[发明专利]一种基于车辆间通信的车辆密度感知系统及其感知方法

说明书

技术领域

本发明属于网络通信技术领域，涉及机动车辆行驶状况或当前路况监视的方法，为一种基于车辆间通信的车辆密度感知系统及其感知方法。 

背景技术

随着社会与经济的发展，车辆的普及度越来越高，驾车出行已经成为很多人的选择。在行车过程中，驾驶人员如果能够了解周围车辆状况，可以进行预判，较少事故的发生。同时，了解附近道路的车辆交通状况，可以帮助驾驶人员选择道路，减少道路阻塞的发生。由此可见一种优良的车辆密度感知方法可以帮助驾驶人员更好的驾车行驶。 

目前存在的几种的车辆感知主要体现在以下几个方案：1)车辆通过自带的设备向指定信息处理站发送，通过信息处理站处理后接受返回信息从而了解交通状况；2)通过在一些路段设置一些路边单元(RSU，Road Side Unit)，安装传感器来统计车辆通过信息，经过处理后进行预估，判定交通状况；3)通过在导航系统中加入相关通讯模块，通过GPS模块和实时接入Internet处理相结合为用户进行导航，如google maps。 

发明人在研究过程中发现以上方案均存在着不足：第一种方案停留在信息和数据传递方面，无法获取实时的车辆信息，实时性和准确性的不到保障；第二种方案需要提前部署路边单元来进行协助，当处于无路边单元路段或者路边单元发生故障时，可能导致部分路段感知错误，误导驾驶人员的判断。同时，在各路段部署路边单元成本也较高；第三种方案需要随时随地的无线Internet接入，流量较大，普通用户难以承受。 

发明内容

本发明要解决的问题是：现有的交通车辆感知技术中，存在实时性和准确性的问题，并且成本较高，通信数据量较大，不能适应使用需求。 

本发明的技术方案为：一种基于车辆间通信的车辆密度感知系统，包括信息传播模块，车辆位置信息感知模块，车辆位置预测模块和车辆密度显示模块，所 述车辆密度感知系统为车载装置，车辆位置信息感知模输出车辆位置信息至信息传播模块，信息传播模块与车辆位置预测模块双向数据连接，信息传播模块输出车辆节点信息至车辆密度显示模块，其中，信息传播模块设有支持802.11p协议的无线网络接口设备，每辆车作为一个节点，彼此之间通过信息传播模块通信连接。 

车辆位置预测模块为位置分析处理器，车辆密度显示模块为人机接口设备，车辆位置信息感知模块包括GPS定位系统、车头雷达和车位雷达。 

车辆位置信息感知模块通过GPS设备获得车辆节点位置信息，传输至信息传播模块，信息传播模块不断将自身所在车辆节点当前位置信息，以及接收的其余车辆节点的位置信息进行广播，车辆位置预测模块从信息传播模块获取本车以外的其余车辆节点信息用于其余车辆位置的预测，并返回给信息传播模块，信息传播模块将自身所在车辆节点当前位置信息以及其余车辆节点的位置信息发送至车辆密度显示模块进行显示。 

车辆位置信息感知模块通过GPS设备获取车辆当前经度、纬度、海拔高度信息，通过数据的处理进一步得到车辆的速度信息，加速度信息。 

信息传播模块使用支持802.11p协议的无线网络接口设备用于数据发送和接收，数据传输方式为广播，广播的时间间隔与车辆位置信息感知模块中获取车辆位置的时间间隔相同，其中，对于转发的其余车辆节点的位置信息进行筛选，筛选使用以下三种中的至少一种： 

1)使用距离作为判断的依据：信息传播模块广播车辆节点的位置信息，根据发送车辆节点和接收车辆节点的GPS信息，得到它们的经纬度信息，设发送车辆节点A和接收车辆节点B的位置分别为： 

(X_A，Y_A)，(X_B，Y_B) 

其中，X_A表示发送车辆节点的经度，Y_A表示发送车辆节点的纬度，X_B表示接收车辆节点的经度，Y_B表示接收车辆节点的纬度，两者的距离D的计算公式为： 

D＝R·arccos(sin(Y_A)·sin(Y_B)·cos(X_A-X_B)+cos(Y_A)·cos(Y_B))·π/180 

R代表地球的半径，且D与R的单位相同； 

过滤掉与接收车辆距离大于N公里的车辆信息；