[發明專利]行車感知導航系統

有效

• 申請號: 201010600420.5
• 申請日: 2010-12-22
• 公開（公告）號: CN102546696A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 蔣昌俊;陳閎中;閆春鋼;方鈺;羅皓杰;張棟良;白星振
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04W4/04;H04W84/18
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 李儀萍

技術領域

本發明涉及一種車輛感知導航技術，特別涉及一種采用自組織網絡的行車感知導航系統。

背景技術

汽車工業的發展和私家車的普及，帶來了日益嚴重的交通問題，交通事故急劇增多。傳統的集中式智能交通系統已經難堪重任，首先，傳統集中式智能交通系統的交通數據單一化、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部的狀態和狀況；另外，集中式智能交通系統，車輛與監控中心(中心服務器)的通信需要占用大量的傳輸帶寬，并且數據傳輸的響應時間也很緩慢，影響信息的傳輸效率；再有，車輛個體缺少對道路周圍環境的感知功能，車輛間缺少信息傳輸的途徑，單個車輛獲取的信息無法與周圍其他車輛的信息進行交互。

有鑒于此，車載自組織網絡(Vehicular?Ad?Hoc?Network，VANET)即應運而生，ad?hoc網絡結構即是車載自組織網絡最常用的一種。ad?hoc網絡技術是一種多跳的、自組織的網絡，包括有多個節點，每個節點既是主機，又是路由器，各個節點之間通過無線鏈路以無線方式進行。例如在信號覆蓋范圍內，兩個節點可以直接進行通信；而在信號覆蓋范圍之外，兩個節點可以借助于中間的其他車輛節點的轉發來實現相互通信。

在由道路交通中的車輛構成的ad?hoc網絡中，其中的每一輛車輛都被視為ad?hoc網絡的移動節點，所述車輛配置有適當的發送、接收設備和其他本領域技術人員公知的用于分析、處理和輸出消息的設備。

采用這種ad?hoc網絡，使得加入所述網絡的車輛可以實現：通過交換相應的信息，在應急服務車輛接近交通路口時，警告其他車輛該應急服務車輛的存在，從而使路口保持暢通以便應急服務車輛可快速通行；車輛可以交換有關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送相應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送相應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、折返或重新設置行車路線的對策。

不過，在現有沒有中央服務器的ad?hoc網絡中，參與節點的數量以及節點間連接的數量處于持續變化中，再加上外部環境的持續變化，使得在某些情況下，可能會發生各個節點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)，從而導致通信介質的“擁塞”，無法將例如關于交通事故、道路擁塞等可能的重要交通信息可靠地發送給所有移動節點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種行車感知導航系統，以解決現有技術中因干線放大器數量眾多、布局分散的不足，集中監控及供電比較困難、管理不便的問題。

本發明提供一種行車感知導航系統，所述行車感知導航系統包括具有形成自組織網絡能力的多個車輛，所述多個車輛根據所需傳輸的數據類型及其應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，使用單跳數據傳輸；在所述第二通信模式下，使用多跳數據傳輸。

可選地，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，所述多個車輛方向一致、且間距一定，并以車鏈為單位進行數據的傳輸。

可選地，在所述普通通信模式中，采用組播的方式進行數據傳輸。

可選地，所述車輛包括：傳感器，用于獲取環境感知信息；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；信息收發裝置，用于收發信息。

可選地，所述車鏈路通信模式包括：鏈路數據采集顯示層，車鏈路動態導航蔽障層，車鏈路數據分析與管理層，車鏈路路由控制層，車輛識別檢測層，每一層都以下一層的服務為基礎；其中，車鏈路數據采集顯示層，定義了對各個數據進行采集的接口；所述數據包括靜態數據和動態數據；所述靜態數據包括地理信息和環境感知信息，所述地理信息包括道路信息和/或地圖信息；所述環境感知信息包括溫度信息和/或濕度信息；所述動態數據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；車鏈路動態導航蔽障層，定義了對車輛的導航控制和蔽障控制的功能；車鏈路數據分析與管理層，利用面向服務的方法，對所收集的數據進行再處理；車鏈路路由控制層，用于對所述車輛所傳輸的數據的傳輸進行路由控制；車輛識別檢測層，用于對構成車鏈路通信模式中的車輛進行識別檢測，實現了數據的安全傳輸。