞的信息傳送至后面行駛的車輛，使得后面的車輛獲悉所述信息后作出改道、折返或重新設(shè)置行車路線的對(duì)策。不過，在現(xiàn)有沒有中央服務(wù)器的ad hoc網(wǎng)絡(luò)中，參與節(jié)點(diǎn)的數(shù)量以及節(jié)點(diǎn)間連接的數(shù)量處于持續(xù)變化中，再加上外部環(huán)境的持續(xù)變化，使得在某些情況下，可能會(huì)發(fā)生各個(gè)節(jié)點(diǎn)相互間要交換的信息量太大(例如所述信息為音頻信息和/或視頻信息)，從而導(dǎo)致通信介質(zhì)的“擁塞”，無法將例如關(guān)于交通事故、道路擁塞等可能的重要交通信息可靠地發(fā)送給所有移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中因干線放大器數(shù)量眾多、布局分散的不足，集中監(jiān)控及供電比較困難、管理不便的問題。本發(fā)明提供一種行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)，所述行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)包括具有形成自組織網(wǎng)絡(luò)能力的多個(gè)車輛，所述多個(gè)車輛根據(jù)所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型及其應(yīng)用而建立第一通信模式和第二通信模式；在所述第一通信模式下，使用單跳數(shù)據(jù)傳輸；在所述第二通信模式下， 使用多跳數(shù)據(jù)傳輸?？蛇x地，所述第一通信模式為普通通信模式；所述第二通信模式為車鏈路通信模式，在所述車鏈路通信模式中，所述多個(gè)車輛方向一致、且間距一定，并以車鏈為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸?？蛇x地，在所述普通通信模式中，采用組播的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?？蛇x地，所述車輛包括傳感器，用于獲取環(huán)境感知信息；GPS定位裝置，用于獲取車輛定位信息；影像擷取裝置，用于獲取車輛前方和/或后方道路狀況的信息；信息收發(fā)裝置，用于收發(fā)信息。可選地，所述車鏈路通信模式包括鏈路數(shù)據(jù)采集顯示層，車鏈路動(dòng)態(tài)導(dǎo)航蔽障層，車鏈路數(shù)據(jù)分析與管理層，車鏈路路由控制層，車輛識(shí)別檢測(cè)層，每一層都以下一層的服務(wù)為基礎(chǔ)；其中，車鏈路數(shù)據(jù)采集顯示層，定義了對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的接口 ；所述數(shù)據(jù)包括靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)；所述靜態(tài)數(shù)據(jù)包括地理信息和環(huán)境感知信息，所述地理信息包括道路信息和/或地圖信息；所述環(huán)境感知信息包括溫度信息和/或濕度信息；所述動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)包括車輛定位信息和路況信息；所述車輛定位信息包括車輛GPS信息和/或車速信息；所述路況信息包括音頻信息和/或視頻信息；車鏈路動(dòng)態(tài)導(dǎo)航蔽障層，定義了對(duì)車輛的導(dǎo)航控制和蔽障控制的功能；車鏈路數(shù)據(jù)分析與管理層，利用面向服務(wù)的方法，對(duì)所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行再處理；車鏈路路由控制層，用于對(duì)所述車輛所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的傳輸進(jìn)行路由控制； 車輛識(shí)別檢測(cè)層，用于對(duì)構(gòu)成車鏈路通信模式中的車輛進(jìn)行識(shí)別檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的安全傳輸。可選地，在所述導(dǎo)航控制中，包括利用獲得的本車的車輛定位信息對(duì)本車進(jìn)行定位；通過獲取在所述通信模式中周圍其他車輛的車輛定位信息，判斷出行駛道路中其他車輛的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；將獲得的所述本車的車輛定位信息即其他車輛的定位信息，為本車設(shè)計(jì)出最優(yōu)化的導(dǎo)向路線并予以顯示?？蛇x地，在所述蔽障控制中，利用車輛中裝載的影像擷取裝置協(xié)助GPS定位裝置來獲得車輛前方的障礙信息和/或前方車輛的車距，并通過車鏈路通信模式獲取視距外的障礙信息，從而進(jìn)行預(yù)判和提前響應(yīng)?？蛇x地，所述車鏈路數(shù)據(jù)分析與管理層對(duì)數(shù)據(jù)的再處理包括對(duì)于靜態(tài)數(shù)據(jù)，采用索引機(jī)制；對(duì)于動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，將所述動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)按服務(wù)類型進(jìn)行分類，并進(jìn)行異構(gòu)的管理。可選地，所述車輛識(shí)別檢測(cè)層的識(shí)別檢測(cè)包括對(duì)所傳數(shù)據(jù)進(jìn)行鏈路層的加密，并通過IPv6與公鑰機(jī)制的結(jié)合，加入身份識(shí)別機(jī)制?？蛇x地，所述多個(gè)車輛還包括構(gòu)成普通通信模式，在所述普通通信模式中，采用組播的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。綜上所述，本發(fā)明的行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)一、本發(fā)明的行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)提供了兩種通信模式，針對(duì)不用的數(shù)據(jù)類型及其應(yīng)用采用兩種不同的通信模式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，可以將數(shù)據(jù)快速且可靠地傳輸至應(yīng)用所述行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)的所有車輛，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，并可為道路上的車輛提供及時(shí)且準(zhǔn)確的導(dǎo)航。一、本發(fā)明提供了基于車鏈路的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制。該系統(tǒng)利用車輛自組織網(wǎng)絡(luò)，將車輛節(jié)點(diǎn)以鏈路的方式進(jìn)行連接，對(duì)車鏈路中的車輛進(jìn)行統(tǒng)一的本地管理，避免了傳統(tǒng)交通管理系統(tǒng)集中式管理的響應(yīng)時(shí)間慢、占用網(wǎng)絡(luò)帶寬高的缺陷。所提出的車鏈路傳輸方式可以提供高效地實(shí)時(shí)視頻、音頻的發(fā)送，及緊急事件的數(shù)據(jù)傳輸。三、提供多傳感器的采集和獲取。本系統(tǒng)提供與多種類型傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的功能，包括GPS定位信息，溫度濕度傳感信息，實(shí)時(shí)視頻信息，音頻語音信息等感知數(shù)據(jù)。在傳統(tǒng)的導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ)上添加了豐富的數(shù)據(jù)來源，使導(dǎo)航的功能更具實(shí)效性和可視性。四、提供基于感知數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)與預(yù)警。本系統(tǒng)提供了對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng)的功能， 包括對(duì)自身收集數(shù)據(jù)的收集和其他車輛節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的響應(yīng)處理。具體的應(yīng)用有，實(shí)時(shí)路況分析、最短路徑分析、超速預(yù)警、車距提示等。這些響應(yīng)功能結(jié)合車鏈路節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)交互為駕駛員提供了行駛安全的保障。


圖1顯示了本發(fā)明的行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)在一個(gè)實(shí)施方式中的系統(tǒng)架構(gòu)圖；圖2顯示了基于車載自組織網(wǎng)絡(luò)的車鏈路感知導(dǎo)航的層次框架圖；圖3顯示了基于車鏈路通信模式下組建成車載自組織網(wǎng)絡(luò)的流程示意圖；圖4顯示了車輛節(jié)點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收的流程示意圖；圖5顯示了車輛節(jié)點(diǎn)進(jìn)行視頻信息的發(fā)送和接收的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的ad hoc網(wǎng)絡(luò)，參與節(jié)點(diǎn)的數(shù)量以及節(jié)點(diǎn)間連接的數(shù)量處于持續(xù)變化中，再加上外部環(huán)境的持續(xù)變化，使得在某些情況下，可能會(huì)發(fā)生各個(gè)節(jié)點(diǎn)相互間要交換的信息量太大(例如所述信息為音頻信息和/或視頻信息)，從而數(shù)據(jù)擁塞， 無法將例如關(guān)于交通事故、道路擁塞等可能的重要交通信息可靠地發(fā)送給所有移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。因此，本發(fā)明的發(fā)明人提供了一種行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)，所述行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)包括具有形成自組織網(wǎng)絡(luò)能力的多個(gè)車輛，所述多個(gè)車輛根據(jù)所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型及其應(yīng)用而建立第一通信模式和第二通信模式；在所述第一通信模式下，使用單跳數(shù)據(jù)傳輸；在所述第二通信模式下，使用多跳數(shù)據(jù)傳輸。如此，針對(duì)不用的數(shù)據(jù)類型及其應(yīng)用采用兩種不同的通信模式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，可以將數(shù)據(jù)快速且可靠地傳輸至應(yīng)用所述行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)的所有車輛，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?；并可根?jù)所述數(shù)據(jù)，為道路上的車輛提供及時(shí)且準(zhǔn)確的導(dǎo)航。以下將通過具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明的行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。請(qǐng)參閱圖1，其顯示了本發(fā)明的行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)在一個(gè)實(shí)施方式中的系統(tǒng)架構(gòu)圖。如圖1所示，本發(fā)明的行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)包括具有形成自組織網(wǎng)絡(luò)能力的多個(gè)車輛，所述多個(gè)車輛根據(jù)實(shí)際道路狀況及其應(yīng)用場(chǎng)合而組建成車載自組織網(wǎng)絡(luò)(Vehicular Ad Hoc Network, VANET)，其中的每一個(gè)車輛就作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)車輛既是主機(jī)，又是路由器，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間(即車輛之間)以無線方式進(jìn)行信息傳輸。
在本實(shí)施方式中，作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的每個(gè)車輛配置有傳感器，用于獲取環(huán)境感知信息，所述環(huán)境感知信息包括溫度信息和/或濕度信息；GPS定位裝置，用于獲取車輛定位信息，所述車輛定位信息包括車輛GPS信息和/或車速信息；影像擷取裝置，用于獲取車輛前方和/或后方道路狀況的信息，所述信息包括音頻信息和/或視頻信息；信息收發(fā)裝置，用于收發(fā)要傳給本車輛或中繼轉(zhuǎn)發(fā)給其他車輛的信息。根據(jù)所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型及其應(yīng)用，在所述感知系統(tǒng)中采用了用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬煞N通信模式普通通信模式和車鏈路通信模式。在所述普通通信模式下，使用單跳數(shù)據(jù)傳輸，具體地，可以是組播的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所涉及的數(shù)據(jù)主要為一些簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)，例如GPS 信息、溫度信息、濕度信息等。在所述車鏈路通信模式下，使用多跳數(shù)據(jù)傳輸，所涉及的數(shù)據(jù)主要為流量較大、帶寬占用較大的復(fù)雜數(shù)據(jù)，例如包含路況信息的音頻信息和/或視頻信息。通過上述兩種通信模式，使得位于本行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)中作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的每一個(gè)車輛都可獲取相關(guān)的實(shí)時(shí)信息，通過整合、分析和處理這些實(shí)時(shí)信息，作出響應(yīng)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)導(dǎo)航， 就可以為用戶提供大量的重要的交通信息服務(wù)或者幫助用戶進(jìn)行決策。本發(fā)明的行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)為組建成車載自組織網(wǎng)絡(luò)提供了進(jìn)行信息傳輸?shù)膬煞N通信模式，可以針對(duì)不用的數(shù)據(jù)類型及其應(yīng)用采用兩種不同的通信模式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸， 可以將數(shù)據(jù)快速且可靠地傳輸至應(yīng)用所述行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)的所有車輛，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，并可為道路上的車輛提供及時(shí)且準(zhǔn)確的導(dǎo)航。另請(qǐng)參閱第2圖，其顯示了基于車載自組織網(wǎng)絡(luò)的車鏈路感知導(dǎo)航的層次框架圖。如圖2所示，所述車鏈路感知導(dǎo)航包括車鏈路數(shù)據(jù)采集顯示層10，車鏈路動(dòng)態(tài)導(dǎo)航蔽障層12，車鏈路數(shù)據(jù)分析與管理層14，車鏈路路由控制層16，車輛識(shí)別檢測(cè)層18，其中的每一層都以下一層的服務(wù)為基礎(chǔ)。車鏈路數(shù)據(jù)采集顯示層10，定義了對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的接口。所述數(shù)據(jù)包括靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。所述靜態(tài)數(shù)據(jù)包括地理信息和環(huán)境感知信息，所述地理信息包括道路信息和/或地圖信息；所述環(huán)境感知信息包括溫度信息和/或濕度信息。所述動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)包括車輛定位信息和路況信息，所述車輛定位信息包括車輛GPS信息和/或車速信息，所述路況信息包括音頻信息和/或視頻信息。車鏈路動(dòng)態(tài)導(dǎo)航蔽障層12，定義了對(duì)車輛的導(dǎo)航控制和蔽障控制的功能。在所述導(dǎo)航控制中，包括利用獲得的本車的車輛定位信息對(duì)本車進(jìn)行定位；通過獲取在所述通信模式中周圍其他車輛的車輛定位信息，判斷出行駛道路中其他車輛的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；將獲得的所述本車的車輛定位信息即其他車輛的定位信息，為本車設(shè)計(jì)出最優(yōu)化的導(dǎo)向路線并予以顯示。而在所述蔽障控制中，利用車輛中裝載的影像擷取裝置協(xié)助GPS定位裝置來獲得車輛前方的障礙信息和/或前方車輛的車距，并通過車鏈路通信模式獲取視距外的障礙信息，從而進(jìn)行預(yù)判和提前響應(yīng)。車鏈路數(shù)據(jù)分析與管理層14，利用面向服務(wù)的方法，對(duì)所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行再處理。 所述再處理包括對(duì)于靜態(tài)數(shù)據(jù)，采用索引機(jī)制；對(duì)于動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，將所述動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)按服務(wù)類型進(jìn)行分類，并進(jìn)行異構(gòu)的管理。車鏈路路由控制層16，用于對(duì)所述車輛所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的傳輸進(jìn)行路由控制。車輛識(shí)別檢測(cè)層18，用于對(duì)構(gòu)成車鏈路通信模式中的車輛進(jìn)行識(shí)別檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的安全傳輸。所述識(shí)別檢測(cè)包括對(duì)所傳數(shù)據(jù)進(jìn)行鏈路層的加密，并通過IPv6與公鑰機(jī)制的結(jié)合，加入身份識(shí)別機(jī)制。本發(fā)明提供的基于車鏈路通信模式，將車輛節(jié)點(diǎn)以鏈路的方式進(jìn)行連接，對(duì)車鏈路中的車輛進(jìn)行統(tǒng)一的本地管理，避免了傳統(tǒng)交通管理系統(tǒng)集中式管理的響應(yīng)時(shí)間慢、占用網(wǎng)絡(luò)帶寬高的缺陷。所提出的車鏈路傳輸方式可以提供高效地實(shí)時(shí)視頻、音頻的發(fā)送， 及緊急事件的數(shù)據(jù)傳輸。車輛節(jié)點(diǎn)可以通過對(duì)自身收集數(shù)據(jù)以及其他車輛節(jié)點(diǎn)傳輸過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng)處理，包括實(shí)時(shí)路況分析、最短路徑分析、超速預(yù)警、車距提示等，進(jìn)行動(dòng)態(tài)導(dǎo)航，就可以為用戶提供大量的重要的交通信息服務(wù)或者幫助用戶進(jìn)行決策。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D3，其顯示了基于車鏈路通信模式下組建成車載自組織網(wǎng)絡(luò)的流程示意圖。如圖3所示，對(duì)于創(chuàng)建方首先會(huì)發(fā)送一個(gè)“車輛創(chuàng)建報(bào)文”;等待其他車輛節(jié)點(diǎn)響應(yīng)后發(fā)回的“車輛加入報(bào)文”，若在等待一段時(shí)間后接收到了由其他車輛節(jié)點(diǎn)發(fā)回的“車輛加入報(bào)文”，則會(huì)將與所述“車輛加入報(bào)文”對(duì)應(yīng)的車輛節(jié)點(diǎn)作為加入方加入自己的車鏈路， 并發(fā)送一個(gè)“車輛確認(rèn)加入報(bào)文”給所述車輛節(jié)點(diǎn)；若等待超時(shí)，重新發(fā)送“車輛創(chuàng)建報(bào)文”； 如此往復(fù)，直至當(dāng)重發(fā)次數(shù)超過預(yù)設(shè)的次數(shù)上限后，停止發(fā)送“車輛創(chuàng)建報(bào)文”，統(tǒng)計(jì)已經(jīng)加入車鏈路的車輛數(shù)量，車鏈路創(chuàng)建的過程便得以完成。對(duì)于每一個(gè)車鏈路都有一個(gè)全局唯一的身份識(shí)別號(hào)(ID)用以與其他車鏈路區(qū)分，所述ID號(hào)是以作為創(chuàng)建方的車輛的車牌號(hào)和創(chuàng)建時(shí)間經(jīng)過哈希算法(Hash)獲得的一個(gè)64位的整數(shù)。相應(yīng)地，對(duì)于加入方首先它會(huì)等待創(chuàng)建方發(fā)出的“車輛創(chuàng)建報(bào)文”，在接收到所述 “車輛創(chuàng)建報(bào)文”后，會(huì)向用戶提示加入車鏈路的請(qǐng)求，當(dāng)用戶同意并進(jìn)行顯影操作后，便會(huì)發(fā)送一個(gè)“車輛加入報(bào)文”；等待創(chuàng)建方發(fā)送的“車輛確認(rèn)加入報(bào)文”，若在等待一段時(shí)間后接收到了由創(chuàng)建方發(fā)送的“車輛確認(rèn)加入報(bào)文”，則表明自己已被確認(rèn)加入所述創(chuàng)建方對(duì)應(yīng)的車鏈路中，將自己的車鏈路ID號(hào)改為創(chuàng)建方的車鏈路ID號(hào)，此后周圍的車鏈路ID號(hào)與本車車鏈路ID號(hào)相同的車輛便可視為在同一個(gè)車鏈路了 ；若等待超時(shí)，重新發(fā)送“車輛加入報(bào)文”，如此往復(fù)，直至當(dāng)重發(fā)次數(shù)超過預(yù)設(shè)的次數(shù)上限后，停止發(fā)送“車輛加入報(bào)文”，該次加入車鏈路的計(jì)劃失敗。在上述描述中，涉及到“車輛創(chuàng)建報(bào)文”、“車輛加入報(bào)文”和“車輛確認(rèn)加入報(bào)文”， 其中，車輛創(chuàng)建報(bào)文(QueueCreate)，是由創(chuàng)建車鏈路的車輛發(fā)出，當(dāng)未加入車鏈路的車輛收到所述報(bào)文時(shí)，可以響應(yīng)所述報(bào)文，申請(qǐng)加入所述車鏈路。車輛加入報(bào)文(Queuejoin)，由申請(qǐng)加入的車輛響應(yīng)創(chuàng)建車鏈路的車輛發(fā)出的車輛創(chuàng)建報(bào)文后發(fā)出，創(chuàng)建車鏈的車輛在組建車鏈時(shí)，如果收到該報(bào)文時(shí)，可以響應(yīng)該報(bào)文，將申請(qǐng)加入的車輛加入創(chuàng)建的車鏈路中。 車輛確認(rèn)加入報(bào)文(QueueAccept)，由創(chuàng)建車鏈路的車輛響應(yīng)申請(qǐng)加入的車輛發(fā)出的車輛加入報(bào)文后發(fā)出，申請(qǐng)加入車鏈的車輛在接收所述確認(rèn)加入的報(bào)文后，表示已經(jīng)成功加入車鏈路。上述三種報(bào)文的結(jié)構(gòu)基本上是一致的，報(bào)文的格式Lab =PkgType =UID =Lat Lng =Dir =Spd =Dis =QID :Tsend。各字段參數(shù)的定義如下表1所示表1報(bào)文格式
權(quán)利要求
1.一種行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)，所述行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)包括具有形成自組織網(wǎng)絡(luò)能力的多個(gè)車輛，其特征在于，所述多個(gè)車輛根據(jù)所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型及其應(yīng)用而建立第一通信模式和第二通信模式；在所述第一通信模式下，使用單跳數(shù)據(jù)傳輸；在所述第二通信模式下， 使用多跳數(shù)據(jù)傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述第一通信模式為普通通信模式；所述第二通信模式為車鏈路通信模式，在所述車鏈路通信模式中，所述多個(gè)車輛方向一致、且間距一定，并以車鏈為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，在所述普通通信模式中，采用組播的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛包括 傳感器，用于獲取環(huán)境感知信息；GPS定位裝置，用于獲取車輛定位信息； 影像擷取裝置，用于獲取車輛前方和/或后方道路狀況的信息； 信息收發(fā)裝置，用于收發(fā)信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述車鏈路通信模式包括 車鏈路數(shù)據(jù)采集顯示層，車鏈路動(dòng)態(tài)導(dǎo)航蔽障層，車鏈路數(shù)據(jù)分析與管理層，車鏈路路由控制層，車輛識(shí)別檢測(cè)層，每一層都以下一層的服務(wù)為基礎(chǔ)；其中，車鏈路數(shù)據(jù)采集顯示層，定義了對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的接口 ；所述數(shù)據(jù)包括靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)；所述靜態(tài)數(shù)據(jù)包括地理信息和環(huán)境感知信息，所述地理信息包括道路信息和 /或地圖信息；所述環(huán)境感知信息包括溫度信息和/或濕度信息；所述動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)包括車輛定位信息和路況信息；所述車輛定位信息包括車輛GPS信息和/或車速信息；所述路況信息包括音頻信息和/或視頻信息；車鏈路動(dòng)態(tài)導(dǎo)航蔽障層，定義了對(duì)車輛的導(dǎo)航控制和蔽障控制的功能； 車鏈路數(shù)據(jù)分析與管理層，利用面向服務(wù)的方法，對(duì)所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行再處理； 車鏈路路由控制層，用于對(duì)所述車輛所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的傳輸進(jìn)行路由控制； 車輛識(shí)別檢測(cè)層，用于對(duì)構(gòu)成車鏈路通信模式中的車輛進(jìn)行識(shí)別檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的安全傳輸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，在所述導(dǎo)航控制中，包括 利用獲得的本車的車輛定位信息對(duì)本車進(jìn)行定位；通過獲取在所述通信模式中周圍其他車輛的車輛定位信息，判斷出行駛道路中其他車輛的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；將獲得的所述本車的車輛定位信息即其他車輛的定位信息，為本車設(shè)計(jì)出最優(yōu)化的導(dǎo)向路線并予以顯示。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，在所述蔽障控制中，利用車輛中裝載的影像擷取裝置協(xié)助GPS定位裝置來獲得車輛前方的障礙信息和/或前方車輛的車距，并通過車鏈路通信模式獲取視距外的障礙信息，從而進(jìn)行預(yù)判和提前響應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述車鏈路數(shù)據(jù)分析與管理層對(duì)數(shù)據(jù)的再處理包括對(duì)于靜態(tài)數(shù)據(jù)，采用索引機(jī)制；對(duì)于動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，將所述動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)按服務(wù)類型進(jìn)行分類，并進(jìn)行異構(gòu)的管理。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛識(shí)別檢測(cè)層的識(shí)別檢測(cè)包括對(duì)所傳數(shù)據(jù)進(jìn)行鏈路層的加密，并通過IPv6與公鑰機(jī)制的結(jié)合，加入身份識(shí)別機(jī)制。
全文摘要
本發(fā)明提供一種行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)，所述行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)包括具有形成自組織網(wǎng)絡(luò)能力的多個(gè)車輛，所述多個(gè)車輛根據(jù)所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型及其應(yīng)用而建立第一通信模式和第二通信模式；在所述第一通信模式下，使用單跳數(shù)據(jù)傳輸；在所述第二通信模式下，使用多跳數(shù)據(jù)傳輸。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)提供了兩種通信模式，針對(duì)不用的數(shù)據(jù)類型及其應(yīng)用采用兩種不同的通信模式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，可以將數(shù)據(jù)快速且可靠地傳輸至應(yīng)用所述行車感知導(dǎo)航系統(tǒng)的所有車輛，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，并可為道路上的車輛提供及時(shí)且準(zhǔn)確的導(dǎo)航。
文檔編號(hào)H04W84/18GK102546696SQ201010600420
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者張棟良, 方鈺, 白星振, 羅皓杰, 蔣昌俊, 閆春鋼, 陳閎中 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)