节点信息获取装置、车辆间拓扑结构获取装置以及方法与流程

本发明涉及车辆技术，具体涉及节点信息获取装置、车辆间拓扑结构获取装置以及方法。
背景技术：
：随着车辆电气化，数字化的发展，越来越多的车辆具备了网络连接功能。以各种网络连接功能为基础，车辆与车辆、车辆与基础设施、或者车辆与人之间的各种连接技术也得到的广泛的发展，各个对象(车辆、基础设施、人)之间能够相互发送各种类型的信息。在发送信息时，发信方需要选择收信方的身份，例如，车辆牌照号码，车辆电子身份识别(例如，唯一指定的网络地址)等，以保证信息能够被正确地传达和接收。这样，在没有交换过身份信息的车辆之间，无法建立发送信息的渠道，这限制了车辆之间的网络应用。举例来说，在前方车辆观察到危险情况时，因为不知道周边有哪些车辆，更不知道周边车辆的身份等信息，所以也无法通过车辆之间的网络对周边的“陌生”车辆进行预警，不能有效防止连环事故的发生。技术实现要素：本发明的实施例提供节点信息获取装置、车辆间拓扑结构获取装置以及方法，用于识别车辆身份，建立在道路上行驶的相邻车辆之间的联系，以支持车辆之间的网络应用。根据第一个方面，本发明的实施例提供一种节点信息获取装置，其中，节点信息包括节点车辆的身份、位置，周边车辆的身份，以及周边车辆相对于节点车辆的距离和方位。节点信息获取装置包括：图像采集单元，被配置为获取与节点车辆相邻的周边车辆的图像信息；距离检测单元，被配置为测量节点车辆与周边车辆之间的距离和方位；定位单元，被配置为获取节点车辆的位置信息；处理器单元，被配置为根据周边车辆的图像信息识别周边车辆的身份，并且被配置为根据身份、距离和方位、以及位置信息构建节点信息。在本发明的实施例中，身份包括车辆牌照号码。在本发明的实施例中，节点信息获取装置还包括：显示单元，被配置为向使用者图形化地显示所述节点信息。根据第二个方面，本发明的实施例提供车辆间拓扑结构获取装置。车辆间拓扑结构获取装置包括网络服务器，以及多个上述的节点信息获取装置。节点信息获取装置还包括网络通信单元。网络服务器与多个节点车辆的节点信息获取装置的网络通信单元通信，并且被配置为：从多个节点信息获取装置的网络通信单元接收多个节点信息；根据多个节点信息，获取多个车辆的车辆间拓扑结构；以及向多个节点信息获取装置的网络通信单元发送车辆间拓扑结构。在本发明的实施例中，身份包括车辆牌照号码，以及车辆电子身份识别。处理器单元被配置为根据周边车辆的图像信息获取周边车辆的车辆牌照号码。网络服务器还被配置为：根据车辆牌照号码，获取车辆电子身份识别；并且被配置为将车辆电子身份识别附加到车辆间拓扑结构。在本发明的实施例中，节点信息获取装置还包括：显示单元，被配置为向使用者显示车辆间拓扑结构。在本发明的实施例中，网络通信单元还被配置为：获取来自其它车辆或者网络服务器的社交信息，并且获取社交信息中包含的发信车辆的身份，显示单元还被配置为：在显示的车辆间拓扑结构中标示发信车辆。在本发明的实施例中，显示单元还被配置为：允许使用者选择显示单元所显示的车辆间拓扑结构中的任意车辆以作为收信车辆。在本发明的实施例中，网络通信单元还被配置为：获取来自其它车辆或者网络服务器的事故或者路况信息，并且获取事故或者路况信息中包含的相关车辆的身份。显示单元还被配置为：在显示的车辆间拓扑结构中标示相关车辆。根据第三个方面，本发明的实施例提供一种节点信息获取方法，其中，节点信息包括节点车辆的身份、位置，周边车辆的身份，以及周边车辆相对于节点车辆的距离和方位。节点信息获取方法包括：获取与节点车辆相邻的周边车辆的图像信息，以识别周边车辆的身份；获取节点车辆与周边车辆之间的距离和方位信息；获取节点车辆的位置信息；以及根据周边车辆的身份、距离和方位、位置信息形成节点信息。根据第四个方面，本发明的实施例提供一种车辆间拓扑结构获取方法，包括：使用上述的节点信息获取方法获取多个节点信息；以及建立节点车辆的列表，依次遍历列表中的每一个节点车辆，将节点车辆绘制到车辆间拓扑结构中。在本发明的实施例中，对于每一个遍历到的节点车辆，进行以下步骤：i)绘制节点车辆，包括：判断节点车辆是否已经被绘制在拓扑结构中，如果否，则按照来自节点车辆的位置信息，将节点车辆绘制在拓扑结构中，如果是，则不绘制节点车辆；ii)绘制节点车辆的所有周边车辆，包括：根据来自节点车辆的拓扑结构的信息，建立节点车辆的周边车辆的列表，并对于列表中的周边车辆，依次遍历；其中，对于每一个遍历到的周边车辆，进行以下步骤：判断周边车辆是否已经被绘制在拓扑结构中，如果否，则按照节点信息，将该周边车辆绘制在拓扑结构中，如果是，则不绘制周边车辆。在本发明的实施例中，节点信息中的身份包括车辆牌照号码，以及车辆电子身份识别。车辆间拓扑结构获取方法还包括：根据周边车辆的图像信息，识别周边车辆的车辆牌照号码；根据车辆牌照号码，获取车辆电子身份识别；并且将车辆电子身份识别附加到车辆间拓扑结构。根据本发明的实施例的节点信息获取装置、车辆间拓扑结构获取装置以及方法，能够获取车辆间的拓扑结构，以支持更多的车联网应用。附图说明为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图进行简要说明，应当知道，以下描述的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制，其中：图1是节点信息获取装置的框图；图2是节点信息的示意图；图3是获取节点信息的流程的示意图；图4是用于多车辆的车辆间拓扑结构获取装置的框图；图5是获取的多车辆的车辆间拓扑结构的流程的示意图；图6是对于遍历到的节点车辆的节点信息进行绘制的流程的示意图；图7是与道路上行驶的多个车辆对应的拓扑结构的示意图；图8是图7中的部分车辆的拓扑结构的绘制过程的示意图。具体实施方式为了使本发明的实施例的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明的实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，也都属于本发明保护的范围。图1是用于节点信息获取装置的框图。如图1所示，节点信息获取装置10设置于作为拓扑节点的节点车辆上，节点信息包括节点车辆的身份、位置，周边车辆的身份，以及周边车辆相对于节点车辆的所述距离和所述方位。节点信息获取装置10包括：图像采集单元101，距离检测单元102，定位单元103以及处理器单元104。图像采集单元101被配置为获取与节点车辆相邻的周边车辆的图像信息。图像采集单元101可以是任意的拍摄装置。距离检测单元102被配置为测量节点车辆与周边车辆之间的距离和方位，距离检测单元102可以是任意的测距装置，例如超声波雷达、激光雷达等。测距装置可以是具有扫描功能的雷达，以便于检测周边车辆的方位及距离。测距装置也可以仅仅具有单向的测距能力，此时，可以将多个测距装置安装在车辆的预定方位上，以获取固定方位上的周边车辆的距离信息。作为示例，这样的距离和方位信息可以包括：正前方，10米；正后方，20米；左前方，10米等。定位单元103被配置为获取节点车辆的位置信息，定位装置可以使用任意的定位技术。例如，定位装置可以是卫星定位终端，通过与gps卫星、glonass卫星、“北斗”卫星、“伽利略”卫星中的一种或者几种通信以确定节点车辆的位置信息。当然，定位装置也可以使用来自地面基础设施的信息以进行定位。处理器单元104，被配置为根据的周边车辆的图像信息识别周边车辆的身份。处理器单元104中可以包括任意的图像处理硬件、软件或者其结合，以从图像信息中识别周边车辆的身份。所述身份可以包括作为车辆的确定的标识的车辆牌照号码，还可以包括颜色、品牌、型号(例如，轿车、客车、货车)等其它辅助信息。处理器单元104还被配置为根据身份、距离和方位、以及位置信息构建节点信息。根据上述的节点信息获取装置10，能够获取单个车辆间的拓扑结构，可以将在道路上行驶的车辆与在通信网络中的电子车辆识别个体进行一一对应，这可以对于更多的车联网应用进行支持。此外，图像采集单元101还可以被配置为采集节点车辆的周边环境的图形信息，以用于车辆的辅助定位。例如，采集的信息可以用于确认车辆所处的车道、行驶方向等。图2是获取的节点信息的示意图。如图2左侧部分所示，车辆a、车辆b、车辆c在道路上行驶，并且相距较近的距离。在车辆a上设置有节点信息获取装置10。节点信息获取装置10采集了节点车辆a的节点信息，并且根据该信息，可以得到如图2右侧部分所示的车辆a及其周边的车辆b、车辆c之间的拓扑结构。图3示出了获取该拓扑结构的方法的流程。如图3所示，在步骤s301中，获取围绕节点车辆的周边车辆的图像信息，以识别周边车辆的身份。车辆a上的节点信息获取装置10中的图像采集单元101对于车辆b、车辆c的图像进行了获取，并由处理器单元104进行图像识别，以获取车辆b、车辆c的身份，该身份可以包括车辆牌照号码。作为示例，车辆b、车辆c的车辆牌照号码可以分别是b2222、c3333。在步骤s302中，获取节点车辆与周边车辆之间的距离和方位信息。车辆a上的节点信息获取装置10中的距离检测单元102对于车辆b、车辆c相对于车辆a的距离和方位进行检测。作为示例，可以得到如下的信息：车辆b位于车辆a的左前方，30米处；车辆c位于车辆a的右前方，20米处。在步骤s303中，获取节点车辆的位置信息。车辆a上的节点信息获取装置10中的定位单元103获取车辆a的位置。作为示例，车辆a的位置可以经度an和纬度ae表示，an，ae可以是任意实际测定的数值。在步骤s304中，根据周边车辆的身份、距离和方位、位置信息形成节点信息。车辆a上的节点信息获取装置10中的处理器单元104根据步骤s301-s303中获得的数据，获得节点的信息。节点的信息可以包括车辆a及周边车辆的信息，作为示例，获得的节点信息可以如表1所示。表1节点信息示例节点车辆车辆a牌照号：a1111位置：an，ae周边车辆车辆b牌照号：b2222位置：左前方，30米周边车辆车辆c牌照号：c3333位置：右前方，20米表1中所示的节点信息即可以用于绘制图2中所示的拓扑结构。根据本发明的实施例的车辆间拓扑结构获取装置以及方法，能够获取车辆间的拓扑结构，以支持更多的车联网应用。这样，更准确的信息可以在邻近的车辆之间传输。例如，在一种应用中，如果车辆a发现车辆b的刹车灯不亮，可以发送如下包含如下内容的信息：“发信方：a1111；收信方：b2222；位置关系：b2222位于a1111的左前方，30米；正文：b2222的刹车灯不亮”。上述信息可以是文本信息，也可以是语音信息。上述信息可以以任意的途径发送，例如，如果车辆a和车辆b连接到了相同的数据网络(例如广域网、局域网等)，并且建立了点对点的通信链路，则上述信息可以直接被发送到车辆b。如果车辆a和车辆b没有使用数据网络，仅能使用预定的广播频率发送或者接收通常的广播信息，则车辆a可以简单地在预定的广播频率上向外发送上述信息，而无需指定接收目标。车辆b在相应的广播频率下获取该信息。无论通过何种方式，只要车辆b接收到这一警告信息后，就可以得知警告信息的来源，这有利于车辆b对于警告信息的真实程度进行判断，并采取相应的措施。应当理解，在附图中，为了方便，使用了顺序框图进行了说明，但本发明的实施例并不限制于此，各个步骤之间的顺序可以根据实际需求而调整。图4是多车辆的车辆间拓扑结构获取装置的框图。如图4所示，车辆间拓扑结构获取装置包括网络服务器20，以及多个上述的节点信息获取装置10。节点信息获取装置10还包括网络通信单元105。网络服务器20与多个节点车辆的节点信息获取装置10的网络通信单元105通信，并且被配置为：从多个节点信息获取装置10的网络通信单元105接收多个节点信息；根据多个节点信息，获取多个车辆的车辆间拓扑结构；以及向多个节点信息获取装置10的网络通信单元105发送车辆间拓扑结构。在本发明的实施例中，网络服务器20可以获取多个节点信息，以获得多个车辆的车辆间拓扑结构。利用网络服务器20的更强大的计算功能以及数据库支持，也可以向更多的车辆提供更有效的服务。在本发明的实施例中，节点信息中的身份可以包括车辆牌照号码，以及车辆电子身份识别。节点信息获取装置10的处理器单元104还可以被配置为根据周边车辆的图像信息获取周边车辆的车辆牌照号码。网络服务器20还可以被配置为：根据车辆牌照号码，获取车辆电子身份识别；并且将车辆电子身份识别附加到车辆间拓扑结构。车辆牌照号码与车辆电子身份识别之间的对应关系可以存储于网络服务器20中，以便于访问。作为一个示例，在必要时，网络服务器20也可以通过指定的方式访问相关管理部门的数据库，以获取更全面的数据。利用电子身份识别信息，车辆之间可以跨越地域限制，在车辆互联网络中的进行快速、准确的通信。图5是获取的多车辆的车辆间拓扑结构的流程的示意图。如图5所示，绘制过程包括：s501，获取多个节点信息；s502，建立节点车辆的列表，依次遍历列表中的每一个节点车辆，将节点车辆绘制到车辆间拓扑结构中。此外，如图6所示，在步骤s502中，对于每一个遍历到的节点车辆，可以进行以下步骤：s5021，绘制节点车辆，包括：判断节点车辆是否已经被绘制在拓扑结构中，如果否，则按照来自节点车辆的位置信息，将节点车辆绘制在拓扑结构中，如果是，则不绘制节点车辆；s5022，绘制节点车辆的所有周边车辆，包括：根据来自节点车辆的拓扑结构的信息，建立节点车辆的周边车辆的列表，并对于列表中的周边车辆，依次遍历；其中，对于每一个遍历到的周边车辆，进行以下步骤：判断周边车辆是否已经被绘制在拓扑结构中，如果否，则按照节点信息，将该周边车辆绘制在拓扑结构中，如果是，则不绘制周边车辆。图7是与道路上行驶的多个车辆对应的拓扑结构的示意图。作为一个示例，列举了车辆a、车辆b、车辆c及其周边车辆，例如，车辆d、车辆e等。如图7所示，在网络服务器20绘制的拓扑结构中，即使是相隔较远的车辆，例如车辆d、车辆e之间，也可以方便的建立通信的连接。作为一个示例，图7中的箭头标记了可能出现的一部分信息的流向。网络服务器20绘制图7所示的拓扑结构后，将其发送至各个车辆。网络服务器20可以发送拓扑结构对应的图形，以在不同的车辆上，得到统一的显示效果。网络服务器20也可以发送拓扑结构对应的数据，由车辆上的处理器来还原拓扑结构的图形，这可以减少数据流量，并充分利用车辆自身的处理能力。拓扑结构对应的数据可以以链表等形式存储和管理。应当理解，网络服务器20仅仅需要发送还原拓扑结构所需要的最小限度的数据，并不需要将所有的节点信息发送至每一个车辆。此外，网络服务器20可以根据车辆的需求，选择性地发送拓扑结构。这可以在网络服务器20、或者车辆中进行配置。例如，车辆的使用者可能希望停止接收拓扑结构，或者仅仅接收指定范围内的周边车辆的相关信息。作为一个示例，车辆b的使用者可能仅仅关注距离较近的车辆，例如车辆a、车辆c、车辆e，而屏蔽了距离相对较远的车辆，例如车辆d。图8是图7中的部分车辆的拓扑结构的绘制过程的示意图。以下，结合图8，仍然以车辆a、车辆b和车辆c为例，对于上述绘制过程做进一步的解释。在步骤s501中，获取车辆a、车辆b、车辆c的节点信息，表2中示出了车辆b的节点信息，表3中示出了车辆c的节点信息，表4中示出了多个节点信息的集合。表2车辆b的节点信息示例节点车辆车辆b牌照号：b2222位置：bn，be周边车辆车辆a牌照号：a1111位置：右后方，30米周边车辆车辆c牌照号：c3333位置：右侧，10米表3车辆c的节点信息示例节点车辆车辆c牌照号：c3333位置：cn，ce周边车辆车辆a牌照号：a1111位置：左后方，20米周边车辆车辆b牌照号：b2222位置：左侧，10米表4多车辆的拓扑结构的信息在步骤s502中，网络服务器20可以根据表4的信息绘制多个车辆的拓扑结构。可以首先遍历至车辆a，此时，因为车辆a没有被绘制过，所以首先在位置(an，ae)处绘制车辆a。然后，对于车辆a的周边车辆b和周边车辆c进行绘制。周边车辆b没有被绘制过，因此，根据车辆a的位置以及车辆a和车辆b的相对关系，绘制车辆b。周边车辆c也没有被绘制过，因此，根据车辆a的位置以及车辆a和车辆c的相对关系，绘制车辆c。此时得到的图形和图2中右侧所示的一致。图8的最左侧示出了3个节点信息中对应的拓扑结构。然后，遍历节点车辆b，节点车辆b已经被绘制。车辆a与车辆b的相对关系已经被绘制。然而，车辆c与车辆b的相对关系还没有被绘制，因此，对于车辆c进行绘制。图8的右侧上部分示出了此时的拓扑结构。最后，遍历至节点车辆c，节点车辆c已经被绘制，并且车辆a、车辆b与车辆c的相对关系都已经被绘制，不需要进行新的绘制。此时得到图8中右侧下部分所示的拓扑结构，该具体的拓扑结构可以发送至车辆a、车辆b、车辆c以支持更复杂的网络应用。在本发明的实施例中，依次对于节点车辆进行遍历还能够使得系统具有冗余的功能。例如，在节点车辆b未能提供节点信息的情况下，遍历节点车辆a和节点车辆c之后，也可以得到同样的拓扑结构。此外，节点信息中的身份可以包括车辆牌照号码，以及车辆电子身份识别。车辆间拓扑结构获取方法还可以包括：根据周边车辆的图像信息，识别周边车辆的车辆牌照号码；根据车辆牌照号码，获取车辆电子身份识别；并且将车辆电子身份识别附加到车辆间拓扑结构。此时，可以得到表5。作为一个示例，如表5所示，电子身份识别可以包括网络地址。表5附加有电子身份识别信息的多车辆的拓扑结构图8示出了图7中的车辆a、车辆b、车辆c的拓扑结构的获取过程，以此类推，可以获得图7中所述的整个拓扑结构。显然，图7中车辆的数量也并不是对于本发明的限制。在本发明的实施例中，不需要提高定位数据的精度，即可以得到多个车辆之间的相对位置关系。应当理解，在上述说明中，任意一个车辆的位置数据(例如，车辆a的an，ae)均可以被使用，这并不会影响最后的拓扑结构。当然，精度更高的定位数据可以被优先使用，例如，相对于仅仅使用卫星定位系统，结合了地面辅助定位的车辆的定位数据可以被优先使用。在这种情况下，一个车辆的定位数据的精度的提高，可以使得多个车辆的定位精度均得到进一步的提高。以下，对于更多具体的应用进行举例说明。返回图4，作为一个示例，节点信息获取装置10还包括：显示单元106，被配置为向使用者显示车辆间拓扑结构。在一种应用中，网络通信单元105还被配置为：获取来自其它车辆或者网络服务器20的社交信息，并且获取社交信息中包含的发信车辆的身份。显示单元106还可以被配置为：在显示的车辆间拓扑结构中标示发信车辆，并且，允许使用者选择显示单元106所显示的车辆间拓扑结构中的任意车辆以作为收信车辆。显示单元106可以具有触摸屏。例如，车辆a的使用者可以在车辆a中的显示单元106上进行触摸，以选择车辆b作为收信方，以向车辆b发送信息。信息可以是文本信息，也可以是语音信息。车辆b接收到车辆a的信息后，在显示单元106显示信息正文的同时，也会在车辆间拓扑结构中标示车辆a为发信车辆。在另一种应用中，网络通信单元105还被配置为：获取来自其它车辆或者网络服务器20的事故或者路况信息，并且获取事故或者路况信息中包含的相关车辆的身份。显示单元106还被配置为：在显示的车辆间拓扑结构中标示相关车辆。在交通系统中，如何及时有效地向行驶中的车辆告知前方发生的事故或者路况，避免进一步的事故，是一个重要关注点。对于事故地点后方的车辆统一发送诸如“前方有事故”这样简单的信息不能起到有效的预防作用。车辆间拓扑结构可以有助于该问题的解决，例如，在车辆b故障或者发生事故后，网络服务器20可以准确的告知车辆c、车辆a，以采取规避措施。在车辆a、车辆c装备有自动驾驶系统的情况下，自动驾驶系统也有可能直接操作车辆进行避让。这对于防止恶劣天气下引发的连环追尾事故，尤其有帮助。距离事故现场近的车辆将得到及时的警示，并且警示信息中可以包含与事故现场的距离信息，这些信息能够在显示单元106中直观的显示出来，这可以使得驾驶员提高警惕，及时采取措施。在另一种应用中，这些拓扑结构的信息还能有利于交通管理部门对于事故车辆的信息的快速掌握。例如，在车辆b因事故而导致车牌损毁的情况下，从网络服务器20端或者邻近车辆上仍然能调取到车辆b的图片、车辆牌照号码等相关信息。这样，能够加快现场事故处理的过程。根据本发明的实施例的节点信息获取装置、车辆间拓扑结构获取装置以及方法，能够识别车辆身份，建立在道路上行驶的相邻车辆之间的联系，获取车辆间的拓扑结构，以支持全新的车联网应用或者对于已有的应用进行改进。可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。当前第1页12