CN102208134A - 一种高速公路信息服务的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速公路信息服务的方法和系统，涉及通信技术，本发明实施例由控制中心通过监控设备采集实时路况信息，并将路况信息发送到该段道路的路边设备，再由监控设备将路况信息发送给路过车辆中的车载设备，这样，司机就可以通过车载设备获得实时精确的道路信息，进而减少高速公路的事故。

Description

一种高速公路信息服务的方法和系统

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及一种高速公路信息服务的方法和系统。

背景技术

目前，我国的高速公路网发展迅速，我国高速公路的公里数在逐渐增加，高速公路的覆盖范围也在增加，与此同时，高速公路上的事故也在逐渐增加，严重威胁生命财产安全，也给国家和社会造成了巨大的损失。其中，有些事故是由于司机的注意力不集中，又对道路不熟悉导致的，如果有较好的提示系统，这些事故大部分都是可以避免的。

目前大部分高速公路上的信息提示都还局限于平面警示，容易被司机忽略，尤其是在转弯等事故高发路段，这些警示并不能起到很好的作用，而由于GPS的定位精度、实时性等的影响，也难以给司机提供精确的提示。

因此，在高速公路上给司机提供实时精确的道路信息，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种高速公路信息服务的方法和系统，以实现在高速公路上给司机提供实时精确的道路信息。

一种高速公路信息服务方法，包括：

控制中心接收监控设备发送的监控信息，并根据所述监控信息确定该监控信息对应的相关路段以及该路段的路况信息；

控制中心将所述路况信息更新到设置在所述相关路段上的路边设备中；

所述路边设备接收更新的路况信息并存储，以及在其服务区域内有车载设备时，将存储的路况信息发送给在其服务区域内的车载设备，并由所述车载设备输出所述路况信息。

进一步，所述控制中心接收监控设备发送的监控信息，并根据所述监控信息确定该监控信息对应的相关路段以及该路段的路况信息具体包括：

控制中心接收监控设备发送的监控信息，并根据监控信息中的IP地址确定该监控信息的路段，以及确定该监控信息对应的相关路段；

控制中心识别所述监控信息中的视频信息，确定该路段的路况信息。

较佳的，所述监控信息包括视频信息和实时温度、湿度信息。

进一步，所述控制中心将所述路况信息更新到设置在所述相关路段上的路边设备中，具体包括：

控制中心激活处于低功耗状态的路边设备；

控制中心将更新后的相关路段的路况信息发布到所述路边设备中；

路边设备在接收所述路况信息后，进入低功耗状态。

进一步，所述路边设备在其服务区域内有车载设备时，将存储的路况信息发送给在其服务区域内的车载设备，并由所述车载设备输出所述路况信息，具体包括：

路边设备在检测到有车载设备进入服务区域内后，由低功耗状态进入工作状态，并激活所述车载设备；

路边设备将存储的路况信息发送给所述车载设备；

路边设备发送完毕后，进入低功耗状态；

所述车载设备输出所述路况信息后，进入低功耗状态。

更进一步，所述路边设备将所述路况信息发送给在所述路边设备服务区域内的车载设备，具体为：

相邻的路边设备以预先分配的各自独立的信道将所述路况信息发送给在各自服务区域内的车载设备。

较佳的，所述车载设备输出所述路况信息，具体包括：

所述车载设备将所述路况信息转换为音频和/或视频信息；

输出所述音频和/或视频信息。

进一步，所述控制中心根据接收的监控信息确定相关路段以及该路段的路况信息后，存储所述相关路段及路况信息，并在监控设备出现异常或者控制中心不能正常接收或分析监控信息时，通过存储的各路段最新路况信息为所述路边设备进行路况信息的更新。

较佳的，所述控制中心、监控设备和路边设备通过IP网络连接；

所述路边设备和所述车载设备通过短程无线通信技术DSRC实现通信。

一种高速公路信息服务系统，包括：

车载设备，设置在用户的车内，用于接收路况信息并输出；

至少一个路边设备，设置在高速公路上，用于接收并更新存储的路况信息，以及将存储的路况信息发送给服务区域内的车载设备；

至少一个监控设备，设置在高速公路上，用于获取交通情况的监控信息，并发送；

控制中心，用于接收所述监控设备发送的监控信息，并根据所述监控信息确定该监控信息对应的相关路段以及该路段的路况信息，将所述路况信息发送给所述相关路段上的路边设备。

进一步，所述控制中心具体包括：

信息处理单元，用于接收所述监控设备发送的监控信息，并根据所述监控信息确定该监控信息对应的相关路段以及该路段的路况信息，并发送；

信息存储单元，用于接收所述信息处理单元发送的各路段的路况信息并存储；

信息发布单元，用于接收所述信息处理单元发送的各路段的路况信息并发送给所述路边设备，以及在所述信息处理单元故障时读取所述信息存储单元中存储的各路段的路况信息并发送给所述路边设备。

更进一步，所述信息处理单元还用于：从互联网中获取高速公路相关新闻和天气预报并整理到所述路况信息中。

较佳的，所述监控设备具体包括：

视频采集单元，用于采集该监控设备所在路段的交通情况的视频，并发送给所述控制中心；

温度湿度采集单元，用于实时检测监控设备所在路段的温度及湿度，并发送给所述控制中心。

进一步，所述路边设备具体包括：

处理单元，用于接收所述控制中心发送的相关路段的路况信息，以及更新当前存储的路况信息；

发送单元，用于识别服务区域内的车载设备，以及读取所述处理单元中的路况信息，并发送给服务区域内的车载设备。

更进一步，所述发送单元具体包括：

射频识别单元，用于周期性发送广播信号，识别服务区域内的车载设备，并在服务区域内有车载设备存在时发送激活信号；

RSU子单元，用于读取所述处理单元中的路况信息，并发送给服务区域内的车载设备。

较佳的，所述路边设备还包括：

激活单元，用于在接收到所述控制中心发送的激活信号时，激活所述处于低功耗状态处理单元。

进一步，所述车载设备具体包括：

控制单元，用于接收路况信息并输出；

OBU单元，用于在接收到所述路边设备发送的广播信号后，激活所述处于低功耗状态的控制单元，并接收所述路边设备发送的路况信息并转发给所述控制单元。

更进一步，所述控制单元具体用于：

接收路况信息，并将所述路况信息转换为音频和/或视频信息，以及输出所述音频和/或视频信息。

本发明实施例提供一种高速公路信息服务的方法和系统，由控制中心通过监控设备采集实时路况信息，并将路况信息发送到该段道路的路边设备，再由监控设备将路况信息发送给路过车辆中的车载设备，这样，司机就可以通过车载设备获得实时精确的道路信息，进而减少高速公路的事故。

附图说明

图1为本发明实施例提供的高速公路信息服务方法流程图；

图2为本发明实施例提供的高速公路信息服务系统结构示意图之一；

图3为本发明实施例提供的高速公路信息服务系统结构示意图之二。

具体实施方式

本发明实施例提供一种高速公路信息服务的方法和系统，通过该高速公信息服务系统，可以实时采集高速公路上的路况信息并将不同路段的路况信息通过路边设备发送给相关路段的路边设备，再由路边设备将该路段的路况信息发送给即将进入该路段的车辆中的车载设备，这样，司机就可以实时了解前方的路况情况，并及时根据路况情况做出紧急预防措施，从而降低交通事故发生的几率。

如图1所示，本发明实施例提供的高速公路信息服务的方法包括如下步骤：

步骤S101、控制中心接收监控设备发送的监控信息，并根据接收到的监控信息确定该监控信息对应的相关路段以及该路段的路况信息；

步骤S102、控制中心将路况信息更新到设置在该路况信息的相关路段上的路边设备中；

步骤S103、由路边设备接收更新的路况信息并存储，以及在其服务区域内有车载设备时，将其存储的路况信息发送给在其服务区域内的车载设备，并由车载设备输出路况信息。

控制中心、各个监控设备和各个路边设备可以通过TCP/IP协议组成网络，通过该网络进行数据传输，简单便捷并且可靠性较高。控制中心直接可以通过IP地址识别各个监控设备和路边设备，使得对路段的判断更加便捷可靠。

同时，控制中心可以连接互联网，从而获得相关的新闻、天气预报等内容，并从其中提取必要的信息整理到所发布的路况信息中。

监控设备可以仅仅是设置在事故高发路段上的摄像机，也可以进一步包括温度湿度等检测装置，以进一步检测实时温度和湿度，每个监控设备具体检测的项目可以由控制中心统一安排。

监控设备将监控信息发送给控制中心后，控制中心根据监控设备的IP地址或者监控设备的编号即可判断出该监控信息的路段，控制中心接收到监控设备采集的监控视频后，对监控视频进行识别，整理出该路段的路况信息。

整理出的路况信息的形式可以包括文字、语音和视频。控制中心将各个路段的路况信息发送到相应的路边设备中，其中，与某路段相应的路边设备是指，路过第一路边设备的车辆即将进入第一路段A，那么该第一路边设备就是第一路段相应的路边设备了。当路况信息异常时，可以多次进行预告，使得司机能够及时采取应急措施，例如：若高速公路上的弯路A出现交通事故，则可以在交通事故影响的方向上，在距离弯路A处200米、1000米、5000米的地方分别警告司机，以使得司机能够及时改变路线或者采取其它应急措施。

控制中心通常定时更新路边设备中的路况信息，但是，当控制中心分析各个监控设备的监控信息后，发现有紧急情况出现时，也会立即发布异常情况警告。

进一步，为节省能源消耗，路边设备可以仅在进行路况信息更新时和发布路况信息时处于工作状态，在其它时间均处于低功耗状态，同时，车载设备也可以处于低功耗状态，并仅在被激活后进入工作状态。

此时，由于路边设备在不工作时处于低功耗状态，所以控制中心在将路况信息更新到路边设备中时，处于低功耗状态的路边设备被激活，切换到工作状态，在路况信息接收完毕后，路边设备再重新进入低功耗状态。

同样，在有车载设备进入服务区域内时，路边设备进入工作状态并激活车载设备，一种具体的实施方式为：路边设备包括处理单元和RSU单元，RSU单元包括RSU处理子单元和射频识别子单元，在处于低功耗状态时，路边设备中的处理单元休眠，RSU单元通过射频识别子单元定期发送信号检测是否有车载设备进入服务区域，如果有，则向车载设备发送激活信号以激活车载设备，同时使得处理单元切换到正常工作状态，由处理单元将前方道路的路况信息以及天气等其它服务信息通过RSU单元发送给车载设备。

同时，车载设备也同样包括了OBU单元和控制单元，其中OBU单元具体包括OBU处理子单元和天线通信子单元，当车载设备处于低功耗状态时，OBU单元以较低的功率工作，当OBU处理子单元通过天线通信子单元接收到路边设备的激活信号后，进入正常工作状态并激活控制单元，整个车载设备开始正常工作，准备接收路边设备发送的路况信息，当接收到路况信息后，由控制单元输出接收的路况信息，控制单元可以进一步将接收的路况信息通过音频或视频的方式输出，使得司机可以更便捷的获取前方的路况，同时更好的集中注意力开车。

一种具体的实现方式如下：

车载设备在路边设备的服务区域外时，OBU处理子单元中的功耗触发电路没有接收振荡信号，处于超低功耗状态。

车载设备主要采用电池供电，通过处理模块的电源控制电路降低OBU单元功耗，并由OBU处理子单元产生载波频率源，以实现较远距离的传输，便于路边设备的检测，在通信过程中，可以采用ASK调制解调方式，采用调频编码和解码方式。

路边设备中的RSU单元可以采用微带天线以限定无线通信区域在特定范围内，从而进一步避免双向信息的交叉接收，即正向车辆中的车载设备不会接收到反向方向车辆中的车载设备应该接收的信息，实现在限定区域内的无线通信，路边设备中的RSU周期性发送广播信号，以检测服务区域内是否有车载单元存在；在通信过程中，同样采用ASK调制解调方式，采用调频编码和解码方式。

在路边设备中的RSU检测到服务区域内存在车载设备后，激活车载设备可以通过再生式振荡电路实现：OBU单元通常处于低功耗状态，该状态的电流可以控制在5微安以下，成为静态电流。OBU单元在低功耗下，并且无微波信号输入时，电源控制电路部分关闭；

当车载设备中的OBU单元接收到路边设备中的RSU单元发送的微波信号时，OBU处理子单元中的功耗触发电路被激发，输出振荡信号，控制电源控制电路的开启。电源控制电路的开启一段时间后自动关闭，其开启时间一般调节到足够完成一次通信。

在路边设备激活车载设备后，还可以进一步采集车载设备的标识信息，并将该标识信息发送到控制中心进行鉴权，并在接收到控制中心鉴权通过发送的确认信息后，再将路况信息发送给该车载设备。

进一步，车载设备也可以将最近若干次接收的路况信息进行暂时存储，以便于司机随时查阅。

为了进一步防止车载设备接收到另一个方向上的路边设备发送的路况信息，进而使得无用的路况信息干扰司机，车载设备和路边设备之间的通信可以采用DSRC技术实现，即两个方向通过互不干扰的不同信道来实现通信。例如：使用5.8GHz频段来进行DSRC通信，那么可以将该频段划分为若干个互不重叠的信道，如划分为7个信道，每个信道带宽为10MHz，则完全可以满足路边设备和车载设备之间的通信需求。在实际操作中，可以根据具体情况将该频段划分为2-7个互不重叠的信道，如需要避免高速公路双方向之间的冗余信息，则只要划分成2个信道分别用在两个方向上即可。车载设备在被路边设备激活后，建立与路边设备相应的通信链路，使用专用的通信链路地址进行通信。

进一步，控制中心还可以实时对采集到得路况信息进行存储，在控制中心出现故障不能够对路况信息进行采集时，也可以暂时根据存储单元中所存储的路况信息对路边设备进行定时更新，并可以通过存储单元中备份的用户信息对车载设备进行鉴权。

本发明实施例还提供一种高速公路信息服务的系统，如图2所示，系统中包括控制中心201、至少一个监控设备202、至少一个路边设备203以及车载设备204，其中：

控制中心201，用于接收监控设备202发送的监控信息，并根据监控信息确定该监控信息对应的相关路段以及该路段的路况信息，将路况信息发送给相关路段上的路边设备203。

监控设备202，设置在高速公路上，用于获取交通情况的监控信息，并发送给控制中心201；

路边设备203，设置在高速公路上，用于接收控制中心201发送的路况信息并更新存储的路况信息，以及在其服务区域内有车载设备时，将存储的路况信息发送给服务区域内的车载设备204；

车载设备204，设置在用户的车内，用于接收路边设备203发送的路况信息并输出。

系统中控制中心201、监控设备202和路边设备203通过IP网络连接，车载设备204和路边设备203之间为无线连接。

路边设备203还可以在向车载设备204发送路况信息前，先获取车载设备204的标识信息，并将该标识信息发送到控制中心201进行鉴权，并在接收到控制中心201返回的鉴权通过的信息后，再将路况信息发送给该车载设备204。相应的，控制中心201还用于接收路边设备203发送的车载设备204的标识信息，并进行鉴权，以及在鉴权通过后向路边设备203返回鉴权通过的信息。

进一步，如图3所示，系统中控制中心201具体包括：

信息处理单元2011，用于接收监控设备202发送的监控信息，并根据监控信息确定该监控信息对应的相关路段以及该路段的路况信息，并发送；

信息存储单元2012，用于接收信息处理单元2011发送的各路段的路况信息并存储；

信息发布单元2013，用于接收信息处理单元2011发送的各路段的路况信息并发送给路边设备203，以及在信息处理单元2011故障时读取信息存储单元2012中存储的各路段的路况信息并发送给路边设备203。

进一步，信息处理单元2011还用于：从互联网中获取高速公路相关新闻和天气预报并整理到路况信息中。

监控设备202具体可以包括：

视频采集单元，用于采集该监控设备所在路段的交通情况的视频，并发送给控制中心；

温度湿度采集单元，用于实时检测监控设备所在路段的温度及湿度，并发送给控制中心。

路边设备203具体包括：

处理单元，用于接收控制中心发送的相关路段的路况信息，以及更新当前存储的路况信息；

发送单元，用于识别服务区域内的车载设备，以及读取处理单元中的路况信息，并发送给服务区域内的车载设备。

通常，处理单元处于低功耗状态，当接收控制中心201发送的路况信息或者向车载设备204发送路况信息时，处理单元再切换到工作状态进行相应处理。

发送单元具体包括：

射频识别单元，用于周期性发送广播信号，识别服务区域内的车载设备，并在服务区域内有车载设备存在时发送激活信号；

RSU子单元，用于读取处理单元中的路况信息，并发送给服务区域内的车载设备。

路边设备203还包括：

激活单元，用于在接收到控制中心发送的激活信号时，激活处于低功耗状态处理单元。

车载设备204具体包括：

控制单元，用于接收路况信息并输出；

OBU单元，用于在接收到路边设备发送的广播信号后，激活处于低功耗状态的控制单元，并接收路边设备发送的路况信息并转发给控制单元。

控制单元201具体用于：

接收路况信息，并将路况信息转换为音频和/或视频信息，以及输出音频和/或视频信息。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (18)

1.一种高速公路信息服务方法，其特征在于，包括：

控制中心接收监控设备发送的监控信息，并根据所述监控信息确定该监控信息对应的相关路段以及该路段的路况信息；

控制中心将所述路况信息更新到设置在所述相关路段上的路边设备中；

所述路边设备接收更新的路况信息并存储，以及在其服务区域内有车载设备时，将存储的路况信息发送给在其服务区域内的车载设备，并由所述车载设备输出所述路况信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制中心接收监控设备发送的监控信息，并根据所述监控信息确定该监控信息对应的相关路段以及该路段的路况信息具体包括：

控制中心接收监控设备发送的监控信息，并根据监控信息中的IP地址确定该监控信息的路段，以及确定该监控信息对应的相关路段；

控制中心识别所述监控信息中的视频信息，确定该路段的路况信息。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述监控信息包括视频信息和实时温度、湿度信息。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制中心将所述路况信息更新到设置在所述相关路段上的路边设备中，具体包括：

控制中心激活处于低功耗状态的路边设备；

控制中心将更新后的相关路段的路况信息发布到所述路边设备中；

路边设备在接收所述路况信息后，进入低功耗状态。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述路边设备在其服务区域内有车载设备时，将存储的路况信息发送给在其服务区域内的车载设备，并由所述车载设备输出所述路况信息，具体包括：

路边设备在检测到有车载设备进入服务区域内后，由低功耗状态进入工作状态，并激活所述车载设备；

路边设备将存储的路况信息发送给所述车载设备；

路边设备发送完毕后，进入低功耗状态；

所述车载设备输出所述路况信息后，进入低功耗状态。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述路边设备将所述路况信息发送给在所述路边设备服务区域内的车载设备，具体为：

相邻的路边设备以预先分配的各自独立的信道将所述路况信息发送给在各自服务区域内的车载设备。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车载设备输出所述路况信息，具体包括：

所述车载设备将所述路况信息转换为音频和/或视频信息；

输出所述音频和/或视频信息。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制中心根据接收的监控信息确定相关路段以及该路段的路况信息后，存储所述相关路段及路况信息，并在监控设备出现异常或者控制中心不能正常接收或分析监控信息时，通过存储的各路段最新路况信息为所述路边设备进行路况信息的更新。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制中心、监控设备和路边设备通过IP网络连接；

所述路边设备和所述车载设备通过短程无线通信技术DSRC实现通信。

10.一种高速公路信息服务系统，其特征在于，包括：

车载设备，设置在用户的车内，用于接收路况信息并输出；

至少一个路边设备，设置在高速公路上，用于接收并更新存储的路况信息，以及将存储的路况信息发送给服务区域内的车载设备；

至少一个监控设备，设置在高速公路上，用于获取交通情况的监控信息，并发送；

控制中心，用于接收所述监控设备发送的监控信息，并根据所述监控信息确定该监控信息对应的相关路段以及该路段的路况信息，将所述路况信息发送给所述相关路段上的路边设备。

11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述控制中心具体包括：

信息处理单元，用于接收所述监控设备发送的监控信息，并根据所述监控信息确定该监控信息对应的相关路段以及该路段的路况信息，并发送；

信息存储单元，用于接收所述信息处理单元发送的各路段的路况信息并存储；

信息发布单元，用于接收所述信息处理单元发送的各路段的路况信息并发送给所述路边设备，以及在所述信息处理单元故障时读取所述信息存储单元中存储的各路段的路况信息并发送给所述路边设备。

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述信息处理单元还用于：从互联网中获取高速公路相关新闻和天气预报并整理到所述路况信息中。

13.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述监控设备具体包括：

视频采集单元，用于采集该监控设备所在路段的交通情况的视频，并发送给所述控制中心；

温度湿度采集单元，用于实时检测监控设备所在路段的温度及湿度，并发送给所述控制中心。

14.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述路边设备具体包括：

处理单元，用于接收所述控制中心发送的相关路段的路况信息，以及更新当前存储的路况信息；

发送单元，用于识别服务区域内的车载设备，以及读取所述处理单元中的路况信息，并发送给服务区域内的车载设备。

15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述发送单元具体包括：

射频识别单元，用于周期性发送广播信号，识别服务区域内的车载设备，并在服务区域内有车载设备存在时发送激活信号；

RSU子单元，用于读取所述处理单元中的路况信息，并发送给服务区域内的车载设备。

16.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述路边设备还包括：

激活单元，用于在接收到所述控制中心发送的激活信号时，激活所述处于低功耗状态处理单元。

17.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述车载设备具体包括：

控制单元，用于接收路况信息并输出；

OBU单元，用于在接收到所述路边设备发送的广播信号后，激活所述处于低功耗状态的控制单元，并接收所述路边设备发送的路况信息并转发给所述控制单元。

18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述控制单元具体用于：

接收路况信息，并将所述路况信息转换为音频和/或视频信息，以及输出所述音频和/或视频信息。

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