基于內(nèi)容的車際信息共享方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及信息通信領(lǐng)域，尤其涉及一種基于內(nèi)容的車際通訊方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 自動駕駛汽車需要處理不斷變化的外部環(huán)境以及潛在的突發(fā)事件（比如:運動的 人和物體、道路施工和意外事故），因此需要了解有關(guān)其周圍詳細的實時信息，通常使用激 光測距感應(yīng)器等來發(fā)現(xiàn)附近的物體，并用3D點云來代表環(huán)境信息。如果只用汽車自身攜帶 的車載感應(yīng)器獲取的信息進行駕駛路徑計算，就無法發(fā)現(xiàn)視線外的隱藏對象(比如:拐角處 跑出的孩子，開出堵塞車隊的汽車），為了不制約自動駕駛汽車的預判能力，因此需要一種 車際信息共享協(xié)議。傳統(tǒng)的802.11協(xié)議不能對應(yīng)用程序中的不同信息賦予不同優(yōu)先級，而 最終導致與駕駛判斷相關(guān)的重要而緊急的信息被一些不相關(guān)的、不重要的或者失效的數(shù)據(jù) 所淹沒。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為此，需要提供一種適合自動駕駛汽車之間分享數(shù)據(jù)的通信方法:車際信息共享 協(xié)議。使得自動駕駛汽車除了可以訪問本車感應(yīng)器獲取的信息之外，還可以查詢和利用其 他汽車車載感應(yīng)器獲取到的信息用于駕駛判斷，達到多汽車實時交流通訊的效果。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，發(fā)明人提供了一種基于內(nèi)容的車際信息共享方法，包括如下步 驟，無線傳輸節(jié)點監(jiān)測區(qū)域信息傳輸請求，根據(jù)請求的頻次及區(qū)域信息的質(zhì)量，按比例為不 同的區(qū)域空間分配不同的帶寬，根據(jù)帶寬從不同的區(qū)域空間隨機提取數(shù)據(jù)包進行傳輸。
[0005] 進一步地，還包括步驟，根據(jù)區(qū)域空間內(nèi)編碼信息的完整度及探測時間定義所述 區(qū)域信息的質(zhì)量。
[0006] 優(yōu)選地，還包括步驟，控制競爭窗，提高傳輸節(jié)點的帶寬的傳輸份額。
[0007] 具體地，將區(qū)域空間遞歸地劃分為多級的立方體，其中父級立方體包括八個等大 的子級立方體，根據(jù)感應(yīng)到的環(huán)境內(nèi)容將每個立方體的狀態(tài)屬性標記為占用、空閑或未知， 用八叉樹結(jié)構(gòu)表示所述立方體的多級結(jié)構(gòu);根據(jù)區(qū)域空間劃分結(jié)果及狀態(tài)屬性進行編碼， 得到區(qū)域信息。
[0008] 具體地，還包括區(qū)域信息的分包步驟，具體包括選擇所述八叉樹的任意葉頂點，將 所述葉頂點到所述區(qū)域空間的根節(jié)點的路徑信息寫入第一數(shù)據(jù)包，直到編碼信息達到一個 數(shù)據(jù)包的最大尺寸。
[0009] -種基于內(nèi)容的車際信息共享裝置，包括監(jiān)測模塊、分配模塊、傳輸模塊，所述監(jiān) 測模塊用于無線傳輸節(jié)點監(jiān)測區(qū)域信息傳輸請求，所述分配模塊用于根據(jù)請求的頻次及區(qū) 域信息的質(zhì)量，按比例為不同的區(qū)域空間分配不同的帶寬，所述傳輸模塊用于根據(jù)帶寬從 不同的區(qū)域空間隨機提取數(shù)據(jù)包進行傳輸。
[0010] 進一步地，所述分配模塊還用于，根據(jù)區(qū)域空間內(nèi)編碼信息的完整度及探測時間 定義所述區(qū)域信息的質(zhì)量。
[0011] 優(yōu)選地，所述分配模塊還用于，控制競爭窗，提高傳輸節(jié)點的帶寬的傳輸份額。
[0012] 具體地，還包括感應(yīng)劃分模塊、編碼模塊，所述感應(yīng)劃分模塊用于將區(qū)域空間遞歸 地劃分為多級的立方體，其中父級立方體包括八個等大的子級立方體，根據(jù)感應(yīng)到的環(huán)境 內(nèi)容將每個立方體的狀態(tài)屬性標記為占用、空閑或未知，用八叉樹結(jié)構(gòu)表示所述立方體的 多級結(jié)構(gòu)；
[0013] 所述編碼模塊用于根據(jù)區(qū)域空間劃分結(jié)果及狀態(tài)屬性進行編碼，得到區(qū)域信息。
[0014] 具體地，還包括分包模塊，所述分包模塊用于選擇所述八叉樹的任意葉頂點，將所 述葉頂點到所述區(qū)域空間的根節(jié)點的路徑信息寫入第一數(shù)據(jù)包，直到編碼信息達到一個數(shù) 據(jù)包的最大尺寸。
[0015] 區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，上述技術(shù)方案著重于媒體控制層(MAC層)的資源共享，在通信過 程中將駕駛沿途區(qū)域信息賦予高優(yōu)先級。車際信息共享協(xié)議使用多分辨率系統(tǒng)來命名和獲 取道路區(qū)域信息，根據(jù)可用的帶寬來調(diào)節(jié)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大小，同時也改進了MAC層協(xié)議，不 再是節(jié)點之間的無線帶寬競爭，而是道路區(qū)域之間的競爭，分配給任一區(qū)域的無線帶寬取 決于對該區(qū)域感興趣的汽車數(shù)量。提高了傳統(tǒng)通訊方法的效率，也解決了多車輛實時通訊 的問題。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明【具體實施方式】所述的車際信息共享協(xié)議信息傳遞框圖；
[0017] 圖2為本發(fā)明【具體實施方式】所述的八叉樹模型表示區(qū)域示意圖；
[0018] 圖3為本發(fā)明【具體實施方式】所述的基于內(nèi)容的車際信息共享方法流程圖；
[0019] 圖4為本發(fā)明【具體實施方式】所述的多分辨率命名系統(tǒng)命名區(qū)域的方法；
[0020] 圖5為本發(fā)明【具體實施方式】所述的無損壓縮方式示意圖；
[0021] 圖6為本發(fā)明【具體實施方式】所述的基于內(nèi)容的車際信息共享裝置模塊圖。
[0022] 附圖標記說明：
[0023] 600、監(jiān)測模塊、
[0024] 6〇2、分配模塊；
[0025] 604、傳輸模塊；
[0026] 606、感應(yīng)劃分模塊；
[0027] 608、編碼模塊；
[0028] 610、分包模塊；
【具體實施方式】
[0029] 為詳細說明技術(shù)方案的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合具體實 施例并配合附圖詳予說明。
[0030] 車際信息共享協(xié)議授權(quán)車輛可以請求和獲取來自其它車輛或者靜態(tài)安裝的感應(yīng) 信息，類似于獲取自己的感應(yīng)信息。車際信息共享協(xié)議采用基于內(nèi)容的設(shè)計，其中駕駛沿途 區(qū)域信息被賦予第一優(yōu)先級。在車際信息共享協(xié)議系統(tǒng)里，汽車可以從沿路的特定區(qū)域請 求獲取3D點云的實時數(shù)據(jù)流，這些信息的分辨率可以不同，一個粗的分辨率來表示一個大 區(qū)域，更細的分辨率表示小的區(qū)域。
[0031]車際信息共享協(xié)議主要有三個組成部分:一個多分辨率的命名和尋址系統(tǒng)，一個 無損壓縮系統(tǒng)，以及一個基于內(nèi)容的MAC層通信協(xié)議。在圖1的實施例中顯示了車際信息共 享協(xié)議的信息傳遞。（虛線框內(nèi)有三個組成部分:一個多分辨率的命名和尋址系統(tǒng)，一個無 損壓縮系統(tǒng)，以及一個基于內(nèi)容的MAC協(xié)議）
[0032]自動駕駛汽車上的操縱系統(tǒng)提供了一個"發(fā)布/訂閱"架構(gòu)，一個模塊(例如:感應(yīng) 器)發(fā)布一個主題(例如:感應(yīng)器數(shù)據(jù)），可以被多個模塊訂閱。車際信息共享協(xié)議的設(shè)計目 的是與自動駕駛汽車的操作系統(tǒng)以及相關(guān)進程有效對接。車際信息共享協(xié)議通過訂閱"駕 駛沿途區(qū)域信息"主題從自動汽車駕駛系統(tǒng)的規(guī)劃器接收路徑規(guī)劃所需信息的"請求"，通 過無線網(wǎng)絡(luò)傳播這些"請求"到其它汽車上的車際信息共享協(xié)議以要求它們發(fā)送所要求的 "駕駛沿途區(qū)域信息"。當其他車輛上的車際信息共享協(xié)議接收到了感應(yīng)器反饋的感應(yīng)數(shù)據(jù) 后就以一個3D點云數(shù)據(jù)的方式發(fā)布該數(shù)據(jù)，這樣路徑規(guī)劃器就能獲取駕駛沿途區(qū)域的信 息。除非數(shù)據(jù)被刷新，一份訂閱（以及無線網(wǎng)絡(luò)中傳播的"請求"）的有效期為1分鐘，這樣可 以提高無線帶寬的效率，因為汽車僅對前行方向新的區(qū)域感興趣而不再對1分鐘前的區(qū)域 感興趣。
[0033]圖1說明了三個組件之間以及和規(guī)劃器、無線網(wǎng)絡(luò)之間如何相互聯(lián)系和作用:MAC 層從規(guī)劃器接收區(qū)域的請求信息，并且通過無線網(wǎng)絡(luò)傳播這些請求以及跟蹤了解其它車輛 的請求。基于這些請求量，MAC層評估出不同區(qū)域的重要性，來獲得無線帶寬的優(yōu)先級。多分 辨率命名和尋址系統(tǒng)訂閱由本地感應(yīng)器發(fā)布的3D點云信息，并且建立一個該數(shù)據(jù)的八叉樹 表示法。當MAC層將生成用于無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膲嚎s數(shù)據(jù)包或者對接收到的數(shù)據(jù)包解壓縮到 八叉樹時，無損壓縮系統(tǒng)將被調(diào)用。
[0034] 多分辨率的命名和尋址系統(tǒng)：為了命名和找到道路區(qū)域，車際信息共享協(xié)議遞歸 地將世界劃分為立方體;越小的小立方體提供越精細的描述。每個立方體代表著一個區(qū)域。 為有效地表示這個數(shù)據(jù)，車際信息共享協(xié)議使用一種常用于圖形學中表示3D物體的數(shù)據(jù)結(jié) 構(gòu):八叉樹。八叉樹中的每個節(jié)點指的是一個立方體，而在該節(jié)點下的子樹指的是立方體內(nèi) 更精細的細節(jié)，如圖2所示。八叉樹的表達使得車際信息共享協(xié)議可以根據(jù)其在世界上的位 置以不同的分辨率命