报文中继方法、车载终端、汽车及智能交通运输系统与流程

本发明涉及智能交通(intelligenttransportationsystem，its)领域，尤其涉及一种基于dsrc的报文中继方法、车载终端、汽车及基于v2x的智能交通运输系统。

背景技术：

v2x(vehicletox)包括v2v(vehicletovehicle)与v2i(vehicletoinfrastructure)，是未来智能交通运输系统的关键技术。它使得车与车、车与路、车与行人之间能够直接实时通信，如同为驾驶员安装了一双“多功能的眼睛”，能够提前“看见”或者“预见”到与交通出行的各种相关信息(如实时路况、道路信息、行人信息等)，从而提高驾驶的安全性，减少城市交通拥堵、提升交通出行品质、提供多元化的车载生活，不断提高城市交通管理部门管理成效等。

但v2x技术也有其局限性，由于使用了基于5.9ghz的频谱，其对遮挡非常敏感，但视距传输在城市环境又不能经常满足；同时高频率带来的传输距离相对较短的问题也不容忽视。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述无法满足城市环境中的视距传输的缺陷，提供一种基于dsrc的报文中继方法、车载终端、汽车及基于v2x的智能交通运输系统，能满足城市环境中的视距传输。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于dsrc的报文中继方法，车载终端进行以下步骤：

中继模式进入步骤：检测车辆当前是否在停车状态，并在检测到在停车状态时，进入中继模式；

接收步骤：在中继模式下接收bsm广播包；

转发步骤：转发所述bsm广播包。

优选地，所述模式进入步骤包括：

检测车辆是否熄火，或，检测车辆在预设时段内是否未运动；

若车辆熄火或预设时段内未运动，则关闭车载终端的预警功能，并进入中继模式。

优选地，所述bsm广播包包括包头部分和数据部分，所述包头部分包括转发标记；而且，

所述转发步骤包括：

根据所述bsm广播包中的转发标记判断是否为最后一跳；

若不为最后一跳，则修改所述包头部分的转发标记，并转发修改后的bsm广播包。

优选地，所述转发标记为转发次数；而且，

根据所述bsm广播包中的转发标记判断是否为最后一跳，包括：

判断所述bsm广播包中的转发次数是否为0，若是，则确定为最后一跳；若否，则确定不为最后一跳；

修改所述包头部分的转发标记，包括：

将当前转发次数减一后填入所述bsm广播包中的包头部分。

优选地，还包括：

正常模式进入步骤：检测车辆当前是否在停车状态，并在检测到未在停车状态时，进入正常模式。

优选地，还包括：

中继模式退出步骤：监测车辆的电瓶的剩余电量，并在所述剩余电量小于预设值时，退出所述中继模式。

本发明还构造一种车载终端，包括：

中继模式进入模块，用于检测车辆当前是否在停车状态，并在检测到在停车状态时，进入中继模式；

接收模块，用于在中继模式下接收bsm广播包；

转发模块，用于转发所述bsm广播包。

本发明还构造一种车载终端，包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如以上所述的基于dsrc的报文中继方法的步骤。

本发明还构造一种汽车，包括以上所述的车载终端。

本发明还构造一种基于v2x的智能交通运输系统，包括多个以上所述的车载终端，多个所述车载终端分别设置在不同的车辆上，且无线相连。

实施本发明的技术方案，通过路侧停放车辆对bsm消息进行中继，增加dsrc节点的数量，避免了在特定场景中由于遮挡、距离限制等造成的视距传输短的情况，而且，可减少路侧单元的部署，节约了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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。附图中：

图1是本发明基于dsrc的报文中继方法实施例一的流程图；

图2是本发明dsrc报文的传输示意图；

图3是本发明在逆向超车场景中应用报文中继方法的示意图；

图4是本发明在碰撞预警场景中应用报文中继方法的示意图；

图5是本发明车载终端实施例一的逻辑结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。

图1是本发明基于dsrc的报文中继方法实施例一的流程图，在该实施例的基于dsrc的报文中继方法中，车载终端进行以下步骤：

s10.中继模式进入步骤：检测车辆当前是否在停车状态，并在检测到在停车状态时，进入中继模式；

s20.接收步骤：在中继模式下接收bsm广播包；

s30.转发步骤：转发所述bsm广播包。

在一个优选实施例中，为避免网络风暴，可在dsrc报文中设置转发标记，从而设置dsrc报文的最大跳数。具体地，bsm广播包包括包头部分和数据部分，所述包头部分包括转发标记。而且，步骤s30包括：

s31.根据所述bsm广播包中的转发标记判断是否为最后一跳；

s32.若不为最后一跳，则修改所述包头部分的转发标记，并转发修改后的bsm广播包。

在一个具体实施例中，转发标记为转发次数，而且，步骤s31包括：

判断所述bsm广播包中的转发次数是否为0，若是，则确定为最后一跳；若否，则确定不为最后一跳；

而且，步骤s32中，修改所述包头部分的转发标记的步骤包括：

将当前转发次数减一后填入所述bsm广播包中的包头部分。

在该实施例中，转发次数的初始值设置为最大跳数，而且，bsm广播包每转发一次，转发次数就减一，直到转发次数为0才停止转发，从而可有效防止广播风暴。

当然，在其它实施例中，也可将转发次数的初始值设置为0，而且，bsm广播包每转发一次，转发次数就加一，直到转发次数为最大跳数才停止转发，这样也可有效防止广播风暴。

另外，由于收包方在收到bsm广播包后也会广播出去，所以，此时，原发包方又会重复收到该bsm广播包，这样也会造成广播风暴，为避免这种情况的发生，车载终端在接收到bsm广播包后，还进行以下步骤：

判断所述bsm广播包是否为首次接收，若为首次接收，则再根据转发标记判断是否为最后一跳。优选地，通过预设的哈希算法计算所述bsm广播包的数据部分的哈希值，并判断所述哈希值是否存在于本地缓存表中，若不存在于本地缓存表，则确定为首次接收，并将所述哈希值存储在本地缓存表中。

在该实施例中，车载终端建立并维护一个接收报文数据库，用来缓存收到报文的哈希值，当有新报文到来时，对其做哈希处理，如果得到的哈希值已经存在，则不进行转发。当然，在其它实施例中，也可在生成bsm广播包时，在bsm广播包的包头部分填入包标识，例如为包序号。当车载终端接收到bsm广播包后，提取包头部分中的包标识，并判断该包标识是否在缓存表中，从而判断该bsm广播包是否为首次接收。

在一个具体实施例中，步骤s10具体包括：

s11.检测车辆是否熄火，或，检测车辆在预设时段内是否未运动；

s12.若车辆熄火或预设时段内未运动，则关闭车载终端的预警功能，并进入中继模式。

在该实施例中，可将车载终端接入车辆can总线，这样，车载终端的控制器可通过车辆can总线实时检测车辆是否熄火。另外，车载终端还可设置gps模块，并通过gps模块检测车辆在预设时段内是否未运动，容易理解的，北斗等其他定位模块，完成相同功能即可。若熄火或未运动，则关闭其它场景和无关的功能，进入中继模块，以节省电量。

进一步地，在一个可选实施例中，还包括：

s40.正常模式进入步骤：检测车辆当前是否在停车状态，并在检测到未在停车状态时，进入正常模式。

在该实施例中，当车载终端判断车辆重新启动时，就进入正常模式，恢复系统完整运转的功能。

在另一个可选实施例中，还包括：

s50.中继模式退出步骤：监测车辆的电瓶的剩余电量，并在所述剩余电量小于预设值时，退出所述中继模式，例如，通过车辆can总线监测车辆的电瓶的剩余电量。

在此需说明的是，关于安装在车辆上的车载终端，其有两个工作模式：正常模式和中继模式。

当车载终端判断车辆正常行驶时，即车辆当前未在停车状态，进入正常模式。在正常模式下，车载终端可以生成自身的bsm信息，该信息包括车辆自身的行驶速度、方向、经纬度、高度、历史路径信息等关乎安全的重要信息，然后将所生成的bsm信息广播出去。另外，在正常模式下，还可接收周边车辆或路侧单元发出的bsm信息，当接收到其它车辆或路侧单元发送的bsm信息后，进而对该bsm信息进行各种类型的预警分析，例如，碰撞预警、拥堵预警、逆向超车预警、车速引导。

当车载终端判断车辆在停车状态时，例如，车辆停放在路侧，进入中继模式。在中继模式下，车载终端仅选择开启中继功能，即，并不生成及广播自身的bsm信息，只是在接收到其它车辆或路侧单元发送的bsm信息后，将其广播出去即可。结合图2，车载终端的应用层只需要运行一个应用，该应用对收到的任何wsmp消息原路交付给协议栈和底层，并广播出去。这样，即使在复杂的城市环境，利用在路侧停放的车辆中继dsrc报文，可以减少路侧单元的安装，从而降低成本，同时，能够克服部分dsrc遮挡与距离的限制的缺点。

关于中继模式，还需说明的是，由于车载终端通过前装或后装接入汽车电瓶，而车载终端发射时的平均工作电流约为0.5a，普通汽车电瓶电量为54ah～60ah，因此用汽车电瓶支持车载终端运转较长时间，不会造成亏点。而且，当车载终端通过车辆can总线监测车辆的电瓶的剩余电量，并在所述剩余电量小于预设值时，退出所述中继模式，从而防止电瓶亏点影响点火等功能。

关于车载终端，还需说明的是，同时，车载终端的控制器还通过车辆can总线监测车辆电瓶的剩余电量，当剩余电量达到一个下限时，停止车载终端的中继收发。

下面举例说明中继机制的应用场景：

结合图3，对向来车(中间车道的车辆)发出的bsm消息(基础安全消息)被最右侧车道的大车遮挡，欲超车车辆(最右侧车道的小车)此时感知不到对向有来车，造成安全隐患，而通过在路侧停放车辆(最左侧车道的车辆)的中继，使超车车辆则可以收到对向车辆的bsm消息，提前做出判断。

结合图4，在交叉路口的位置处，在路口的两车发出的bsm消息均被树木和房屋遮挡，但是，此时，通过路侧停放的车辆对bsm消息进行中继，可使路口的两车可以“看到”对方。此外，如弯道碰撞避免场景也与此场景类似，都可以使用路侧停车车辆进行中继。虽然路侧单元也可以安装中继应用来进行转发，但铺设路侧单元的成本高，难以覆盖所有地方，所以，路侧停车车辆是一个很好的补充。

此外，在车速引导场景中，如果通过路侧停放的车辆进行中继，在临近红绿灯路口的车辆能够更早的获取到红绿灯的相位信息，可以帮助驾驶员及早做出加速或减速的判断，提高了经济性。在拥堵避免场景中，中继车辆可以让拥堵消息传递的更远，能够更高的提升交通效率。

图5是本发明车载终端实施例一的逻辑结构图，该实施例的车载终端包括中继模式进入模块10、接收模块20和转发模块30，其中，中继模式进入模块10用于检测车辆当前是否在停车状态，并在检测到在停车状态时，进入中继模式；接收模块20用于在中继模式下接收bsm广播包；转发模块30用于转发所述bsm广播包。

本发明还构造一种车载终端，包括处理器，该处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如以上基于dsrc的报文中继方法的步骤。

本发明还构造一种汽车，包括以上所述的车载终端。

本发明还构造一种基于v2x的智能交通运输系统，包括多个以上所述的车载终端，多个所述车载终端分别设置在不同的车辆上，且无线相连。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何纂改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。