V2X车联网系统、车载终端、服务端以及车位检测方法与流程

本发明涉及智能交通
技术领域：
，特别是涉及一种V2X车联网系统的车位检测方法、V2X车载终端、服务端以及V2X车联网系统。
背景技术：
：随着我国经济的迅猛发展及城市化进程的不断推进，汽车保有量迅速增长，城市交通可持续发展的瓶颈不仅体现在道路拥堵上，也体现在停车管理效率低和违法停车严重等方面，停车问题已经成为各国大中城市经济发展需要解决的重要问题。交通拥堵、交通事故、环境污染逐渐成为影响城市居民生活的重要问题，各国的政府、交通系统师试着采用各种方式改善交通状况。解决交通问题要从“行”和“停”两个方向入手，在充分挖掘道路通行潜力的同时，人们越来越多地想到从停车的角度解决交通问题。因此，一方面需要建设大量的停车场，而另一方面，也需要借助先进的信息技术来发布停车场的位置信息、空车位等信息，并贯穿出行始末。目前很多智能停车场都是利用在停车场部署车位检测传感器，将传感器数据传输至停车场处理中心，停车场通过显示屏等指示装置引导车辆寻找空位停车。针对路边停车位，布局车位检测传感器不便，引导显示装置也不易安装，从而导致了停车难的问题。鉴于此，如何对停车位进行状态监测、对停车位实现更高效的利用是本领域亟待解决的技术问题。技术实现要素：本发明的目的是提供一种V2X车联网系统的车位检测方法、V2X车载终端、服务端以及V2X车联网系统，以实现对停车位的检测，减少因盲目寻找停车空位而附加的交通量，缓解区域内路网的交通拥堵情况。为解决上述技术问题，本发明提供一种V2X车联网系统的车位检测方法，包括：接收目标车载终端发送的当前车辆位置信息以及周围预设范围内的扫描监测信息；根据所述当前车辆位置信息，从预先建立的停车位数据库中判断所述周围预设范围内是否存在停车位；当所述周围预设范围内存在停车位时，根据所述扫描监测信息判断所述停车位是否存在障碍物，生成指示所述停车位当前是否被占用的状态信息。可选地，在所述生成指示所述停车位当前是否被占用的状态信息之后还包括：将所述停车位的状态信息发送至路侧终端，以使所述路侧终端将所述停车位的状态信息转发至所述路侧终端覆盖范围内的车载终端。可选地，所述扫描监测信息是由所述目标车载终端所设置的车辆上的采集装置获取的。可选地，所述采集装置为变道辅助雷达、侧面防撞雷达、摄像头和/或传感器。可选地，还包括：在所述目标车载终端所设置的车辆停车后，接收所述目标车载终端发送的当前占用的停车位信息，并生成指示所述当前占用的停车位被占用的状态信息。本发明还提供了一种V2X车载终端，包括：获取模块，用于获取车辆的当前车辆位置信息以及周围预设范围内的扫描监测信息；发送模块，用于将所述当前车辆位置信息以及所述扫描监测信息通过无线网络发送至服务端，以使所述服务端根据预先建立的停车位数据库对所述预设范围内的停车位占用状态进行检测；检测结果接收模块，用于接收所述服务端对停车位占用状态的检测结果。本发明还提供了一种服务端，包括：信息接收模块，用于接收目标车载终端发送的当前车辆位置信息以及周围预设范围内的扫描监测信息；检测模块，用于根据所述当前车辆位置信息，从预先建立的停车位数据库中判断所述周围预设范围内是否存在停车位，当所述周围预设范围内存在停车位时，根据所述扫描监测信息判断所述停车位是否存在障碍物，生成指示所述停车位当前是否被占用的状态信息。本发明还提供了一种V2X车联网系统，包括：采集装置、路侧终端、如权利要求6所述的V2X车载终端以及如权利要求7所述的服务端；其中，所述采集装置用于采集当前周围预设范围内的扫描监测信息，所述路侧终端用于将所述V2X车载终端的数据转发至所述服务端，并将所述服务端的数据分发至覆盖范围内的车载终端。可选地，所述采集装置包括以下任意一个或任意组合：变道辅助雷达、侧面防撞雷达、摄像头、传感器。可选地，还包括：显示设备或语言播放设备，用于向用户显示由当期位置至未被占用停车位的最优路线和/或通过语音的方式提示所述最优路线。本发明所提供的V2X车联网系统的车位检测方法，通过接收目标车载终端发送的当前车辆位置信息以及周围预设范围内的扫描监测信息；根据当前车辆位置信息，从预先建立的停车位数据库中判断周围预设范围内是否存在停车位；当周围预设范围内存在停车位时，根据扫描监测信息判断停车位是否存在障碍物，生成指示停车位当前是否被占用的状态信息。本申请通过V2V将车载终端获取的信息实现各车辆之间的共享，根据已有的位置信息判断车辆所在环境的情况，获取停车位是否被占用的状态信息。本申请无需另外安装探测设备或者停车场管理装置即可获取路边停车位或者停车场信息，减少了因盲目寻找停车空位而附加的交通量，极大的缓解了区域内路网的交通拥堵情况。此外，本发明还提供了一种具有上述技术优点的V2X车载终端、服务端以及V2X车联网系统。附图说明为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明所提供的V2X车联网系统的车位检测方法的一种具体实施方式的流程图；图2为本发明所提供的V2X车联网系统的车位检测方法的一种具体实施方式中雷达扫描模型示意图；图3为本发明所提供的V2X车联网系统的车位检测方法的一种具体实施方式中雷达扫描判断过程示意图；图4为本发明所提供的车载终端的结构框图；图5为本发明所提供的服务端的结构框图；图6为本发明实施例提供的V2X车联网系统的结构框图；图7为本发明所提供的V2X车联网系统的整体系统构成示意图；图8为本发明所提供的V2X车联网系统的整体流程图。具体实施方式为了使本
技术领域：
的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。智能交通系统是未来交通系统的发展方向，它是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、微电子技术、自动控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。V2X车联网为汽车提供了一个通信方式，让汽车与汽车、汽车与人、汽车与路侧设备建立起连接，并将车辆与周边信息汇集到服务端，服务端可以分析车辆周边环境并为车辆提供更安全、更优质的服务。V2X车联网，指的是汽车车辆之间、汽车与路边行人、汽车与基础设施之间的通信系统。V2X是车对外界的信息交换，车与车、车与基站、车与行人之间能够通信，从而获得实时路况、道路信息、行人信息等一系列交通信息。而现如今的汽车可以利用车载的采集装置感知汽车内部与外部的环境扫描监测参数，可以提高行车安全性、舒适性和效率。本发明所提供的V2X车联网系统的车位检测方法的一种具体实施方式的流程图如图1所示，该方法包括：步骤S101：接收目标车载终端发送的当前车辆位置信息以及周围预设范围内的扫描监测信息；需要指出的是，本发明实施例中扫描监测信息是由目标车载终端所设置的车辆上的采集装置获取的。采集装置具体可以包括变道辅助雷达、侧面防撞雷达、摄像头、传感器等设备的任意一种或任意组合，通过该采集装置可以获取车辆的行驶情况、系统运行状态以及周边道路的环境监测信息。周围预设范围可以为采集装置可监测到的周边区域。本实施例中，扫描监测信息可以具体为雷达数据信息，由汽车防撞雷达得到。防撞雷达为由变道辅助雷达、盲点检测雷达以及前向防撞雷达构成整个防撞雷达体系。本实施例可以通过侧面防撞雷达，获取车辆左右预设范围内的扫描监测信息。汽车在移动过程中，其位置信息在不断变化，加上汽车本身包含侧面防撞雷达，可以将汽车看成一个移动的雷达探测器。车辆行驶过程中的扫描模型示意图如图2所示，车辆在车道或者停车场按照一定速度行驶，其两侧雷达同时可以不断扫描两侧，本实施例中扫描范围为半径为3m，弧度为60°的圆弧扫描区域，记录行车方向左边以及右边的雷达的扫描状态。需要指出的是，扫描范围可以根据实际情况自行设置，这均不影响本发明的实现。其中雷达的数据信息时车载终端通过车辆的CAN总线获取的。另外，当前车辆位置信息可以为车辆的坐标参数。目标车载终端的当前位置信息可以由定位装置获取得到。作为一种具体实施方式，定位装置可以具体为目标车载终端上的GPS定位模块、DOA定位模块或TODA定位模块。在定位装置为DOA定位模块或TODA定位模块时，系统还相应设置有定位基站，或者路侧基站还包括对应的定位功能。进一步地，当定位装置为TODA或DOA时，可具体采用UWB技术。步骤S102：根据所述当前车辆位置信息，从预先建立的停车位数据库中判断所述周围预设范围内是否存在停车位；预先建立的停车位数据库中包含路边停车位或各停车场的分布情况、占用状态信息。通过当前车辆位置信息，可以在停车位数据库中查找周围预设范围内是否有停车位的分布。步骤S103：当所述周围预设范围内存在停车位时，根据所述扫描监测信息判断所述停车位是否存在障碍物，生成指示所述停车位当前是否被占用的状态信息。在周围预设范围内存在停车位时，通过雷达对停车位上是否存在障碍物进行检测，判断该停车位上是否存在障碍物。如果是，则判定停车位当前的状态信息为占用状态；如果否，则判定停车位当前的状态信息为未占用状态。在采用雷达获取扫描监测信息的实施例中，通过解析雷达数据得到车辆行车位置左右3m处的位置，然后查询数据库此位置是否被标记为停车位，具体扫描判断如图3所示。如果计算出的扫描区域与停车位区域重合且为无车状态，则判定该车位为无车状态。否则，判定该车位为有车状态。本发明所提供的V2X车联网系统的车位检测方法，通过接收目标车载终端发送的当前车辆位置信息以及周围预设范围内的扫描监测信息；根据当前车辆位置信息，从预先建立的停车位数据库中判断周围预设范围内是否存在停车位；当周围预设范围内存在停车位时，根据扫描监测信息判断停车位是否存在障碍物，生成指示停车位当前是否被占用的状态信息。本申请通过V2V将车载终端获取的信息实现各车辆之间的共享，根据已有的位置信息判断车辆所在环境的情况，获取停车位是否被占用的状态信息。本申请无需另外安装探测设备或者停车场管理装置即可获取路边停车位或者停车场信息，减少了因盲目寻找停车空位而附加的交通量，极大的缓解了区域内路网的交通拥堵情况。目前，V2X的无线通信有多种方式，本发明所提供的V2X车联网系统的车位检测方法的另一种具体实施方式采用DSRC(DedicatedShortRangeCommunication，简称DSRC)技术进行通信。DSRC技术为车载无线通信量身定做的，更适合无线车载通信。IEEE组织也通过了IEEE802.11p以及IEEE1609系列标准来规范车载环境下无线接入(WirelessAccessinVehicularEnvironment,简称WAVE)的各个方面。随着汽车工业的发展，汽车已配备各种传感器，汽车可依靠传感器获取自身位置，通过传感器感知路面障碍或者车辆信息。在汽车行驶过程中可以利用传感器获取车辆位置信息周边环境，而根据位置信息以及当前位置信息周围环境可以判断路边停车位或者停车场停车位是否空闲。车辆利用自身传感器、GPS、摄像机、雷达等采集装置，获取到车辆的行驶情况、系统运行状态以及周边道路环境信息，同时通过GPS定位获得车辆定位信息，通过V2V可以将这些信息实现各车辆之间的共享，同时将这些信息传送服务端，服务端结合停车位数据库已有的位置信息可以判断车辆所在环境状况，及时通报给所需要的车辆。在上述实施例的基础上，本发明所提供的V2X车联网系统的车位检测方法在生成指示所述停车位当前是否被占用的状态信息之后还可以包括：将所述停车位的状态信息发送至路侧终端，以使所述路侧终端将所述停车位的状态信息转发至所述路侧终端覆盖范围内的车载终端。进一步地，本实施例还可以包括：根据所述停车位的状态信息，生成由当前车辆位置到未被占用的停车位的最优路线；所述最优路线为距离最短或所用时间最短的路线。需要指出的是，最优路线可以在服务端生成后，发送至需要的车载终端。也可以将各个停车位的状态信息发送至车载终端，由车载终端生成，这均不影响本发明的实现。通过这样的设置，车辆可以有效避开拥堵路段，并选择最佳形式路线，最高效的实现停车引导。最优路线生成后，优选地，本发明实施例还可以包括：向用户显示所述最优路线和/或通过语音的方式提示所述最优路线。在车辆执行停车的操作后，本发明实施例还包括：在所述目标车载终端所设置的车辆停车后，接收所述目标车载终端发送的当前占用的停车位信息，并生成指示所述当前占用的停车位被占用的状态信息。具体地，判断当前车辆是否为停车状态的过程的一种具体实施方式可以为：根据目标车载终端获取到的定位信息，当检测到车辆的位置信息随时间变化未发生变化时，判定当前目标车载终端为停车状态。另一种具体实施方式可以为：根据与目标车载终端相连的CAN总线，获取当前车辆的车辆控制信号，以判断当前车辆是否为停车状态。通过车载终端将当前占用的停车位信息上传至所述停车位数据库中，对停车场中的状态信息进行更新。本实施例无需在停车场外加传感网络，即可探测出行车周围是否有空闲停车位，并将数据传输到服务端，服务端可以将数据通过路侧终端分发供驾驶员进行选择。车辆在V2X的引导下，直接选择最方便合理的空车位，有效地破解停车难的问题，提升了停车场的利用率。此外，本发明还提供了一种V2X车载终端，如图4所示，该终端具体包括：获取模块11，用于获取车辆的当前车辆位置信息以及周围预设范围内的扫描监测信息；发送模块12，用于将所述当前车辆位置信息以及所述扫描监测信息通过无线网络发送至服务端，以使所述服务端根据预先建立的停车位数据库对所述预设范围内的停车位占用状态进行检测；检测结果接收模块13，用于接收所述服务端对停车位占用状态的检测结果。需要指出的是，本发明所提供的V2X车载终端接入车辆的CAN总线，用于获取设置在车辆上的采集模块采集到的扫描监测信息，采集模块可以具体为：变道辅助雷达、侧面防撞雷达、摄像头和/或传感器。本发明还提供了一种服务端2，如图5所示，该服务端具体包括：信息接收模块21，用于接收目标车载终端发送的当前车辆位置信息以及周围预设范围内的扫描监测信息；检测模块22，用于根据所述当前车辆位置信息，从预先建立的停车位数据库中判断所述周围预设范围内是否存在停车位，当所述周围预设范围内存在停车位时，根据所述扫描监测信息判断所述停车位是否存在障碍物，生成指示所述停车位当前是否被占用的状态信息。下面对本发明实施例提供的V2X车联网系统进行介绍，下文描述的V2X车联网系统与上文描述的V2X车联网系统的车位检测方法可相互对应参照。图6为本发明实施例提供的V2X车联网系统的结构框图，参照图6V2X车联网系统可以包括：V2X车载终端1、服务端2、采集装置3以及路侧终端4。本实施例中，采集装置3用于采集当前周围预设范围内的扫描监测信息，可以具体包括以下任意一个或任意组合：雷达、摄像头传感器；其中，所述雷达设置在所述车辆的两个侧面位置处，用于对所述车辆左右两侧的区域进行扫描，进一步的，雷达可以是变道辅助雷达和/或侧面防撞雷达。本发明实施例中雷达可以具体采用现有车辆上的汽车防撞雷达。汽车防撞雷达是汽车主动安全的重要发展方向，如今也成为了车辆的必配，配备雷达成为减少事故发生的有效手段。汽车防撞雷达由变道辅助雷达、盲点检测雷达以及前向防撞雷达构成整个防撞雷达体系，变道辅助雷达在本发明被利用来搜寻空闲停车位。路侧终端用于将所述V2X车载终端的数据转发至所述服务端，并将所述服务端的数据分发至覆盖范围内的车载终端。服务端主要数据的分析处理作用，其包含停车位数据库。数据中心收到V2X车载终端的数据后，根据GPS位置信息、车辆方向信息以及雷达信息判断出该车位置周边是否有停车位且停车位处于什么状态。并将有空闲停车位信息发送至该停车位周边路侧单元，由路侧单元分发至V2X车载终端。采集装置获取到周边雷达数据信息后将数据通过V2X车载终端和汽车位置一起发送到路侧单元。本实施例为了减少V2X车载终端的运算量，只需将采集数据组包发送至所在路侧终端，路侧终端收到数据后转发到后台服务端。服务端结合停车位数据库，根据位置信息判断出该车辆周围是否有停车位，根据雷达数据判断停车位是否有障碍物，从而生成占用状态信息。下面对本发明所提供的V2X车联网系统的具体工作过程进行详细阐述。配置V2X车载终端的车辆在行驶过程中周期性将本身坐标、车速、行车方向、雷达数据、时间等数据封装成一个obumsg消息，该消息格式如表1所示。表1帧头车载IDmsgID时间经度纬度方向雷达车速1byte4byte1byte2byte4byte4byte2byte1byte2byte路侧RSU设备收到后将每个obumsg封装上路侧设备ID号以及路侧设备坐标地址组成rsuupmsg，该消息格式如表2所示。路侧RSU设备的经纬度主要是用来数据中心分发空余车位时所用。表2帧头rsuIDrsu经度rsu纬度obumsg1byte4byte4byte4byte21byte数据中心收到路侧设备转发来的数据后，解析得到该车行车位置左右3m处的位置，然后查询数据库此位置是否被标记为停车位。如果计算出的扫描区域与停车位区域重合且为无车状态，则证明该车位为无车状态，这可将该车为的坐标地址分发至所在RSU路侧终端，并提供给该停车位相邻的RSU路侧终端使用。服务端下发空余车位数据格式如表3所示；表3帧头rsuID时间rsu经度rsu纬度空车位经度空车位纬度1byte4byte2byte4byte4byte4byte4byteRSU路侧设备会收到数据处理中心下传的空余停车位坐标地址，并将此地址广播至所有其覆盖的车辆。如果该RSU路侧设备内所包含的空闲车位不足10个，RSU路侧设备会将从数据中心获取到相邻RSU路侧设备下的空闲停车位并下发其覆盖范围内的车辆。表4帧头rsuID时间rsu经度空车位纬度1byte4byte2byte4byte4byte此外，本发明还可以进一步包括：显示设备或语言播放设备，用于向用户显示推荐的最优路线和/或通过语音的方式提示所述最优路线。例如在车载设备外接平板或车载影音系统，如需停车服务，则可以利用外接平板或者车载影音系统提示周边的停车的停车位。本发明中车辆可以获取自身位置信息并探测周边环境，将信息发送至服务端，服务端根据车辆位置以及传感器信息即可判断数据库中的停车位是否空闲，然后再分发至需要用的车辆。该发明还可以实现多种附加功能，如车位查询、车位预定、寻车引导以及停车计费等功能，一定程度上解决了当前城市停车难的困难，既不用增加停车场基础设施建设，有保证了停车位的较高利用率，具有一定的社会效益和经济效益。V2X路侧设备如果需要停车服务，可以通过平板打开提醒，然后根据引导就近停车，到达停车位后，将占用停车位消息发送至数据中心，消息格式如表5所示。表5帧头车载ID时间停车类型占用车位经度占用车位纬度1byte4byte2byte1byte4byte4byte如图7本发明所提供的V2X车联网系统的整体系统构成示意图以及图8本发明所提供的V2X车联网系统的整体流程图所示，采集装置可以获取本车当前位置周边是否有车辆或者障碍物的存在，汽车通过采集装置将此信息获取后发送至V2X车载终端。V2X车载终端将采集信息和位置信息一起传送至路侧终端，最终将数据收集到服务端。服务端根据车辆上传数据，得知该车位置信息且获知该位置信息周围是否有障碍物。服务端通过对比停车位数据库信息，如果周边位置存在停车位，并且该停车位通过车辆传感器探测到为无障碍物状态，即可证明该停车位为空闲。如果该停车位被该车辆检测为有障碍物状态，判断为该停车位处于被占用状态。服务端将结果通报给停车位周边路侧终端，路侧终端同样将消息分发至所覆盖的V2X车载终端，V2X车载终端通过车载平板或者语音引导驾驶员直接到达想要停车的位置。综上，本实施例将V2X技术与车辆传感器的有效结合，可以对停车位信息更实时准确的把握，无需另外安装探测设备或者停车场管理装置即可获取路边停车位或者停车场信息，减少了因盲目寻找停车空位而附加的交通量，极大的缓解了区域内路网的交通拥堵情况，并且使得停车服务信息获取更方便、发布途径更丰富、服务范围更广泛、服务方式更为灵活。利用V2X与车辆传感器组成停车位引导系统体现其独特优势，让停车服务智能化程度更高，极大的提高了城市停车管理水平和智能信息服务系统能力。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或
技术领域：
内所公知的任意其它形式的存储介质中。以上对本发明所提供的V2X车联网系统的车位检测方法、V2X车载终端、服务端以及V2X车联网系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。当前第1页1 2 3