基于車路協(xié)同的車載導(dǎo)航系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及交通管理及車輛導(dǎo)航通信領(lǐng)域，特別涉及一種基于車路協(xié)同的車載導(dǎo)航系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著汽車的普及和道路的建設(shè)，城際間的用車情況會非常普遍，由于道路的不熟悉使得駕車人員對導(dǎo)航的需求不斷增加。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)逐步成為汽車上的重要
目.ο
[0003]目前的導(dǎo)航系統(tǒng)包括以下幾種:
[0004]車載DVD導(dǎo)航系統(tǒng):一般是汽車出廠自帶，內(nèi)嵌于汽車中控臺上，專車專用，對汽車內(nèi)部裝飾一體性好。缺點是價格偏高，地圖更新困難，不具備便攜性，導(dǎo)航性能單一，僅能顯示自車的狀態(tài)。
[0005]便攜式導(dǎo)航系統(tǒng):外觀和普通的MP4沒有區(qū)別，彌補車載導(dǎo)航系統(tǒng)的缺點，配置擺放靈活，一般吸附在前擋風玻璃上，地圖升級較方便。手機的導(dǎo)航功能就是從便攜式導(dǎo)航系統(tǒng)演變出來的。也只能顯示自車的行車狀態(tài)。
[0006]目前，公知的車載導(dǎo)航系統(tǒng)是由定位系統(tǒng)、觸摸顯示屏、主機組成。通過定位系統(tǒng)得到當前車輛的位置信息，然后與儲存在主機的離線數(shù)據(jù)匹配，其中離線數(shù)據(jù)包括地圖矢量數(shù)據(jù)的經(jīng)瑋度，地名等信息。然后通過一定的算法規(guī)劃出導(dǎo)航路徑，最后在觸摸顯示屏上顯示當前位置的地圖信息及當前車輛位置和規(guī)劃后的導(dǎo)航路徑。
[0007]現(xiàn)有的導(dǎo)航系統(tǒng)只能單一顯示自車的行駛信息，對于周圍的車輛行駛信息和狀態(tài)只能通過駕駛員的觀察和判斷，無形中增加了駕駛員的駕駛要求和難度，同時還不能有效的規(guī)避道路交通安全問題。同時在導(dǎo)航系統(tǒng)規(guī)劃路徑過程中不能考慮道路的車流量和道路維修等道路信息情況，如果按照規(guī)劃路徑駕駛?cè)菀走M入到擁堵的道路或是封閉施工的道路。對于導(dǎo)航系統(tǒng)的地圖更新也只能先通過電腦下載離線地圖后，再拷貝到導(dǎo)航系統(tǒng)中，不能做到汽車在行駛過程中的地圖實時更新，還受限于廠商對地圖更新包發(fā)布的頻率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服現(xiàn)有車載導(dǎo)航系統(tǒng)不能顯示自車周圍車輛行駛信息或狀態(tài)、在規(guī)劃導(dǎo)航路徑前不能考慮交通狀況以及離線地圖更新不便等不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于車路協(xié)同的車載導(dǎo)航系統(tǒng)，其能完成車輛導(dǎo)航以及安全警示。在導(dǎo)航過程中，系統(tǒng)不僅能顯示自車狀態(tài)以及相關(guān)的導(dǎo)航信息，同時還能顯示自車周圍車輛相關(guān)的信息或狀態(tài)，尤其是一種能顯示周圍車輛行車狀態(tài)與當前行駛道路周圍交通狀況的車載導(dǎo)航系統(tǒng)。同時還能與安全性相結(jié)合，提升汽車使用的安全性。
[0009]為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0010]一種基于車路協(xié)同的車載導(dǎo)航系統(tǒng)，由車載單元(OBU)、路側(cè)單元(RSU)及將其連接的無線通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，車載單元及路側(cè)單元由電源、定位裝置、無線短程通信裝置、嵌入式系統(tǒng)、觸摸顯示屏、存儲單元構(gòu)成；電源為整個系統(tǒng)供電，觸摸顯示屏顯示車輛及地圖信息，定位裝置進行定位，無線短程通信裝置與系統(tǒng)周圍的車載單元和路側(cè)單元進行網(wǎng)絡(luò)互連，嵌入式系統(tǒng)分析自車信息及路況，存儲單元存儲地圖及其他信息；無線通信網(wǎng)絡(luò)由無線短程通信裝置和統(tǒng)一的調(diào)度中心組成；
[0011]車載單元實現(xiàn)車輛的導(dǎo)航和采集本車相關(guān)的信息；
[0012]路側(cè)單元提供當前交通信息以及道路信息的更新；
[0013]車載單元與路側(cè)單元之間是通過無線短程通信設(shè)備進行通信；
[0014]所述無線短程通信設(shè)備之間進行動態(tài)的自組網(wǎng)，進入該網(wǎng)絡(luò)空間范圍內(nèi)自動加入該網(wǎng)絡(luò)，離開該范圍自動退出該網(wǎng)絡(luò)。
[0015]1、路側(cè)單元(RSU)
[0016]每一條道路一定范圍內(nèi)設(shè)置一個路側(cè)單元，該路側(cè)單元負責建立當前道路的無線通信網(wǎng)絡(luò)，供行駛進入當前道路的所有車輛加入，以便進行當前交通信息的收集和發(fā)布，統(tǒng)計當前道路的車流量和實現(xiàn)車載單元之間的信息共享。每個路側(cè)單元都接入有線或者無線網(wǎng)絡(luò)中，通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)與其他路側(cè)單元共享各自的信息，同時也接收控制調(diào)度中心發(fā)送的控制調(diào)度信息。這些信息包括交通狀況和道路的最新地圖信息等。
[0017]2.車載單元(OBU)
[0018]在駕駛員需要導(dǎo)航時，首先在車載單元設(shè)置導(dǎo)航路徑，然后進行相關(guān)路徑交通信息接收和處理，如通過路側(cè)單元獲取出發(fā)地與目的地之間的道路交通狀況，然后給出最優(yōu)行駛路徑并顯示。車載單元每當進入新的道路時都會利用當前道路路側(cè)單元發(fā)布的信息更新當前道路的選擇。除了導(dǎo)航功能，車載單元還可以采集自車的位置，速度以及行駛狀態(tài)等信息。其中行駛狀態(tài)包括是否處于制動狀態(tài)、是否需要轉(zhuǎn)向或變換車道、通過路口時的行駛方向等。同時通過短程通信網(wǎng)絡(luò)獲取一定范圍內(nèi)的其他車輛的信息，并且在地圖上同時顯示自車位置和周圍車輛的位置。車載單元通過計算周圍車輛與自車的距離，在顯示界面上根據(jù)自車與他車的距離情況利用不同顏色等顯示出與他車車輛的位置，供駕駛員提前判斷周圍車輛的動態(tài)，避免車輛處于不安全的行駛狀態(tài)。
[0019]進一步的，為了保障信息交換的精度以及車路協(xié)同導(dǎo)航系統(tǒng)的可靠性，處于該網(wǎng)絡(luò)的的設(shè)備互相交換信息的頻率需要有一定的要求(如不低于5赫茲)，定位設(shè)備的數(shù)據(jù)更新率也需要有一定的要求(如不低于5赫茲)。
[0020]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為:
[0021]本發(fā)明可以在實現(xiàn)車輛導(dǎo)航的同時，方便掌握周圍車輛的行駛狀態(tài)和道路的交通信息，并能根據(jù)道路的交通信息優(yōu)化導(dǎo)航路徑。不僅保證了導(dǎo)航基本功能的實現(xiàn)，同時還提高了行車的安全性。進一步可以與車輛主動安全性控制(如制動、轉(zhuǎn)向等)相結(jié)合，提升車輛的安全性。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的原理流程圖；
[0023]圖2為導(dǎo)航軟件界面圖；
[0024]圖3為車載單元結(jié)構(gòu)框圖；
[0025]圖4為路測單元結(jié)構(gòu)框圖；
[0026]圖5為本發(fā)明的導(dǎo)航系統(tǒng)物理框架圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明技術(shù)方案做進一步詳細描述:
[0028]如圖1所示，系統(tǒng)開機后，首先進行初始化，之后讀取自車的動態(tài)數(shù)據(jù)和地圖數(shù)據(jù)，包括自車的定位數(shù)據(jù)、速度、轉(zhuǎn)向和制動信息等，還有車車與車路之間的無線通信數(shù)據(jù)。接下來，如果讀取的無線通信數(shù)據(jù)是從路側(cè)單元獲取到，便根據(jù)所收到的數(shù)據(jù)，分別更新導(dǎo)航系統(tǒng)中的地圖文件和修正車輛的定位數(shù)據(jù)。若無線通信數(shù)據(jù)是來自周圍車輛所攜帶的車載單元，則需要解析出相應(yīng)的車輛動態(tài)數(shù)據(jù)，如速度，定位數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)和制動數(shù)據(jù)等，并在導(dǎo)航界面上顯示。之后選擇是否需要導(dǎo)航，若需要則設(shè)置出發(fā)點和目的，設(shè)置完成后，車載單元將設(shè)置的導(dǎo)航信息發(fā)送給路側(cè)單元，路側(cè)單元通過讀取出發(fā)地與目的地的交通狀況，規(guī)劃最優(yōu)路徑，再反饋給車載單元進行導(dǎo)航。若不需要導(dǎo)航則只顯示地圖的相關(guān)信息和車輛動態(tài)數(shù)據(jù)。
[0029]導(dǎo)航軟件界面如圖2所示，在自車狀態(tài)區(qū)域中顯示自車的速度及航向角，速度通過數(shù)字直接顯示，方便駕駛員了解。在當前路口信息區(qū)域內(nèi)，顯示當前即將通過的路口的交通燈狀態(tài)，同時還提供道路的交通流量信息，便于駕駛員選擇行駛的道路。臨近車輛狀態(tài)區(qū)域內(nèi)顯示的是與自車距離最近的車輛的信息