基于内容的车际信息共享方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及信息通信领域，尤其涉及一种基于内容的车际通讯方法。
【背景技术】
[0002] 自动驾驶汽车需要处理不断变化的外部环境以及潜在的突发事件（比如:运动的 人和物体、道路施工和意外事故），因此需要了解有关其周围详细的实时信息，通常使用激 光测距感应器等来发现附近的物体，并用3D点云来代表环境信息。如果只用汽车自身携带 的车载感应器获取的信息进行驾驶路径计算，就无法发现视线外的隐藏对象(比如:拐角处 跑出的孩子，开出堵塞车队的汽车），为了不制约自动驾驶汽车的预判能力，因此需要一种 车际信息共享协议。传统的802.11协议不能对应用程序中的不同信息赋予不同优先级，而 最终导致与驾驶判断相关的重要而紧急的信息被一些不相关的、不重要的或者失效的数据 所淹没。
【发明内容】
[0003] 为此，需要提供一种适合自动驾驶汽车之间分享数据的通信方法:车际信息共享 协议。使得自动驾驶汽车除了可以访问本车感应器获取的信息之外，还可以查询和利用其 他汽车车载感应器获取到的信息用于驾驶判断，达到多汽车实时交流通讯的效果。
[0004] 为实现上述目的，发明人提供了一种基于内容的车际信息共享方法，包括如下步 骤，无线传输节点监测区域信息传输请求，根据请求的频次及区域信息的质量，按比例为不 同的区域空间分配不同的带宽，根据带宽从不同的区域空间随机提取数据包进行传输。
[0005] 进一步地，还包括步骤，根据区域空间内编码信息的完整度及探测时间定义所述 区域信息的质量。
[0006] 优选地，还包括步骤，控制竞争窗，提高传输节点的带宽的传输份额。
[0007] 具体地，将区域空间递归地划分为多级的立方体，其中父级立方体包括八个等大 的子级立方体，根据感应到的环境内容将每个立方体的状态属性标记为占用、空闲或未知， 用八叉树结构表示所述立方体的多级结构;根据区域空间划分结果及状态属性进行编码， 得到区域信息。
[0008] 具体地，还包括区域信息的分包步骤，具体包括选择所述八叉树的任意叶顶点，将 所述叶顶点到所述区域空间的根节点的路径信息写入第一数据包，直到编码信息达到一个 数据包的最大尺寸。
[0009] -种基于内容的车际信息共享装置，包括监测模块、分配模块、传输模块，所述监 测模块用于无线传输节点监测区域信息传输请求，所述分配模块用于根据请求的频次及区 域信息的质量，按比例为不同的区域空间分配不同的带宽，所述传输模块用于根据带宽从 不同的区域空间随机提取数据包进行传输。
[0010] 进一步地，所述分配模块还用于，根据区域空间内编码信息的完整度及探测时间 定义所述区域信息的质量。
[0011] 优选地，所述分配模块还用于，控制竞争窗，提高传输节点的带宽的传输份额。
[0012] 具体地，还包括感应划分模块、编码模块，所述感应划分模块用于将区域空间递归 地划分为多级的立方体，其中父级立方体包括八个等大的子级立方体，根据感应到的环境 内容将每个立方体的状态属性标记为占用、空闲或未知，用八叉树结构表示所述立方体的 多级结构；
[0013] 所述编码模块用于根据区域空间划分结果及状态属性进行编码，得到区域信息。
[0014] 具体地，还包括分包模块，所述分包模块用于选择所述八叉树的任意叶顶点，将所 述叶顶点到所述区域空间的根节点的路径信息写入第一数据包，直到编码信息达到一个数 据包的最大尺寸。
[0015] 区别于现有技术，上述技术方案着重于媒体控制层(MAC层)的资源共享，在通信过 程中将驾驶沿途区域信息赋予高优先级。车际信息共享协议使用多分辨率系统来命名和获 取道路区域信息，根据可用的带宽来调节传输的数据量大小，同时也改进了MAC层协议，不 再是节点之间的无线带宽竞争，而是道路区域之间的竞争，分配给任一区域的无线带宽取 决于对该区域感兴趣的汽车数量。提高了传统通讯方法的效率，也解决了多车辆实时通讯 的问题。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明【具体实施方式】所述的车际信息共享协议信息传递框图；
[0017] 图2为本发明【具体实施方式】所述的八叉树模型表示区域示意图；
[0018] 图3为本发明【具体实施方式】所述的基于内容的车际信息共享方法流程图；
[0019] 图4为本发明【具体实施方式】所述的多分辨率命名系统命名区域的方法；
[0020] 图5为本发明【具体实施方式】所述的无损压缩方式示意图；
[0021] 图6为本发明【具体实施方式】所述的基于内容的车际信息共享装置模块图。
[0022] 附图标记说明：
[0023] 600、监测模块、
[0024] 6〇2、分配模块；
[0025] 604、传输模块；
[0026] 606、感应划分模块；
[0027] 608、编码模块；
[0028] 610、分包模块；
【具体实施方式】
[0029] 为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实 施例并配合附图详予说明。
[0030] 车际信息共享协议授权车辆可以请求和获取来自其它车辆或者静态安装的感应 信息，类似于获取自己的感应信息。车际信息共享协议采用基于内容的设计，其中驾驶沿途 区域信息被赋予第一优先级。在车际信息共享协议系统里，汽车可以从沿路的特定区域请 求获取3D点云的实时数据流，这些信息的分辨率可以不同，一个粗的分辨率来表示一个大 区域，更细的分辨率表示小的区域。
[0031]车际信息共享协议主要有三个组成部分:一个多分辨率的命名和寻址系统，一个 无损压缩系统，以及一个基于内容的MAC层通信协议。在图1的实施例中显示了车际信息共 享协议的信息传递。（虚线框内有三个组成部分:一个多分辨率的命名和寻址系统，一个无 损压缩系统，以及一个基于内容的MAC协议）
[0032]自动驾驶汽车上的操纵系统提供了一个"发布/订阅"架构，一个模块(例如:感应 器)发布一个主题(例如:感应器数据），可以被多个模块订阅。车际信息共享协议的设计目 的是与自动驾驶汽车的操作系统以及相关进程有效对接。车际信息共享协议通过订阅"驾 驶沿途区域信息"主题从自动汽车驾驶系统的规划器接收路径规划所需信息的"请求"，通 过无线网络传播这些"请求"到其它汽车上的车际信息共享协议以要求它们发送所要求的 "驾驶沿途区域信息"。当其他车辆上的车际信息共享协议接收到了感应器反馈的感应数据 后就以一个3D点云数据的方式发布该数据，这样路径规划器就能获取驾驶沿途区域的信 息。除非数据被刷新，一份订阅（以及无线网络中传播的"请求"）的有效期为1分钟，这样可 以提高无线带宽的效率，因为汽车仅对前行方向新的区域感兴趣而不再对1分钟前的区域 感兴趣。
[0033]图1说明了三个组件之间以及和规划器、无线网络之间如何相互联系和作用:MAC 层从规划器接收区域的请求信息，并且通过无线网络传播这些请求以及跟踪了解其它车辆 的请求。基于这些请求量，MAC层评估出不同区域的重要性，来获得无线带宽的优先级。多分 辨率命名和寻址系统订阅由本地感应器发布的3D点云信息，并且建立一个该数据的八叉树 表示法。当MAC层将生成用于无线网络传输的压缩数据包或者对接收到的数据包解压缩到 八叉树时，无损压缩系统将被调用。
[0034] 多分辨率的命名和寻址系统：为了命名和找到道路区域，车际信息共享协议递归 地将世界划分为立方体;越小的小立方体提供越精细的描述。每个立方体代表着一个区域。 为有效地表示这个数据，车际信息共享协议使用一种常用于图形学中表示3D物体的数据结 构:八叉树。八叉树中的每个节点指的是一个立方体，而在该节点下的子树指的是立方体内 更精细的细节，如图2所示。八叉树的表达使得车际信息共享协议可以根据其在世界上的位 置以不同的分辨率命