一種面向車路網協(xié)同的車載機系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及計算機科學與技術，尤其是涉及一種面向車路網協(xié)同的車載機系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 車聯(lián)網是以車內網、車際網和車載移動互聯(lián)網為基礎，按照約定的通信協(xié)議和數(shù) 據(jù)交互標準，在車-x(x:車、路、行人及互聯(lián)網等)之間，進行無線通訊和信息交換的大系統(tǒng) 網絡，是能夠實現(xiàn)智能化交通管理、智能動態(tài)信息服務和車輛智能化控制的一體化網絡，是 物聯(lián)網技術在交通系統(tǒng)領域的典型應用。
[0003]中國專利CN1956022公開了一種交通導航方法，應用于由交通信息中心、基站以及 多個移動終端組成的交通服務系統(tǒng)中，所述各移動終端分別連接至所述基站，并彼此互連 行成移動終端網絡，所述基站與所述交通信息中心連接，以提供移動終端在交通服務區(qū)域 內的交通導航服務，該交通導航方法包括由所述基站向所述多個移動終端提供所述交通服 務區(qū)域內的道路路口實時交通狀況信息服，以及由附近其他移動終端向所述多個移動終端 提供所述交通服務區(qū)域內其當前位置附近路段的實時交通狀況信息服務，從而為使用者提 供高質量及多種類的交通導航服務。該專利主要提出了多個移動終端之間傳輸交通信息的 方式，但是基站的道路網絡與移動終端的汽車網絡之間缺少協(xié)同工作，且每個基站因需要 存儲大量數(shù)據(jù)而具有較大的信息存儲負擔。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種面向車路網協(xié) 同的車載機系統(tǒng)，可與路口機、信息中心通信，實現(xiàn)了車路網協(xié)同工作，具有體積小、精度 高、快速查詢等優(yōu)點。
[0005] 本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)：
[0006] -種面向車路網協(xié)同的車載機系統(tǒng)，安裝于車輛上，用于分別與信息中心和多個 路口機建立通信連接，每個路口機設于一交叉路口處，該系統(tǒng)包括中央處理器以及分別連 接中央處理器的攝像頭模塊、GPS模塊、4G LTE模塊和2.4G數(shù)傳模塊，所述中央處理器連接 車輛上的車輛適配器，所述4G LTE模塊連接信息中心，所述2.4G數(shù)傳模塊連接路口機。
[0007] 攝像頭模塊實時采集當前車輛行駛前方的路面圖像，GPS模塊實時采集當前車輛 的位置，中央處理器接收攝像頭模塊發(fā)送的路面圖像、GPS模塊發(fā)送的位置和車輛適配器發(fā) 送的車輛信息、速度和方向，并根據(jù)接收到的路面圖像和位置實時獲取當前車輛行駛的車 道。
[0008] 中央處理器通過4G LTE模塊與信息中心通信，中央處理器向信息中心發(fā)送當前車 輛的車輛信息、速度、方向、位置和車道，信息中心根據(jù)所有車輛的車輛信息、速度、方向、位 置和車道規(guī)劃交通網絡并向所有車輛的中央處理器發(fā)布交通狀況信息。
[0009] 中央處理器通過2.4G數(shù)傳模塊持續(xù)與下個交叉路口處的當前路口機通信，中央處 理器向當前路口機發(fā)送當前車輛的車輛信息、速度、方向和車道，當前路口機根據(jù)當前車輛 的車輛信息、速度、方向和車道向當前車輛的中央處理器發(fā)送交叉路口的信號燈顏色和該 信號燈顏色的剩余時間，中央處理器根據(jù)交叉路口的信號燈顏色和該信號燈顏色的剩余時 間提前規(guī)劃行駛路線。
[0010] 所述車輛信息包括車輛廠商、車輛品牌、車輛型號和生產年。
[0011] 每個路口機采用分布式存儲方式各自存儲有鄰近地理場所的場所信息，所述場所 信息的內容包括場所編號、場所類型、場所名稱、場所位置和附加信息。
[0012] 所述附加信息包括場所的收費價格和客戶評價。
[0013] 所述中央處理器還根據(jù)用戶命令向當前路口機發(fā)送用于查詢目標場所的信息查 詢請求，當前路口機接收到信息查詢請求后，采用分布式鄰近查詢方法與鄰近路口機相互 通信并根據(jù)場所信息獲取信息查詢結果，當前路口機將信息查詢結果發(fā)回當前車輛的中央 處理器。
[0014] 所述信息查詢請求的內容包括消息發(fā)送方和待查詢的目標場所。
[0015] 所述信息查詢結果的內容包括查詢到的最鄰近目標場所的地理位置、在達到該最 鄰近目標場所的最短路徑上所需經過的交叉路口總數(shù)以及依次經過的交叉路口編號。
[0016] 所述分布式鄰近查詢方法包括以下步驟：
[0017] 1)當前路口機接收到信息查詢請求后，查詢自身存儲的場所信息，判斷是否存在 符合目標場所要求的鄰近地理場所，若是，執(zhí)行步驟2)，若否，執(zhí)行步驟3);
[0018] 2)當前路口機從符合目標場所要求的鄰近地理場所中選取距離當前車輛最近的 鄰近地理場所作為最鄰近目標場所，生成對應最鄰近目標場所的信息查詢結果并發(fā)回；
[0019] 3)當前路口機與鄰近路口機相互通信，利用鄰近路口機的場所信息獲取信息查詢 結果并發(fā)回。
[0020] 所述步驟3)具體為：
[0021] 31)當前路口機根據(jù)信息查詢請求生成用于查詢目標場所的最鄰近查詢消息，并 將最鄰近查詢消息轉發(fā)給鄰近路口機；
[0022] 32)鄰近路口機接收到最鄰近查詢消息后，查詢自身存儲的場所信息，判斷是否存 在符合目標場所要求的鄰近地理場所，若是，執(zhí)行步驟34)，若否，執(zhí)行步驟33);
[0023] 33)鄰近路口機將最鄰近查詢消息轉發(fā)給與自身對應的其余鄰近路口機，跳轉步 驟 32);
[0024] 34)鄰近路口機從符合目標場所要求的鄰近地理場所中選取距離當前車輛最近的 鄰近地理場所作為最鄰近目標場所，生成對應最鄰近目標場所的回應查詢消息，回應查詢 消息沿最鄰近查詢消息發(fā)送的原路徑發(fā)回到當前路口機，執(zhí)行步驟35);
[0025] 35)當前路口機根據(jù)回應查詢消息生成信息查詢結果并發(fā)回。
[0026] 每個路口機內存儲有傳播延時表，所述傳播延時表中設定與自身路口機對應的鄰 近路口機通信的延時，所述最鄰近查詢消息和回應查詢消息按設定的延時進行發(fā)送。
[0027]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明
[0028] 1)本發(fā)明利用車輛的車輛適配器等，獲取車輛的各項信息，通過2.4G數(shù)傳模塊持 續(xù)與下個交叉路口處的當前路口機通信，使得當前車輛可在到達交叉路口之前獲取交叉路 口信號燈信息，提前規(guī)劃行駛路線，實現(xiàn)車路網協(xié)同工作。
[0029] 2)本發(fā)明利用車輛的車輛適配器等，獲取車輛的各項信息，通過4G LTE(4G LTE是 TD-LTE和FDD-LTE等LTE網絡制式的統(tǒng)稱)模塊與信息中心通信，可實現(xiàn)交通網絡的規(guī)劃，還 可以實現(xiàn)發(fā)布交通狀況信息的功能。
[0030] 3)本發(fā)明將原來大規(guī)模的城市交通地理信息分散存儲到城市中成千上萬的路口 機上，對于每一個路口機而言，只需存儲與之相關的少量交通地理信息，相較于大規(guī)模交地 理信息數(shù)據(jù)而，不需要采用復雜的數(shù)據(jù)結構，一般的關系型數(shù)據(jù)庫就足以勝任了，該就地存 儲的分布式存儲方式可大大降低數(shù)據(jù)庫復雜度，信息查找更加高效。
[0031] 4)本發(fā)明還針對用戶查詢需求提出了分布式最鄰近查詢方法，幫助駕駛員快速準 確地搜索到附近場所信息，充分運用車輛與路口機之間相互通信、路口機與路口機之間相 互快速通信的優(yōu)勢，大大提高道路的智能化程度。
[0032] 5)本發(fā)明中還設計了傳播延時表，最鄰近查詢消息按傳播延時表中設定的延時發(fā) 送給鄰近路口機，該基于傳播延時表的分布式最短路徑查詢方式，使得最鄰近目標場所的 查詢結果一定會最先返回到當前路口機，提高查詢效率。
[0033] 6)本發(fā)明裝置體積小，不占用車內空間，實用性強。
[0034] 7)本發(fā)明采用攝像頭模塊與GPS模塊配合的方式，由路面圖像和位置實時獲取當 前車輛行駛的車道，實現(xiàn)了車道級精準定位。
【附圖說明】
[0035]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的結構框圖；
[0036] 圖2為分布式最鄰近查詢方法的流程圖；
[0037] 圖3為鄰近路口機之間傳輸最鄰近查詢消息來獲取回應查詢消息的流程圖；
[0038] 圖4為當前車輛與當前路口機之間進行分布式最鄰近查詢的流程圖；
[0039] 圖5為當前車輛、當前路口機以及鄰近路口機之間進行分布式最鄰近查詢的流程 圖。
[0040] 圖中：1、中央處理器，2、攝像頭模塊，3、GPS模塊，4、4G LTE模塊，5、2.4G數(shù)傳模塊， 6、車輛適配器。
【具體實施方式】
[0041] 下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。本實施例以本發(fā)明技術方案 為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于 下述的實施例。
[0042] 如圖1所示，一種面向車路網協(xié)同的車載機系統(tǒng)，安裝于車輛上，用于分別與信息 中心和多個路口機建立通信連接，每個路口機設于一交叉路口處，該系統(tǒng)包括中央處理器1 以及分別連接中央處理器1的攝像頭模塊2、GPS模塊3、4G LTE模塊4和2.4G數(shù)