车车通信的方法和装置、中继装置、车车通信系统与流程

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种车车通信的方法和装置、中继装置、车车通信系统。

背景技术：

随着经济社会高速发展，中国汽车保有量迅速增长，道路交通事故频繁发生，已成为近年来影响我国公众安全感的重要因素之一，道路交通安全问题已经成为影响社会和谐和改善民生的基本问题之一。中国迫切需要从技术、政策、教育等各方面改善交通安全，其中提升车辆安全设计是其中的重要组成部分。

车联网(vehicletoeverything，简称为v2x)：是指通过装载在车辆上的传感器、车载终端及电子标签提供车辆信息，采用各种通信技术实现车辆与车辆(vehicletovehicle，简称为v2v)、车辆与人(vehicletopedestrian，简称为v2p)、车与基础设施(vehicletoinfrastructure，简称为v2i)互连互通，并在信息网络平台上对信息进行提取、共享等有效利用，对车辆进行有效的管控和提供综合服务。

目前在3gpp(3rdgenerationpartnershipprojectr14，第三代合作伙伴计划)的车联网v2x系统中，车辆以广播自身车辆信号和接收其他车辆信息来实现车辆之间的信息交互。

技术实现要素：

发明人发现，目前3gpp的车联网v2x系统中，由于采用5.9ghz通信，大型车辆的阻隔容易对两侧车辆通信产生干扰，甚至使两侧车辆通信中断。如图1所示，v1和v3正在进行车车通信，大型车辆驶入v1和v3的中间道路，造成阻隔，会使v1和v3的通信中断。虽然两侧车辆可以借助lte网络获取信息，但是该过程切换复杂，

同时，目前没有使两侧车辆重新建立连接的方案。

本发明所要解决的一个技术问题是：在车车通信的过程中，如果出现大型车辆的阻隔如何保持两侧车辆的通信。

根据本发明的一个实施例，提供的一种车车通信的方法，包括：发送携带中继开启通知信息的消息，中继开启通知信息中包括中继车辆的标识、本车辆的标识以及与本车辆进行车车通信的对方车辆的标识，响应于中继车辆的中继开启应答，发送携带本车辆信息的消息，中继开启应答是中继车辆接收到本车辆与对方车辆发送的中继开启通知信息后发送的，接收中继车辆根据车车通信双方车辆的标识发送的携带对方车辆的信息的消息，并从中获取对方车辆的信息。

在一个实施例中，中继车辆是根据本车辆和对方车辆接收到车辆的信号强度确定的。

在一个实施例中，采用以下方法确定中继车辆：确定接收车辆消息的第一信号强度；如果车辆的第一信号强度大于第一阈值，则发送携带车辆的第一信号强度的消息，以便对方车辆获取车辆的第一信号强度；如果接收到的对方车辆的消息中携带车辆的第二信号强度，且车辆的第二信号强度大于第二阈值，且车辆的第一信号强度大于第三阈值，则发送携带第一中继预备通知信息的消息，第一中继预备通知信息携带中车辆的标识和对方车辆的标识，以便对方车辆获取第一中继预备通知信息，第三阈值大于或等于第一阈值；如果接收到的对方车辆的消息中携带第二中继预备通知信息，且第二中继预备通知信息携带中车辆的标识和本车辆的标识，则将车辆确定为中继车辆。

在一个实施例中，从中获取对方车辆的信息包括：从携带对方车辆的信息的消息中获取中继车辆根据网络编码对本车辆与对方车辆的信息进行叠加后的叠加信息；根据网络编码的编码方式以及本车辆的信息对叠加信息进行解析，获取对方车辆的信息。

根据本发明的另一个实施例，提供的一种车车通信的方法，包括：响应于车车通信双方车辆发送的携带中继开启通知信息的消息，发送携带中继开启应答的消息，中继开启通知信息中包括中继车辆的标识、车车通信双方车辆的标识；接收车车通信双方车辆发送携带自身信息的消息；根据车车通信双方车辆的标识分别向车车通信双方车辆发送携带对方车辆的信息的消息。

在一个实施例中，分别向车车通信双方车辆发送携带对方车辆的信息的消息包括：根据网络编码对车车通信双方车辆的信息进行叠加得到叠加信息；将叠加信息同时通过广播发送至车车通信双方车辆，以便车车通信双方车辆根据网络编码的编码方式以及本车辆的信息对叠加信息进行解析，获取对方车辆的信息。

根据本发明的又一个实施例，提供的一种车车通信的装置，包括：发射器，用于发送携带中继开启通知信息的消息，中继开启通知信息中包括中继车辆的标识、本车辆的标识以及与本车辆进行车车通信的对方车辆的标识，响应于控制器确定接收到中继车辆的中继开启应答，发送携带本车辆信息的消息，中继开启应答是中继车辆接收到本车辆与对方车辆发送的中继开启通知信息后发送的；接收器，用于接收中继车辆根据车车通信双方车辆的标识发送的携带对方车辆的信息的消息；控制器，用于从携带对方车辆的信息的消息获取对方车辆的信息。

在一个实施例中，控制器用于根据本车辆和对方车辆接收到的车辆的信号强度确定中继车辆。

在一个实施例中，控制器用于确定接收车辆消息的第一信号强度，如果车辆的第一信号强度大于第一阈值，则控制发射器发送携带车辆的第一信号强度的消息，以便对方车辆获取车辆的第一信号强度，如果确定接收到的对方车辆的消息中携带车辆的第二信号强度，且车辆的第二信号强度大于第二阈值，且车辆的第一信号强度大于第三阈值，则控制发射器发送携带第一中继预备通知信息的消息，第一中继预备通知信息携带中车辆的标识和对方车辆的标识，以便对方车辆获取第一中继预备通知信息，如果确定接收到的对方车辆的消息中携带第二中继预备通知信息，且第二中继预备通知信息携带中车辆的标识和本车辆的标识，则将车辆确定为中继车辆，其中，第三阈值大于或等于第一阈值。

在一个实施例中，控制器用于从携带对方车辆的信息的消息中获取中继车辆根据网络编码对本车辆与对方车辆的信息进行叠加后的叠加信息，根据网络编码的编码方式以及本车辆的信息对叠加信息进行解析，获取对方车辆的信息。

根据本发明的再一个实施例，提供的一种中继装置，包括：发射器，用于响应于控制器确定接收到车车通信双方车辆发送的携带中继开启通知信息的消息，发送携带中继开启应答的消息，中继开启通知信息中包括中继车辆的标识、车车通信双方车辆的标识，响应于控制器的控制分别向车车通信双方车辆发送携带对方车辆的信息的消息；接收器，用于接收车车通信双方车辆发送携带自身信息的消息；控制器，用于根据车车通信双方车辆的标识控制发射器发送车车通信双方的消息。

在一个实施例中，控制器用于根据网络编码对车车通信双方车辆的信息进行叠加得到叠加信息，控制发射器将叠加信息同时通过广播发送至车车通信双方车辆，以便车车通信双方车辆根据网络编码的编码方式以及本车辆的信息对叠加信息进行解析，获取对方车辆的信息。

根据本发明的又一个实施例，提供的一种车车通信系统，包括：前述任一个实施例中的车车通信的装置以及前述任一个实施例中的中继装置。

本发明中正在进行车车通信的双方车辆被其他车辆阻隔时可以选取中继车辆，开启中继通信过程，中继车辆接收车车通信的双方车辆的信息并将对方车辆的信息发送给双方车辆。本发明的方案利用阻隔车辆作为中继车辆，使得车车通信的过程中出现大型车辆的阻隔的情况时，仍能保持两侧车辆的通信，避免两侧车辆均加速并入中间道路的安全隐患，并且通信过程简单，效率高。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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。

图1示出本发明的一个实施例的应用场景的示意图。

图2示出本发明的一个实施例的车车通信的方法的流程示意图。

图3示出本发明的另一个实施例的车车通信的方法的流程示意图。

图4示出本发明的一个应用例的车车通信的方法的示意图。

图5示出本发明的一个实施例的车车通信的装置的结构示意图。

图6示出本发明的一个实施例的中继装置的结构示意图。

图7示出本发明的一个实施例的车车通信系统的结构示意图。

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。

针对现有技术在车车通信的过程中，如果出现大型车辆的阻隔无法保持两侧车辆的通信的问题，提出本方案。

下面结合图2描述本发明车车通信的方法。

图2为本发明车车通信的方法一个实施例的流程图。如图2所示，该实施例的方法包括：

步骤s202，车车通信双方车辆发送的携带中继开启通知信息的消息。

车车通信双方车辆可以在确定中继车辆后并且接收对方车辆的信号不稳定时发送中继开启通知信息，信号不稳定例如为接收信号强度低于阈值。

本发明中车辆可以均以广播的形式发送各种消息，即本发明中涉及的各种消息可以均以广播的形式发送，但不限于以广播的形式发送。同时，由于车车通信过程中可能需要车辆周期性广播自身信息，例如速度、位置等，因此，本发明中涉及的各种信息均可以和车辆自身信息一起发送，例如作为车辆广播自身信息的消息中的一个字段进行发送，但不限于与车辆自身信息一起发送。

中继开启通知信息中包括中继车辆的标识、车车通信双方车辆的标识。中继车辆可以根据中继车辆的标识识别该消息是用于通知自己开启中继模式，根据车车通信双方车辆的标识可以获知在后续的中继传输过程中需要为哪两辆车辆提供中继服务。通常情况下，中继车辆需要接收到车车通信双方车辆发送的中继开启通知信息才会开启中继模式。

步骤s204，中继车辆发送携带中继开启应答的消息。

中继开启应答中可以包括车车通信双方车辆的标识，用于表示该中继开启应答所针对的目标车辆。

步骤s206，车车通信双方车辆发送携带本车辆信息的消息。

接收到中继车辆发送的中继开启应答后，车车通信双方车辆仍正常发送携带本车辆信息的消息。

步骤s208，中继车辆接收车车通信双方车辆发送的携带本车辆信息的消息，并根据车车通信双方车辆的标识向双方车辆发送携带对方车辆的信息的消息。

中继车辆开启中继模式后再接收到车车通信双方车辆发送的本车辆信息，根据双方车辆的标识，将对方车辆信息发送至双方车辆。

优选的，中继车辆根据网络编码对车车通信双方车辆的信息进行叠加得到叠加信息，将叠加信息同时通过广播发送至车车通信双方车辆。中继车辆可以根据其他编码方式获得叠加信息。

中继车辆也可以将只将对方车辆的信息转发至车车通信双方车辆，但是这种方式，中继车辆需要进行两次信息的发送。发送叠加信息的方法相对于这种方式，时延更小，吞吐量更高。

步骤s210，车车通信双方车辆接收中继车辆发送的携带对方车辆的信息的消息，并从中获取对方车辆的信息。

优选的，从携带对方车辆的信息的消息中获取中继车辆根据网络编码对本车辆与对方车辆的信息进行叠加后的叠加信息，根据网络编码的编码方式以及本车辆的信息对叠加信息进行解析，获取对方车辆的信息。

如果中继车辆发送的消息中只携带对方车辆的信息，则可以直接获取对方车辆的信息。

上述实施例中正在进行车车通信的双方车辆被其他车辆阻隔时可以选取中继车辆，开启中继通信过程，中继车辆接收车车通信的双方车辆的信息并将对方车辆的信息发送给双方车辆。上述实施例的方案利用阻隔车辆作为中继车辆，使得车车通信的过程中出现大型车辆的阻隔的情况时，仍能保持两侧车辆的通信，避免两侧车辆均加速并入中间道路的安全隐患，并且通信过程简单，效率高。

本发明还提供一种在车车通信双方车辆进行中继通信之前确定中继车辆的方法，车车通信的双方车辆根据本车辆和对方车辆接收到车辆的信号强度确定中继车辆。下面结合图3对确定中继车辆的具体方法进行描述。

图3为本发明车车通信的方法另一个实施例的流程图。如图3所示，在步骤s202之前该实施例的方法包括：

步骤s302，车车通信一方车辆确定接收车辆消息的第一信号强度。

在车联网系统中，各个车辆在周期性广播自身信息。车车通信一方车辆接收多辆车辆的广播消息，同时可以确定接收到的信号强度。

步骤s304，如果车辆的第一信号强度大于第一阈值，车车通信一方车辆则发送携带该车辆的第一信号强度的消息。

车辆的第一信号强度大于第一阈值表明该车辆距离车车通信一方车辆较近，此时，车车通信一方车辆将该车辆的第一信号强度进行发送以便车车通信对方车辆获取该车辆的第一信号强度。

步骤s306，车车通信一方车辆如果接收到的对方车辆的消息中携带该车辆的第二信号强度，且该车辆的第二信号强度大于第二阈值，且该车辆的第一信号强度大于第三阈值，则发送携带第一中继预备通知信息的消息。

车车通信一方车辆可以不断接收各个车辆的广播消息，当发现某一对方车辆的广播消息中携带第一信号强度对应的车辆的第二信号强度时，则比较第二信号强度与第二阈值，同时，当第二信号强度大于第二阈值，且第一信号强度大于第三阈值时，则表示该车辆接近车车通信双方车辆的之间，可能会对双方车辆通信造成阻隔，则发送携带第一中继预备通知信息的消息与对方车辆进行中继协商。其中，第三阈值大于或等于第一阈值，第二阈值约等于第三阈值。

步骤s308，车车通信一方车辆如果接收到对方车辆的消息中携带第二中继预备通知信息，且第二中继预备通知信息携带中该车辆的标识和本车辆的标识，则将该车辆确定为中继车辆。

如果该车辆确实接近车车通信双方车辆的之间，则车车通信双方车辆都会接收到对方发送的中继预备通知信息，其中携带本车辆的标识和该车辆的标识，则可以将该车辆确定为中继车辆，进行后续的中继传输过程。

上述实施例中车车通信双方根据接收车辆的信号强度确定是否有车辆接近车车通信双方车辆的中间道路，可能对车车通信双方车辆造成阻隔，从而开启中继传输过程。上述实施例的方法相对于现有技术中通过gps定位信息判断车辆位置的方法，更加准确，并且省去了gps信息的传输，节约了通信资源。

下面结合图4描述本发明车车通信的方法的一个应用例。

图4为本发明车车通信的方法一个应用例的示意图。如图4所示，正在进行车车通信的双方车辆为v1和v2，后方正在驶入v1和v2之间道路的车辆为v3。

(1)v1和v2周期性发送广播消息，同时接收对方和其他车辆的广播消息。

(2)v1接收v3的信号强度为p31，v2接收v3的信号强度为p32，当p31大于第一阈值时，v1则在自身的广播消息中添加接收到v3的信号强度p31，当p32大于第一阈值时，v2则在自身的广播消息中添加接收到v3的信号强度p32。

(3)v1接收到v2的广播消息中携带对方接收v3的信号强度p32，v2接收到v1的广播消息中携带对方接收v3的信号强度p31，v1将p32与第二阈值进行比对，将p31与第三阈值进行比对，v2将p31与第二阈值进行比对，将p32与第三阈值进行比对。

(4)当v1判断p32大于第二阈值且p31大于第三阈值时，在广播消息中添加第一中继预备通知信息，v2判断p31大于第二阈值且p32大于第三阈值时，在广播消息中添加第二中继预备通知信息。

其中，第二阈值约等于第三阈值，第三阈值大于或等于第一阈值。

(5)v1和v2分别接收到对方发送的中继预备通知信息，确定v3为中继车辆，并分别测得接收到对方车辆的信号强度低于第四阈值，则发送携带中继开启通知信息的消息。

中继开启通知信息中包括v1、v2、v3的标识。

(6)v3接收到v1和v2发送的中继开启通知信息，开启中继传输模式，发送携带中继开启应答的消息。

(7)v3接收v1和v2的携带自身信息的广播消息，将v1和v2的自身信息进行叠加生成叠加信息，并将叠加信息进行广播。

(8)v1和v2接收到中继开启应答后获知中继传输模式已开启，接收v3的广播消息后解析出叠加信息，并结合自身信息解析出对方信息。

本发明还提供一种车车通信的装置，下面结合图5进行描述。图5为本发明车车通信的装置一个实施例的结构图。如图5所示，该装置50包括：

发射器502，用于发送携带中继开启通知信息的消息，中继开启通知信息中包括中继车辆的标识、本车辆的标识以及与本车辆进行车车通信的对方车辆的标识，响应于控制器506确定接收到中继车辆的中继开启应答，发送携带本车辆信息的消息，中继开启应答是中继车辆接收到本车辆与对方车辆发送的中继开启通知信息后发送的。

接收器504，用于接收中继车辆根据车车通信双方车辆的标识发送的携带对方车辆的信息的消息。

控制器506，用于从携带对方车辆的信息的消息获取对方车辆的信息。

在一个实施例中，控制器506用于根据本车辆和对方车辆接收到的车辆的信号强度确定中继车辆。

优选的，控制器506用于确定接收车辆消息的第一信号强度，如果车辆的第一信号强度大于第一阈值，则控制发射器发送携带车辆的第一信号强度的消息，以便对方车辆获取车辆的第一信号强度，如果确定接收到的对方车辆的消息中携带车辆的第二信号强度，且车辆的第二信号强度大于第二阈值，且车辆的第一信号强度大于第三阈值，则控制发射器502发送携带第一中继预备通知信息的消息，第一中继预备通知信息携带中车辆的标识和对方车辆的标识，以便对方车辆获取第一中继预备通知信息，如果确定接收到的对方车辆的消息中携带第二中继预备通知信息，且第二中继预备通知信息携带中车辆的标识和本车辆的标识，则将车辆确定为中继车辆，其中，第三阈值大于或等于第一阈值。

在一个实施例中，控制器506用于从携带对方车辆的信息的消息中获取中继车辆根据网络编码对本车辆与对方车辆的信息进行叠加后的叠加信息，根据网络编码的编码方式以及本车辆的信息对叠加信息进行解析，获取对方车辆的信息。

本发明还提供一种中继装置，下面结合图6进行描述。

图6为本发明中继装置一个实施例的结构图。如图6所示，该装置60包括：

发射器602，用于响应于控制器606确定接收到车车通信双方车辆发送的携带中继开启通知信息的消息，发送携带中继开启应答的消息，中继开启通知信息中包括中继车辆的标识、车车通信双方车辆的标识，响应于控制器的控制分别向车车通信双方车辆发送携带对方车辆的信息的消息。

接收器604，用于接收车车通信双方车辆发送携带自身信息的消息。

控制器606，用于根据车车通信双方车辆的标识控制发射器发送车车通信双方的消息。

在一个实施例中，控制器606用于根据网络编码对车车通信双方车辆的信息进行叠加得到叠加信息，控制发射器602将叠加信息同时通过广播发送至车车通信双方车辆，以便车车通信双方车辆根据网络编码的编码方式以及本车辆的信息对叠加信息进行解析，获取对方车辆的信息。

本发明还提供一种车车通信系统，下面结合图7进行描述。

图7为本发明车车通信系统一个实施例的结构图。如图7所示，该系统70包括：前述任一个实施例中的车车通信的装置50以及前述任一个实施例中的中继装置60。

本领域内的技术人员应当明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解为可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。