路侧单元系统的制作方法

本发明涉及路侧单元及其客户端系统，并且特别涉及与路侧服务器通信的路侧单元，其中，与所述系统的用户相关联的客户端系统配置成经由相应的路侧单元与路侧服务器通信。

背景技术：

现代汽车的外观正从汽油驱动的速度怪兽变向电力和环保的计算机驱动的机器。许多现代汽车需要时不时地通过因特网提供的软件更新，而不是在车间时不时地换油。从某种意义上说，许多现代汽车是装有轮和发动机的计算机。

尽管新车具有“现代性”，尽管有了新技术，但仍然存在一个问题，那就是道路上的汽车数量。

城市的基础设施发展受制于城市发展的局限性，其历史可追溯到很久以前。现代城市规划和现代化改善了所述情况。然而，由于大量汽车而引起的主要交通问题当然是道路上的汽车拥堵，这可能会阻塞交通数小时。

交通流问题是类似队列理论和流理论的数学学科感兴趣的领域。

安装在计算机装置中的谷歌地图具有接收从汽车中的gps收发器发送到服务器的gps(全球定位系统)数据更新的能力，所述服务器维护在计算机装置中的因特网浏览器中查看的地图。基于接收到的数据，谷歌地图可以在道路上的相应的交通水平的地图中提供视觉指示，用以帮助驾驶员选择在交通拥堵的区域之外的更好的行车路线。

互联网，作为通信基础设施，提供从交通控制中心的汽车通信的可能性，该交通控制中心例如具有对城市中的交通情况的概观。给道路使用者在线提供与交通问题相关的指导和建议可减轻例如城市的相应区域的排队的发展。另外地，交通控制中心可具有配置软件，其运行交通等的高级数学模型，这可改善由交通控制中心给出的相应的指导和建议。在拥塞发生前得到可靠的交通发展预测是很重要的。在将来，这样的交通控制中心可以在没有人类干预的情况下运转，并且该汽车控制中心与例如自动驾驶汽车结合运转是非常可能的，消除或至少减轻交通拥塞的问题是非常可能的。

在这种情况下，必须对交通状况和交通发展进行测量，以实现对交通流的控制并实现可靠的交通预测。

传感、分析、控制和通信的结合为通过智能交通系统(its)实现智能城市概念提供了希望。

应用智能路侧单元(rsu)可有助于使交通流顺畅，改善安全和应急响应，并为道路用户以及行人提供更多服务。然而，除了支持rsu系统功能的基础架构的复杂性外，一些重要因素也限制沿道路物理rsu站的部署。这样的无线通信是众所周知的。然而，rsu站应该一次只能与通过rsu站的一辆汽车通信。

us6097313公开了信息交换系统，所述信息交换系统能够通过有效地利用道路-汽车无线电通信系统的有限通信容量，实现对沿道路的服务提供者和在道路上行驶的道路用户的有用信息交换。信息交换系统具有安装在汽车上的单元和使用道路汽车无线电通信向车载单元提供信息的路侧单元。车载单元包括接收单元，所述接收单元通过无线电通信信道接收从路侧单元传输的信息，并将所述接收到的信息的至少一部分传输到驾驶汽车的道路用户。

如上所述，限制无线电范围限制rsu站的无线电范围内的汽车数量。使用例如在移动电话中存在的例如标准wifi通信，所述范围是典型的200米，如本领域已知的国际wifi标准所提供的。

另一问题与rsu站周围的无线电波束方向图有关。假设其是全向模式，或例如窄定向波束模式。在下一汽车在与同一rsu站的通信范围内之前，通过rsu站的汽车应超出特定rsu站的范围。这对于例如避免信息冲突(其可能会使相应的汽车提供的信息价值下降)是必需的。例如，当或多或少地同时传输两个不同的车速测量值时，公共通信信道中可能存在干扰，并且信息价值丢失或下降。此外，一般至少有两个交通车道具有朝着不同方向移动的交通。如果rsu从双向移动的汽车读取信息，则信息价值也下降。

另一可能的问题是，另一汽车(例如卡车)可阻塞汽车与rsu站之间的无线电信号。例如，当道路在同一方向上有两条交通车道，而两辆汽车在同一方向上并排行驶时，或者当货车停放在rsu的前面时，可能会物理阻塞无线电通信信道。

如果在rsu系统中采用标准wifi技术，则从所述wifi标准出发，相对于rsu站定位的道路的一侧的交通流方向，rsu站应距离邻近定位的rsu站上游和下游约200米的位置定位。

由于rsu系统中大量的物理rsu安装，这意味着实施这样的基于wifi的系统的巨大成本。

因此，需要改进的和便宜的rsu站及其系统和方法。

发明目的

本发明的另一目的是提供现有技术的替代方案。

特别地，可以将本发明的目的看作是提供一种路侧单元，所述路侧单元设置为计算机编码地图的计算机编码信息层中的、沿地图中的道路旁的计算机编码视觉符号。

技术实现要素：

因此，本发明的第一方面旨在通过提供路侧单元(rsu)实现上述目的和其他一些目的，路侧单元被设置有计算机编码地图部分中的gps位置，其中，rsu在gps位置处用计算机编码视觉符号表示，其中，所述gps位置与沿道路在地面上的gps位置有关，其中，路侧服务器配置成跟踪由地图部分限定的地理区域内的汽车移动，其中，路侧服务器配置成与检测到与rsu相距第一限定距离内的汽车建立通信，并在汽车已经移动远离rsu第二限定距离时终止与检测到的汽车的通信。

本发明还涉及根据本发明的配置成与路侧单元通信的客户端系统，其实现在移动终端中，包括计算机编码地图部分，其中，代表路侧单元的多个计算机编码可视符号沿着地图部分中的道路定位，其中，客户端系统配置成在汽车行驶时，比较道路上的汽车位置与遇到的、道路旁的rsu之间的距离，以及客户端系统配置成当所述距离等于或小于到遇到的rsu以限定距离时，通过读取嵌入到遇到的rsu的计算机编码可视符号中的、遇到的rsu的通信地址，请求与rsu的通信。

本发明的各个方面可各自与任何其他方面组合。参考本文描述的实施方式，本发明的这些和其他方面将变得明显并得到阐明。

附图说明

图1a和图1b示出了本发明的实施方式的示例。

图2示出了图1a和图1b中示出的实施方式的示例的更多细节。

图3示出了图1a和图1b中示出的实施方式的示例的更多细节。

图4示出了图1a和图1b中示出的实施方式的示例的更多细节。

现在将参考附图更详细地描述根据本发明的路侧单元及其系统和方法。附图示出了本发明的实施方式的示例，并且不应被解释为对落入所附权利要求范围内的其他可能的实施方式的限制。

具体实施方式

尽管已经结合特定的实施方式描述了本发明，但不应以任何方式解释为限制于所呈现的示例。本发明的范围由所附的权利要求书阐明。在权利要求的上下文中，术语“包括”或“包含”不排除其他可能的元件或步骤。提及参考诸如“一”或“一个”等不应被解释为排除多个。在权利要求中关于附图中指示的元件的参考标记的使用也不应被解释为限制本发明的范围。此外，组合不同权利要求中提到的单个特征可能是有利的，并且在不同权利要求中提到的这些特征并不排除特征的组合是不可能和有利的。

图1a和图1b示出了移动汽车与地图10中的位置之间的关系。在街道上行驶的汽车可以将其gps(全球定位系统)位置提交给计算机系统，用以更新地图10的计算机编码版本中的相应的gps位置(参照图1a)。相应的gps位置11、12可根据不同的通讯协议提交给计算机系统。gps位置的读出可有规律地进行，从而可以通过地图10的计算机编码版本中道路上的符号来跟踪和可视化汽车移动。

在图1b中示出的城市视图中，示出了位于各街道中的一个的一侧上的路侧单元(rsu)13。

rsu13的地理位置(gps位置)被预编码到计算机编码地图10中，并且可以用如图1a示出的符号可视化。当然，在物理地面上以及在计算机编码地图10中都定位有多个rsu。为简化描述，图1a和图1b仅示出一个rsu13。

物理rsu系统的目标是能够从汽车读取交通数据到靠近所述汽车的rsu站。因此，特定汽车与特定rsu站之间可存在通信链接。当建立这样的通信后，来自汽车的相应的数据可传输到计算机系统。当实施虚拟rsu时，建立路侧服务器与汽车中的相应的客户端系统之间的通信，并通过相应的rsu的gps位置进行授权。特定rsu的通信地址可嵌入代表所述特定rsu的计算机编码视觉符号中。

图2公开了本发明的实施方式的示例的更多细节。汽车19具有与位于所述汽车内的客户端系统cl通信的gps收发器。客户端系统cl配置成与路侧服务器18通信。路侧服务器具有覆盖大地理区域的地图库。当汽车19开始使用本发明的实施方式的示例时，第一步骤是从路侧服务器18下载地图部分10，其覆盖当开始下载所述地图部分10时汽车19的当前gps位置周围的地理区域。

当汽车19接收地图部分10的副本时，客户端系统cl配置成在汽车内的本地显示器16上显示地图的本地副本。当汽车19开始移动时，客户端系统cl采样相应的变换的gps位置，将其绘制在本地地图副本10上，从而可视化汽车19在地图10中的移动。

因此，客户端系统cl可配置成重复测量汽车的自身变化的gps位置与rsu的相应的固定位置之间的距离。当到rsu的距离低于预限定的阈值水平时，客户端系统cl联系路侧服务器18，并且客户端系统cl将汽车信息提交到路侧服务器，该路测服务器具有汽车所经过的虚拟rsu的gps位置。

提交的信息可包括与汽车有关的数据。例如，汽车的速度，窗户雨刮器是否打开，制动器是否处于激活状态的指示等。

以下也在本发明的范围内：客户端系统cl和路侧服务器18之间的通信可包括事务细节，例如当支付道路通行费时。其他信息元素可以是经过rsu的货车的重量。因此，路侧服务器能够验证货车被允许在货车正在行驶的道路上行驶。

与客户端系统cl相关联的用户身份可用于记录驾驶员在地图区域10内的相应的道路上行驶时所遵循的道路。也可测量在连续rsu之间使用的时间。

作为回报，rsu可将rsu周围的道路摩擦情况、天气信息(天气预报)等告知驾驶员(以及汽车系统，例如，如果是自动驾驶汽车)。

向相应的汽车可设置有发送到路侧服务器的标识，所述标识掩盖驾驶该汽车的驾驶员的身份，即，不必发送汽车的注册号作为所述标识。还可为每个相应的rsu提供标识，例如rsui，其中，对相应的rsu，索引i是不同的数字。

根据本发明，当在路侧服务器中注册为用户时，由于官方规定，可能需要将如真实姓名、出生日期、私人地址、驾驶执照号码等个人信息提交到服务器。

系统中使用的用户身份不需要反映任何这些细节，包括汽车的注册号。

根据本发明，拥有自行车，摩托车或仅使用他的智能电话作为客户端装置cl的行人的任何注册用户都可以注册为用户。摩托车、自行车等的驾驶员可随时停止移动，并经由例如他们在他们的智能手机上的路侧服务器中打开的web页面提交与交通有关的信息到路侧服务器。行人可经由他们的智能手机执行相同的操作。

以下在本发明的范围内：除了更新地图10的本地副本外，客户端系统cl还可配置成将gps位置发送到路侧服务器18。因此，路侧服务器18能够跟踪在相应的地理区域中的所有汽车的位置，这不仅是在一个地图部分10中，而且还是在路侧服务器18的地图库中的所有规律地更新地图部分中。

另一替代方式是，路侧服务器18配置成不时地或以规则的间隔读取来自相应的汽车19的地图10的更新后的本地副本。当将相应的本地地图10合并到主地图10中时，路侧服务器18可获得所有汽车位置，其以从读取之间的时间段得出的频率进行更新。

以下也在本发明的范围内：配置路侧服务器10以将合并后的地图部分10再分配到位于地图部分10的区域内的、具有相同的本地地图部分10的相应的汽车。由此客户端系统cl和驾驶员接收到汽车定位的实际地理位置周围的实时交通情况的更新。

当路侧服务器的用户正在移动到地图部分10的边界外时，所述用户的客户端系统cl请求从道路服务器的下一地图部分的新下载。实际上，地图部分10的第一下载可包括多个地图部分10的下载。因此，变换地图部分10常常是客户端系统中的无缝操作。

除了用汽车数据来更新路侧服务器系统，路侧单元13还可告知经过汽车的用户有关交通状况，道路工作等。将rsu13与地理位置相关联的要点是能够将交通信息分段到与特定信息相关的地理区域，即，用户所在的地理位置。驾驶员将因此原则上将仅接收与其当前地理位置有关的相关交通信息和指南。

路侧服务器18可配置成附接包括任何消息的唯一标识的版本号，以及包括被发送到地理区域内的rsu的信息的、相同消息的任何版本。当汽车中的客户端系统cl例如从第一rsu接收到消息时，客户端系统会保留该消息的版本号。当汽车接近下一rsu时，相同的消息可发送到所述cl。如果消息的版本号与先前接收到的消息相同，则客户端系统忽略该消息。当版本号不同时，与客户端系统通信的用户接收更新后的消息或新消息。

相同的论证也适用于将相应的地图部分10提供到例如汽车的功能。以这种方式，总地理区域被分段。

当包括邻近的其他汽车的位置的、更新后的地图部分10下载到特定的客户端系统cl时，特定汽车的客户端系统cl可配置成识别地图部分10内的道路上的任何交通流方向。基于这样的评估，可以基于移动方向的总体平均值，识别交通流的更主要方向。这将意味着，在主要交通流方向前方，将有很高的可能性出现即将发生的交通拥堵。驾驶员然后可决定不同地驾驶，例如沿着交通流较少的方向绕行。

从上面讨论的示例中可明显看出，不必使用标准的wifi连接(即受限的无线电信道)，这是因为每次只与一辆汽车进行通信的可能性现在是配置计算机中运行的软件每次与一辆汽车进行通信的问题。因此，当使用位于计算机编码地图中的虚拟rsu并通过跟踪同一地图中汽车的移动时，降低信息内容的问题被避免。

物理rsu站或地图中虚拟rsu的密度会影响测量质量。如果交通密度低，明显在一个rsu处汽车的速度测量很可能将与在下一rsu(例如定位在上一rsu的前200米)处测量的速度相同。部署物理rsu站需要为最坏情况考虑密度。可以将这种情况与当模拟信号数字化为数字表示时所需的采样点密度进行比较。

根据本发明的方面，地图中的虚拟rsu的数量是可变的，例如取决于特定的交通状况。

图3示出了部署在地图部分10中的一些虚拟rsu20、21、22、23、24。相应的rsu之间的距离可以是不均匀的，例如仅考虑与交通状况有关的历史数据。如果历史数据指示特定道路的交通较少，则沿这条道路不必有许多rsu。如果历史数据指示一天中的特定时间之间交通较高，则可将根据本发明的路侧服务器配置成在这些时间期间增加rsu的数量。

图4示出了提供地图和虚拟rsu的分段的另一方法。多个路侧服务器设置到相应的特定的不同地理区域。在图4中，第一路侧服务器1覆盖第一地理区域，而第二路侧服务器2覆盖第二地理区域。

当包括几个路侧服务器的指示的地图部分10被下载时，符号(例如圆圈)被使用以指示特定的路侧服务器服务的地理区域。在图4中，围绕路侧服务器1的圆圈限制路侧服务器1的地理区域。围绕路侧服务器2的类似圆圈指示路侧服务器2的地理区域。

在路侧服务器1的区域内，有汽车19沿箭头方向移动。一段时间后，汽车将经过路侧服务器1的地理区域的边界。下载的地图的信息层可包含与路侧服务器1和路侧服务器2相关的不同数据。例如，由路侧服务器1服务的区域的圆圈的半径。此外，圆圈的中心的gps位置也可用。因此，客户端系统cl配置成随时跟踪汽车定位距圆的中心的距离。当汽车越过圆线时，cl系统知道汽车在路侧服务器1的服务区域外。cl系统然后配置成联系路侧服务器2。路侧服务器2或任何路侧服务器的地址，可以是随地图部分10下载的信息层的部分。可以根据需要，在不同的路侧服务器之间提交用户配置文件，用户名和其他用户限定的数据。

通过引入几个路侧服务器对虚拟rsu的位置进行地理分段以及对地理区域进行分段，简化收集的汽车数据的管理以及标识地图部分10中需要与当前位置有关的特定信息的汽车。当汽车在距rsu13的限定的通信距离内时，路侧服务器被告知此汽车现在处于与某些特定交通信息(例如关于交通事故的信息)相关的gps位置中。汽车然后接收由与汽车通信的虚拟rsu的gps位置符合的信息。

虚拟rsu和路侧服务器之间的通信是在相应的客户端系统cl和服务于客户端系统cl位于的地理区域的路侧服务器之间的。本发明的一方面是使用web作为在注册用户和路侧服务器之间提供数据、信息等交换的系统。web套接字或http/2协议可用于实现这种类型的通信。通过利用信息，将地图中的层从路侧服务器下载到客户端系统cl，或从客户端系统下载到路侧服务器，与地理位置有关的任何信息可标记在信息层中的相应gps位置处，简化位置敏感信息的取回。事故或火灾例如可在相应的gps位置的信息层中可视化示出，并且例如当覆盖火灾区域的、更新的地图部分10下载到地图部分10覆盖区域内的汽车时，它们立即被告知所述火灾。

根据本发明的rsu系统的另一方面在于，两个或更多驾驶员可容易地彼此联系以共享交通信息。参照图3，当地图部分下载到所有汽车时，地图部分10的区域内的汽车的gps位置对于所有汽车都是可获取的。当汽车朝向虚拟rsu23驾驶时，驾驶员认为他有兴趣了解有关虚拟rsu24周围交通状况的更多信息。他可然后通过经由rsu23提交消息到路侧服务器18，将消息发布到经过rsu24的下一汽车，所述路侧服务器正在等待下一汽车以在rsu24处与服务器进行通信。然后任何驾驶员几乎都可以直接从位于感兴趣区域中的驾驶员那里接收最新的交通信息。如果朝向rsu24靠近的汽车没有响应该请求信息的消息，则路侧服务器18可配置成以特定的次数重复所述消息，但限于反映时间跨度的限定的时间限制，在所述时间跨度中，此信息可对发出请求的驾驶员来说是感兴趣的。

同时使用物理路侧单元和虚拟路侧单元也在本发明的范围内。

本发明的另一方面是在道路隧道内使用物理和虚拟路侧单元的混合物。每当发生事故或火灾时，相应的物理和虚拟路侧单元可通过隧道内配置的应急网络进行通信。如果由于火灾而导致通信中断，可与附近的应急小组联系，例如通过wifi连接，访问任何物理幸存的路侧单元，并且可使用最新收集的汽车数据来帮助应急小组了解情况。

根据实施方式的示例的路侧单元(rsu)(13)被设置有计算机编码地图部分(10)中的gps位置，

其中，rsu在gps位置处用计算机编码视觉符号指示，其中，所述gps位置与沿道路在地面上的gps位置有关，其中，路侧服务器(18)配置成跟踪由地图部分(10)限定的地理区域内汽车的移动，

其中，路侧服务器配置成与被检测到与rsu相距第一限定距离内的汽车建立通信，并在汽车已经移动远离所述rsu第二限定距离时终止与检测到的汽车的通信。

此外，第一距离和第二距离可至少等于平均汽车长度的长度。

此外，经过rsu(13)的汽车可将与汽车有关的信息通信到路侧服务器(18)，所述信息至少包括汽车的速度，是否窗雨刷器处于激活状态的指示，以及是否制动器处于激活状态的指示。

此外，rsu(13)可配置成从路侧服务器(18)接收消息，并且还配置成将消息传递到至少第一检测到的靠近汽车。

此外，rsu配置成如果所述第一汽车错失消息或没有响应该消息，则将该消息发送到第二靠近汽车。

此外，rsu可配置成从在所述第一限定距离和第二限定距离之间的距离内、经过rsu的经过的汽车接收与汽车有关的数据。

此外，rsu(13)可配置成将汽车数据通信到符合汽车的gps位置的路侧服务器。

此外，相应的汽车可配置有客户端系统，所述客户端系统配置成与rsu通信。

此外，rsu可以只是计算机编码信息层中的计算机编码符号。

此外，rsu可以是标识位于信息层中的符号的位置处的物理rsu的地理位置的符号。

根据本发明的实施方式的示例，客户端系统(cl)可实现在移动终端中，包括计算机编码地图部分(10)，其中，代表路侧单元(rsu)(13)的多个计算机编码视觉符号沿着地图部分中的道路定位，其中，客户端系统配置成在汽车行驶时，比较道路上的汽车位置与遇到的、道路旁的rsu之间的距离，以及客户端系统配置成在所述距离等于或小于到遇到的rsu限定距离时，客户端系统通过读取嵌入到遇到的rsu的计算机编码可视符号中的、遇到的rsu的通信地址，客户端系统请求与所述rsu的通信。

此外，客户端系统可配置成将关于交通和道路状况的、由客户端系统的用户生成的消息发送到遇到的rsu，其中，rsu配置成将所述消息传输到下一靠近汽车。

此外，路侧服务器(18)可从客户端系统接收gps位置，并更新地图部分(10)中的gps位置。

此外，客户端系统在系统启动时可接收地图部分(10)的副本，其中，客户端系统cl更新驻留在客户端系统中的地图部分(10)的副本中的其自身的gps位置。

此外，客户端系统(cl)可配置成以规律的间隔将地图部分(10)的更新的副本发送回到路侧服务器(18)。

此外，客户端系统(cl)可从路侧服务器(18)接收回更新的副本，其包括地图部分(10)的边界内的所有汽车的gps位置的更新。

此外，客户端系统(cl)配置成基于针对在地图部分(10)中注册的汽车而识别的移动方向的集合平均值，估计地图部分(10)的区域中的主要交通流方向。