利用周邊車輛提供信息的信道負載測定方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種利用周邊車輛提供信息的信道負載測定方法及裝置，也就是以利用周邊車輛提供的信息達到準確預測車輛之間通信網絡狀態的目的，在由用戶車輛和至少一個以上的周邊車輛組成的車輛之間通信網絡系統上，個別車輛利用自己的周邊車輛位置信息計算相對距離，檢索出包括用戶車輛在內的相對距離在載波檢測范圍內的車輛，從檢索的車輛中選擇信道負載值達到最大值CL的車輛，然后將所選車輛的信道負載值和位置信息傳送給周邊車輛。根據本發明，利用V2V通信根據周邊提供的信息進一步準確測定和預測車輛之間通信網絡狀態的信道負載測定方法，從而提升車輛之間通信上的可靠性且減少擁塞度。
【專利說明】利用周邊車輛提供信息的信道負載測定方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種信道負載測定方法及裝置，具體是利用周邊車輛提供信息的信道負載測定方法及裝置。
【背景技術】
[0002]車輛之間通信上使用的IEEE802.1lp無線通信技術是基于CSMA/CA(載波偵聽多點接入/沖突避免)的短距離無線通信技術，是為了將現有IEEE802.11無線局域網技術應用到車輛之間通信技術環境而設計的標準技術。
[0003]其中最具特征的部分就是不采用如802.11中接入點(Access Point)和終端機(Terminal)之間通信方式，即以coordinator為中心的單點傳送(unicasting)通信方式，而是采用終端與終端之間的ad-hoc通信方式,大部分通信流為廣播(broadcasting)數據包。
[0004]一般，基于802.11的無線通信中廣播數據包不采用RTS/CTS, ACK (Acknowledgement)技術,故難以保障傳送的數據包通信可靠性。但利用車輛之間通信的安全服務是涉及到人名的安全業務，通信須具備可靠性。因此就車輛之間通信而言，確保廣播數據包的通信可靠性尤為重要。
[0005]為確保廣播數據包的通信可靠性，需要準確監測當前通信信道狀態，在此基礎上采用擁塞避免和擁塞控制等技術提升通信的可靠性。
[0006]IEEE802.1lk標準技術是在多臺接入點共存的環境下通報手動切斷時間而利用的無線資源管理技術。IEEE802.1lk標準技術支持對各種物理層具有的電波資源的測定功能。
[0007]但是在802.11無線通信中評估信道狀態時基本米用802.1IK(radio resourcemeasurement)標準技術，但主要對接入點和終端機相互收發控制數據包時的信道狀態進行評估，并不適用于車輛通信等隱藏(hidden)節點發生較多的ad_hoc通信。
[0008]圖1是傳統發明實施例的車輛之間通信結構圖。如圖1所示，傳統發明是因A車和C車之間的通信距離而相互節點被隱藏。隨之從車輛之間通信上，C發送的數據包和A發送的數據包容易相互沖撞，所述隱藏節點發生的越多，數據包發生沖撞的可能性越大。因此傳統發明，雖然信道負載高，但大部分都發生數據包沖撞而導致數據接收率反而下降的問題。
【發明內容】
[0009]本發明的目的是提供一種利用周邊車輛提供的信息，進一步準確測定和預測車輛之間通信網絡狀態的信道負載測定方法及裝置。
[0010]本發明一方面涉及的信道負載測定方法是在由用戶車輛和至少一個以上的周邊車輛組成的車輛之間通信網系統上，其實施步驟包括:個別車輛利用自己的周邊車輛位置信息計算相對距離；檢索包括所述用戶車輛在內的所述相對距離在載波檢測范圍內的車輛；從所述檢索的車輛中選擇信道負載值達到最大值CL的車輛；將所述選擇車輛的信道負載值和位置信息傳送給周邊車輛。[0011]本發明具有的優點在于:
[0012]根據本發明，利用V2V通信根據周邊提供的信息進一步準確測定和預測車輛之間通信網絡狀態的信道負載測定方法，從而提升車輛之間通信上的可靠性且減少擁塞度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是傳統的發明實施例的車輛之間通信結構圖；
[0014]圖2是本發明實施例的車輛之間通信結構圖；
[0015]圖3是本發明實施例的信道負載測定方法的順序圖；
[0016]圖4是本發明實施例的信道負載測定裝置的結構圖。
【具體實施方式】
[0017]為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。本發明中使用的術語僅用以說明實施例，并不是對本發明進行限制。本說明書中的單數形式，在文句中沒有特別提示的前提下，也包含復數形式。說明書中使用的“包括(comprises)”或者“包括的(comprising) ”不排除所涉及的構件、步驟、動作以及/或元件以外的一個以上的其它構件、步驟、動作 以及/或元件的存在或者補充。
[0018]下面結合附圖對本發明實施例詳細進行描述。
[0019]圖3是本發明實施例提供的信道負載測定方法的順序圖。根據圖3，首先個別車輛利用自己周邊的車輛位置信息計算相對距離(步驟S110)。具體的位置信息包括經度和緯度，利用位置信息計算網絡內用戶車輛與周邊車輛的相對距離。
[0020]然后檢索包括用戶車輛在內的相對距離在載波檢測范圍內的車輛(步驟S120)。載波(Carrier)是通過信號強度的增大、基準頻率變化、波長變化或者其它方法承載信息的恒定標準交流頻率的電磁波或者電波。
[0021]具體是，利用車輛之間V2V通信檢索載波檢測范圍內的車輛。
[0022]從檢索的車輛中選擇信息負載值達到最大值CL的車輛(步驟S130)。
[0023]具體是，從用戶車輛和周邊車輛中選擇用802.1lk技術計算的信息負載值達到最大值CL的車輛。
[0024]相對距離在載波檢測范圍內時將信道負載值的最大值選擇為CL1，相對距離達載波檢測范圍兩倍時選擇為信道負載值的最大值CL2之后最終信道負載值CL是通過以下數學式計算。
[0025]載波檢測范圍為IOOm時，選擇用802.1lk技術計算的信道負載值達到最大值CL的車輛。載波檢測范圍為200m時，從檢索的車輛中選擇信道負載值的最大值CL2，載波檢測范圍為IOOm時將最大的信道負載值選擇為CLl之后用以下數學式計算最終信道負載值CL,
[0026]CL=CL(用戶車輛 ^lCL2-CL1
[0027]然后選擇與此相應的CL。[0028]最后將所選車輛的信道負載值(CL值)和位置信息傳送到周邊車輛(步驟S140)。具體是，個別車輛利用V2V通信為通知自己的當前位置而定期發送的消息上包括信道負載值傳送到周邊車輛。利用V2V通信的車輛之間通信中各個車輛定期(例如IOHz)發送HIA(Here I am)消息通報自己的位置。隨之在HIA消息上包括信道負載值傳送到周邊車輛。
[0029]圖2是本發明實施例的車輛之間通信結構圖。圖2中圖示的是Vj車輛測定信道負載的狀態。
[0030]載波檢測范圍為IOOm時:
[0031]根據本發明的實施例，首先個別車輛利用自己車輛的周邊車輛位置信息計算相對距離。使用戶車輛位于Vj，則檢索到包括用戶車輛在內的相對距離在IOOm以內的八臺車輛。
[0032]然后用802.1lk技術從八臺車輛中選擇信道負載值達到最大值CL的車輛。
[0033]最后，利用V2V通信將所選車輛的信道負載值(CL值)和位置信息傳送到周邊車輛。
[0034]載波檢測范圍在200m時:
[0035]以用戶車輛即Vj車輛為準目前只有共八臺車輛處于通信范圍(100m),因此信道負載是看似只從八臺車輛生成。但利用CSMA (Carrier Sense Multiple Access)的802.11通信上還需考慮影響實際通信的hidden node占有的信道負載。隨之載波檢測范圍成兩倍而成為200m，Vj車輛需算出的信道負載是總共從17車輛生成。
[0036]根據本發明的另一個實施例，首先個別車輛利用自己車輛的周邊車輛位置信息計算相對距離。使用戶車輛位于Vj，并考慮相對距離在200m以內影響通信的Vj-1、Vj+1的hidden note則檢索出17臺車輛。
[0037]然后從17臺車輛中選擇信道負載值達到最大值CL的車輛。具體是，從17臺車輛中選擇信道負載值最大的值CL2，從8臺車輛中選擇信道負載值最大的值CL1，則最終信道負載值CL是通過CL-CL (用戶車輛)+1 CL2-CL11獲得。
[0038]最后將所選車輛的信道負載值(CL值)和位置信息通過V2V通信傳送到周邊車輛。
[0039]圖4是本發明實施例的信道負載測定裝置的結構圖。如圖4所示，信道負載測定裝置包括距離計算部110、檢索部120、通信部130、控制部140和警告部150。
[0040]距離計算部110是個別車輛利用自己的周邊車輛位置信息計算相對距離。
[0041]檢索部120檢索包括用戶車輛在內的相對距離在載波檢測范圍內的車輛。具體是，檢索部120檢索包括用戶車輛在內的相對距離兩倍的屬于載波檢測范圍內的車輛。
[0042]控制部140從檢索的車輛中選擇信道負載值達到最大值CL的車輛。具體是，控制部140選擇以802.1lk技術計算的信道負載值最大的車輛。
[0043]控制部140從檢索的車輛中，相對距離在載波檢測范圍內時將信道負載值最大的值選擇為CL1，相對距離達到載波檢測范圍的兩倍時，將信道負載值最大的值選擇為CL2之后最終信道負載值CL通過以下數學式計算:
[0044]CL=CL (用戶車輛)+1 CL2-CL1
[0045]而選擇CL。
[0046]通信部130將所選車輛的信道負載值和位置信息傳送到周邊車輛。具體地，通信部130在個別車輛為通知自己的當前位置而利用V2V通信定期發送的消息中包括信道負載信息一起傳送。
[0047]警告部150是控制部140從檢索的車輛中對信道負載值達到最大值CL的車輛的選擇失敗時傳送警告消息。
[0048]具體是，警告部150從警笛音、閃爍燈等形式的警告燈和提示廣播中至少通過一個傳送警告消息。
[0049]V2V 通信:
[0050]V2V通信是將用戶車輛行駛中獲得的周邊車輛、道路環境等信息提供給駕駛員的支持車輛制動控制以及安全運行的技術。
[0051]V2V通信是正在與國土海洋部推進中的智能運輸系統(ITS, IntelligentTransport Systems)聯動實施擴大改編。
[0052]首先是駕駛員的便利性。目前大部分車輛上只裝配導航系統，導航系統是支持實時提供交通狀況、附近事故狀況、用戶車輛周邊交通流通等信息，但不能提供車輛運行中發生的所有狀況信息。
[0053]然后是駕駛員的安全性。車輛間能夠進行通信則為確保車輛之間穩定性，實時確認車輛狀態信息(速度、加速度、氣囊運行信息、制動器運行信息以及GPS信息)與周邊車輛共享其信息，使用戶車輛獲得周邊車輛的事故風險信息，使駕駛員主動對應從而預防安全事故的發生。
[0054]根據本發明，提供利用V2V通信根據周邊車輛提供的信息進一步準確測定和預測車輛之間通信網絡狀態的信道負載測定方法，從而提升車輛之間通信的可靠性且減少擁塞度。
[0055]以上實施例和附圖僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所述的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例所述技術方案的范圍。本發明的保護范圍應根據下述的權利要求范圍進行解釋，而且在其同等范圍內的所有技術方案應都屬于本發明的權利要求范圍。
【權利要求】
1.一種利用周邊車輛提供信息的信道負載測定方法，其特征在于，在用戶車輛與至少一個以上周邊車輛組成的車輛之間通信網絡系統中，該測定方法的實施步驟包括: 個別車輛利用自己的周邊車輛位置信息計算相對距離； 檢索包括所述用戶車輛在內的所述相對距離在載波檢測范圍內的車輛； 從所述檢索的車輛中選擇信道負載值達到最大值CL的車輛；以及 將所述選擇車輛的信道負載值和位置信息傳送給周邊車輛。
2.根據權利要求1所述的利用周邊車輛提供信息的信道負載測定方法，其特征在于， 所述車輛選擇的步驟是選擇以802.1lk技術計算的信道負載值最大的車輛。
3.根據權利要求1所述的利用周邊車輛提供信息的信道負載測定方法，其特征在于， 所述傳送的步驟是，所述個別車輛利用V2V通信為通知自己的當前位置而定期發送的消息中包括所述信道負載信息一起傳送。
4.根據權利要求1所述的利用周邊車輛提供信息的信道負載測定方法，其特征在于， 所述檢測的步驟是檢索包括所述用戶車輛在內的相對距離兩倍的在載波檢測范圍內的車輛。
5.根據權利要求1所述的利用周邊車輛提供信息的信道負載測定方法，其特征在于， 所述選擇的步驟是從檢索的車輛中所述相對距離在載波檢測范圍內時將信道負載值最大值選擇為CL1，所述相對距離達載波檢測范圍的兩倍時，將信道負載值最大值選擇為CL2之后最終信道負載值CL通過以下數學式計算: CL=CL (用廣車輛)+ | CL2-CL1 進而選擇所述CL。
6.一種利用周邊車輛提供信息的信道負載測定裝置，由用戶車輛和至少一個以上的周邊車輛組成的車輛之間通信網絡系統中，其特征在于，包括: 距離計算部，個別車輛利用自己的周邊車輛位置信息計算相對距離； 檢索部，檢索包括所述用戶車輛在內的所述相對距離在載波檢測范圍內的車輛； 控制部，從所述檢索車輛中選擇信道負載值達到最大值CL的車輛；以及 通信部，將所述選擇車輛的信道負載值和位置信息傳送給周邊車輛。
7.根據權利要求6所述的利用周邊車輛提供信息的信道負載測定裝置，其特征在于， 所述檢索部檢索包括所述用戶車輛在內的相對距離兩倍的在載波檢測范圍內的車輛。
8.根據權利要求6所述的利用周邊車輛提供信息的信道負載測定裝置，其特征在于， 所述控制部選擇以802.1lk技術計算的信道負載值最大的車輛。
9.根據權利要求6所述的利用周邊車輛提供信息的信道負載測定裝置，其特征在于， 所述控制部從檢索的車輛中將所述相對距離在載波檢測范圍內時將信道負載值最大值選擇為CL1，所述相對距離達到載波檢測范圍的兩倍時，將信道負載值最大值選擇為CL2之后，最終信道負載值CL是通過以下數學式計算:cl=cl (用戶車輛)+ |α2-α」 進而選擇所述CL。
10.根據權利要求6所述的利用周邊車輛提供信息的信道負載測定裝置，其特征在于， 所述通信部具體為，所述個別車輛利用V2V通信為通知自己的當前位置而定期發送的消息中包括所述信道負載信息一起傳送。
11.根據權利要求6所述的利用周邊車輛提供信息的信道負載測定裝置，其特征在于， 還包括警告部；所述警告部是所述控制部從所述檢索車輛中對信道負載值達到最大值CL的車輛的選擇失敗時傳送警告消息。
12.根據權利要求11所述的利用周邊車輛提供信息的信道負載測定裝置，其特征在于， 所述警告部是從警笛音、閃爍燈形式的警告燈和提示廣播中至少通過一種發送警告消息。
【文檔編號】H04W28/08GK103813386SQ201310336596
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年8月5日 優先權日:2012年11月8日
【發明者】金成求, 白松男 申請人:現代摩比斯株式會社