基于车联网的天气预告方法及车联网系统与流程

本发明涉及车联网技术领域，具体而言，涉及一种基于车联网的天气预告方法及车联网系统。

背景技术

不良天气条件下发生道路交通事故容易造成巨大的损失，危害乘客的生命财产安全，因此行车过程中，天气情况一直是驾驶员和乘客关注的一个重点。车辆行驶过程中所获得的气象信息主要来自于天气预报，而天气预报是通过对气象卫星所获的卫星云图和天气图进行分析，并综合地面观测站所获的气象、地形和季节参数后作出的，对局部路段可能发生的短时对流天气，预报结果很可能并不准确。不良天气条件一般会导致能见度变差，行驶环境恶劣，对事故预警技术提出了更高的要求。在现有交通条件下，如果能够将准确的预警信息传递给更多的车辆，更将有助于提高交通系统的整体安全性。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种基于车联网的天气预告方法及车联网系统，以改善现有的行车过程中根据天气预报得到的天气情况不精确的问题。

本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种基于车联网的天气预告方法，所述方法应用于车联网系统，所述车联网系统包括感知控制模块、传感网络通信服务器、管理服务器、服务服务器以及用户终端设备，所述传感网络通信服务器与感知控制模块均安装于车辆中，所述方法包括：感知控制模块采集车辆的位置信息及车辆所处位置的环境图像；传感网络通信服务器将所述车辆的位置信息及所处位置的环境图像发送至所述管理服务器；所述管理服务器根据多个位置信息获取每个所述位置对应的预测天气情况；所述管理服务器根据预设的神经网络模型及所述预测天气情况对多个位置信息及对应的所述环境图像处理以得到每个所述位置对应的天气情况；管理服务器将所述位置信息及对应的天气情况发送至服务服务器；所述服务服务器将所述天气情况发送至处于预设区域范围内的用户终端设备。

进一步地，所述方法包括：用户终端设备每隔预设时间间隔获取所处的位置信息；用户终端将获取的位置信息发送至所述服务服务器。

进一步地，所述服务服务器将所述天气情况发送至处于预设区域范围内的用户终端设备的步骤包括：服务服务器根据所述位置信息生成预设区域；服务服务器将所述天气情况发送至位置处于预设区域范围内的用户终端设备。

进一步地，其特征在于，所述方法还包括：用户终端设备将规划行驶路径发送至所述服务服务器；所述服务服务器判断所述规划行驶路径是否处于所述预设区域范围内；当所述规划行驶路径处于所述预设区域范围时，所述服务服务器将所述天气情况发送至所述用户终端设备。

进一步地，所述管理服务器根据预设的神经网络模型对多个位置信息及对应的所述环境图像处理以得到每个所述位置对应的天气情况的步骤包括：获取多个位置信息及所述位置对应的环境图像；将所述位置信息按照预设的算法进行分类；根据预设的神经网络模型对同一类位置信息对应的多个环境图像处理得到对应的天气情况。

进一步地，所述方法还包括：所述服务服务器将所述天气情况发送至传感网络通信服务器；所述传感网络通信服务器将所述天气情况发送至所述感知控制模块。

第二方面，本发明实施例提供了一种车联网系统，所述车联网系统包括感知控制模块、传感网络通信服务器、管理服务器、服务服务器以及用户终端设备，所述传感网络通信服务器与感知控制模块均安装于车辆中；所述感知控制模块用于采集车辆的位置信息及车辆所处位置的环境图像；所述传感网络通信服务器用于将所述车辆的位置信息及所处位置的环境图像发送至所述管理服务器；所述管理服务器用于根据多个位置信息获取每个所述位置对应的预测天气情况；所述管理服务器用于根据预设的神经网络模型及所述预测天气情况对多个位置信息及对应的所述环境图像处理以得到每个所述位置对应的天气情况；所述管理服务器还用于将所述位置信息及对应的天气情况发送至服务服务器；所述服务服务器用于将所述天气情况发送至处于预设区域范围内的用户终端设备。

进一步地，所述用户终端设备用于每隔预设时间间隔获取所处的位置信息；所述用户终端还用于将获取的位置信息发送至所述服务服务器。

进一步地，所述服务服务器还用于根据所述位置信息生成预设区域；将所述天气情况发送至位置处于预设区域范围内的用户终端设备。

进一步地，所述管理服务器用于获取多个位置信息及所述位置对应的环境图像；将获取的所述位置信息按照预设的算法进行分类，根据预设的神经网络模型对同一类位置信息对应的多个环境图像处理以得到对应的天气情况。

相对现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的一种基于车联网的天气预告方法及车联网系统，所述方法包括每台车辆上的感知控制模块采集车辆的位置信息及车辆所处位置的环境图像；传感网络通信服务器将所述车辆的位置信息及所处位置的环境图像发送至所述管理服务器；所述管理服务器根据预设的神经网络模型对多个位置信息及对应的所述环境图像处理以得到每个所述位置对应的天气情况；管理服务器将所述位置信息及对应的天气情况发送至服务服务器；所述服务服务器将所述天气情况发送至处于预设区域范围内的用户终端设备。通过行驶在道路上的车辆采集环境图像信息，根据采集的图像信息实时地判断生成天气状况，比笼统的天气预报更加准确地为驾驶员预测前方路段的天气情况，能够降低行车的安全隐患，减少道路安全事故的发生。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本发明所提供的一种车联网系统的示意图。

图2示出了本发明提供的基于车联网的天气预告方法的流程图。

图3示出了步骤s30的子步骤流程图。

图4示出了步骤s50的子步骤流程图。

图5示出了获取用户终端位置的流程图。

图6示出了步骤s50的另一种实施方式的流程图。

图标：10-车联网系统；110-对象平台；120-传感网络平台；130-管理平台；140-服务平台；150-用户平台。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1，是本发明实施例提供的一种车联网系统10的结构示意图，本发明实施例提供的一种基于车联网的天气预告方法应用于车联网系统10。该车联网系统10包括多个对象平台110、多个传感网络平台120、一个管理平台130、多个服务平台140以及多个用户平台150。

在本实施例中，对象平台110可以为各种行驶在道路上的车辆。该对象平台110上安装有感知控制模块，即感知控制模块对应安装于车辆中，所述感知控制模块包括感知单元和控制单元，所述感知单元用于感知、检测或者获取信息，车辆的位置信息、行驶速度信息、车辆所处位置的环境图像，例如拍摄天气情况的图像等。所述控制单元用于车辆的部分功能模块工作，例如所述车辆上设置有扬声器，所述控制单元可以用于控制扬声器进行语音播报天气情况，或者控制车辆上设置的摄像头等采集图像。

该传感网络平台120上安装有传感网络通信服务器，该传感网络通信服务器对应安装于一辆车辆中，该传感网络通信服务器与感知控制模块一一对应连接。具体地，该传感网络通信服务器可以为网关，其为感知控制模块与管理平台130间的桥梁，用于将感知控制模块采集的车辆的位置信息、车辆的行驶速度信息、车辆所处环境的环境图像等发送至管理平台130中。

该管理平台130上包含有至少一个管理服务器，每个管理服务器上对应安装有车辆运营公司的运营商管理系统。亦即是说，一个车辆运营公司对应一个管理服务器，例如，第一车辆运营公司对应一个管理服务器，第二运营公司对应一个管理服务器，且多个管理服务器均受同一个管理平台130管理。可以理解的，该管理平台130为多个时，可以分别对设置于管理平台130上的管理服务器进行管理。需要说明的是，一个管理服务器下对应管理多个传感网络通信服务器，较为通常的做法是，一个运营商的管理服务器管理对应的多个传感网络通信服务器，即是说，第一运营公司下辖的所有的车辆的传感网络通信服务器将采集的车辆的位置信息、车辆的行驶速度信息、车辆所处位置的环境图像信息等发送至第一运营公司所对应的管理服务器中。例如，所述管理服务器用于根据预设的神经网络模型对多个位置信息及对应的所述环境图像处理以得到每个所述位置对应的天气情况；并将得到的天气情况发送至服务平台140。

在本实施例中，该服务平台140可以是某一区域的车辆运营公司的车辆对应的服务平台140，也可以是，某一路段对应的服务平台140。该服务平台140为多个，每个服务平台140上安装有一个服务服务器，该服务服务器用于接收多个管理服务器发送的数据，并对所述数据进行处理后，发送至多个用户平台150和/或对象平台110。例如，可以将获取到的天气情况发送至多个用户平台150和/或对象平台110。

该用户平台150为用户终端设备，该用户终端设备可以为，但不限于，手机、平板电脑、电子手表等智能电子设备，例如，是驾驶员的手持智能终端设备，或者还可以是驾驶员指定的人员的手持智能终端设备。该用户终端设备还可以为安装于车辆内的装置，如车载显示器等。每个用户平台150均与一个对象平台110对应。

实际使用时，该对象平台110(车辆)上已经安装好了感知控制模块以及传感网络通信服务器，且用户平台150(如手机)上也已经安装了对应与服务平台140通信连接的应用程序。此外，该管理服务器也已经配置好了可相互通信的服务服务器，即是说，具有相同通信协议或接口的管理服务器与服务服务器可相互通信。

本实施例提供了一种基于车联网的天气预告方法。所述方法应用车联网系统10，可以根据行驶在道路上的车辆上传的环境图像信息生成天气情况，并将天气情况发送至处于预设区域范围内的用户终端设备，实时进行天气情况的预报，降低行车的安全隐患。

请参阅图2，所述方法包括步骤s10～s50。

步骤s10：感知控制模块采集车辆的位置信息及车辆所处位置的环境图像。

当车辆行驶处于启动状态，所述感知控制模块每隔预设时间采集车辆的位置信息及车辆所述位置的环境图像。所述预设时间间隔可以是1分钟，还可以是30秒。于本实施例中，所述预设的时间间隔与车辆的行驶速度成反比关系，当车速越高时，所述预设的时间间隔越短，以达到精确采样的目的。

感知控制模块包括感知单元及控制单元。所述控制单元可以是车身控制器，所述感知单元包括各个设置在车辆上的传感器，包括速度传感器、加速度传感器、定位模块等。所述定位模块可以是gps定位模块，还可以是北斗定位模块。于本实施例中，知控制模块采集车辆的位置信息及车辆所处位置的环境图像，可以是控制定位模块获取车辆当前所处的位置信息，所述环境图像可以由车载摄像头进行拍摄。感知控制模块与传感网络通信服务器电连接，当感知控制模块获取车辆的位置信息及车辆所处位置的环境图像后，将获取到的信息发送至传感网络通信服务器。

步骤s20：传感网络通信服务器将所述车辆的位置信息及所处位置的环境图像发送至所述管理服务器。

传感网络通信服务器与感知控制模块电连接，传感网络通信服务器还与管理服务器通信连接，传感网络通信服务器是感知控制模块与管理服务器之间的连接、通信的桥梁。

传感网络通信服务器将感知控制模块获取的所述车辆的位置信息及所处位置的环境图像发送至所述管理服务器。需要说明的是，于本实施例中，一个管理服务器对应多个传感网络通信服务器，每个传感网络通信服务器与一个感知控制平台对应，也就是说，多个传感网络通信服务器发送车辆的位置信息及所处位置的环境图像发送至所述管理服务器。

步骤s30：管理服务器根据多个位置信息获取每个所述位置对应的预测天气情况。

可以理解地，管理服务器可以依据位置信息直接从气象台处获取对应位置处的预测天气情况。

步骤s40：管理服务器根据预设的神经网络模型及预测天气情况对多个位置信息及对应的所述环境图像处理以得到每个所述位置对应的天气情况。

管理服务器接收多个传感网络通信服务器发送的位置信息，及位置信息对应的环境图像及预测天气情况。管理服务器根据预设的神经网络模型对接收到的位置信息、环境图像及预测天气情况进行处理，分析得出每个所述位置对应的天气情况。

通过参考气象台给出的预测天气情况确定实际的天气情况，可使得获得的实际天气情况更加真实。

请参阅图3，步骤s40包括以下子步骤s401～s403。

子步骤s401：获取多个位置信息及所述位置对应的环境图像、预测天气情况。

每一个管理服务器对应多个传感网络通信服务器，所述管理服务器接收多个传感网络通信服务器发送的位置信息及该位置对应的环境图像。所述环境图像可以是所述位置的天气情况图像。

步骤s402：将所述位置信息按照预设的算法进行分类。

所述管理服务器接收多个位置信息及对应的环境图像，将多个位置信息按照预设的算法进行分类。所述预设的算法可以是聚类算法，还可以是其他的算法。当按照聚类算法进行分来时，可以按照所述位置的之间的距离大小进行分类。按照预设的距离将多个位置分为多个类别，每个类别中的位置之间的距离小于预设值。分类的标准还可以是到指定点的距离长短。所述预设值可以有管理服务器根据天气情况进行预先设定。

步骤s403：根据预设的神经网络模型对同一类位置信息对应的预测天气情况及多个环境图像处理得到对应的天气情况。

分别对每一类位置信息对应的多个环境图像进行处理以得到该类位置信息对应的天气情况。

每一类位置信息中包括多个位置，每个位置对应一环境图像，也即是每一类位置信息对应多个环境图像。根据预设的神经网络模型对多个环境图像处理，例如，提取环境图像的亮度、灰度、对比度等信息，根据云层厚度、亮度大小等判断天气情况。所述预设的神经模型可以是现有的根据图像分析天气情况的模型，也可以是管理服务器训练建立的神经网络模型。

所述管理服务器根据每一类位置信息的对应的环境图像进行分析处理得到该类位置的天气情况，例如，晴朗、多云、小雨、大雾等等。需要说明的是，所述每一类位置可以是单独的一个位置点，也可以是多个位置形成的一个区间。

步骤s50：管理服务器将所述位置信息及对应的天气情况发送至服务服务器。

管理服务器根据位置信息及环境图像生成天气情况后，将位置信息、环境图像以及天气情况发送至服务服务器。所述服务服务器对所述位置信息、环境图像及对应的天气情况设置时间戳，并将设置了时间戳的位置信息、环境图像及天气情况进行存储。

步骤s60：服务服务器将所述天气情况发送至处于预设区域范围内的用户终端设备。

服务服务器将天气情况发送至处于预设区域范围内的用户终端设备，以达到为用户预报天气的目的。所述预设区域范围内的用户终端设备可以是处于预设的地理区域范围内的用户终端设备，还可以是路径经过预设区域范围的用户终端设备。

于本实施例中，请参阅图4，步骤s60包括以下子步骤：步骤s601～步骤s602。

步骤s601：服务服务器根据所述位置信息生成预设区域。

服务服务器存储有多个带有时间戳的位置信息及该位置信息对应的天气情况及环境图像。服务服务器根据该位置信息及天气情况生成预设的范围区域，所述预设的范围区域可以是天气情况相似的区域，还可以是根据该位置信息以中心点，以预设距离为半径生成的圆形区域。

步骤s602：服务服务器将所述天气情况发送至位置处于预设区域范围内的用户终端设备。

服务服务器将天气情况及环境图像发送至位置处于预设区域范围内的用户终端设备。为用户预报相关的天气情况。于本实施例中，在步骤s602之前，所述方法还包括服务服务器获取用户终端设备的位置的步骤，请参阅5。

步骤s611：用户终端设备每隔预设时间间隔获取所处的位置的位置信息，将获取到的位置信息发送至服务服务器

用户终端设备可以是驾驶员的手持智能终端，还可以是设置于车辆上的车载用户终端。用户终端设备每个预设时间获取位置信息，并将用户终端设备的位置信息发送至服务服务器。

服务服务器根据接收到的用户终端设备的位置信息判断用户终端设备的位置，当用户终端设备的位置处于预设区域范围内时，服务服务器将所述天气情况、环境图像等发送至位置处于预设区域范围内的用户终端设备。用户终端设备还可以从所述服务服务器处请求其他位置的天气情况及环境图像，根据自身的行驶需求获取相关的天气情况。

作为本发明的另一种优选的实施方式，步骤s60还可以这样的方式实现，请参阅图6。

s603：用户终端设备将规划行驶路径发送至所述服务服务器。

用户终端设备可以在行驶过程中或行驶开始前获取规划行驶路径，并将规划的行驶路径发送至所述服务服务器。

s604：所述服务服务器判断所述规划行驶路径是否处于所述预设区域范围内。

服务服务器存储有多个带有时间戳的位置信息及该位置信息对应的天气情况及环境图像。服务服务器根据该位置信息及天气情况生成预设的范围区域，所述预设的范围区域可以是天气情况相似的区域，还可以是根据该位置信息以中心点，以预设距离为半径生成的圆形区域。

服务服务器接收所述规划的行驶路径，并判断所述规划行驶路径是否处于所述预设范围区域内。

s605：当所述规划行驶路径处于所述预设区域范围时，所述服务服务器将所述天气情况发送至所述用户终端设备。

当规划行驶路径处于预设区域范围内时，所述服务服务器将规划的行驶路径处于预设区域范围内的天气情况及环境图像发送至用户终端设备，以达到为用户提前预报天气的目的。所述用户终端设备还可以从所述服务服务器处获取不同时间、不同区域的天气情况及环境图像，以根据自身的实际需求获取到需要的天气情况，还可以对实际的天气情况进行确认。

于本实施例中，所述方法还包括：

步骤s70：所述服务服务器将所述天气情况发送至车联网设备。

具体地，车联网设备包括传感网络通信服务器及感知控制模块，所述服务服务器将天气情况发送至传感网络通信服务器，所述传感网络通信服务器将所述天气情况发送至所述感知控制模块。所述感知控制模块可以控制车辆上的功能模块对天气情况进行播报，例如控制车辆上设置的扬声器语音播报天气情况。

综上所述，本发明提供了一种基于车联网的天气预告方法及车联网系统。所述方法包括每台车辆上的感知控制模块采集车辆的位置信息及车辆所处位置的环境图像；传感网络通信服务器将所述车辆的位置信息及所处位置的环境图像发送至所述管理服务器；所述管理服务器根据预设的神经网络模型对多个位置信息及对应的所述环境图像处理以得到每个所述位置对应的天气情况；管理服务器将所述位置信息及对应的天气情况发送至服务服务器；所述服务服务器根据天气情况及位置信息生成预设区域范围，当用户终端设备的位置处于该预设的区域范围或者用户终端设备上传的规划的行驶路径处于该预设的区域范围内时，服务服务器将所述天气情况及环境图像等信息发送至用户终端设备，为用户终端设备实时地预告天气情况。用户终端设备还可以根据环境图像确定实际的天气情况，确保天气预告的准确性。使驾驶员或乘客对于行驶过程中的天气情况有明确的了解，降低了由于对天气不了解造成安全事故的几率，减少安全事故的发生，保护乘客的生命财产安全。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。