CN103236180A

CN103236180A - 一种车载信息互动接口方法

Info

Publication number: CN103236180A
Application number: CN2013100228225A
Authority: CN
Inventors: 王薇
Original assignee: LUXIANG TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: LUXIANG TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-01-21
Filing date: 2013-01-21
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2033-01-21
Also published as: CN103236180B

Abstract

本发明提供了一种车载信息互动接口方法，所述方法是基于近距离无线通信（NFC）、RF-UIM、RF-SIM卡技术、WML和HTTPS技术相结合的汽车共享交换系统软件，可应用于包括车辆控制装置、用户手机、移动网络和服务器组的车载信息互动系统中。本发明的车载信息互动接口方法通过装载在车辆上的NFC电子标签以及道路两旁的无线射频等无线识别技术，来实现在信息网络平台上对所有车辆的属性信息和动静信息进行利用，并根据不同需求来对所有车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务，从而改善人们的交通出行。

Description

一种车载信息互动接口方法

技术领域

本发明涉及一种车载信息互动接口方法，尤其涉及一种能够根据不同需求对所有车辆的运行状态进行有效监控和提供综合服务的车载信息互动接口方法。

背景技术

车联网长久以来都是智能交通发展的重点领域。在国际上，美国的IVHS、日本的VICS等系统通过车辆和道路之间建立有效的信息通信，已经实现了智能交通的管理和信息服务。而Wi-Fi、RFID、NFC、蓝牙等无线技术近年来也在交通运输领域智能化管理中得到了应用，如在智能公交定位管理和信号优先、智能停车场管理、车辆类型及流量信息采集、路桥电子不停车收费及车辆速度计算分析等方面取得了一定的应用成效。

当今车联网系统发展主要通过传感器技术、无线传输技术、海量数据处理技术、数据整合技术相辅相成配合实现。车联网系统的未来，将会面临系统功能集成化、数据海量化、高传输速率。车载终端集成车辆仪表台电子设备，如硬盘播放、收音机等，数据采集也会面临多路视频输出要求，因此对于影像数据的传输，需要广泛运用当今流行3G网络以及4G网络。

车联网的出现，使得人类汽车工艺高速发展。根据外电指出，车联网是当前成长率仅次于智能手机与平板的设备。然而，随着消费科技与汽车产业的逐步整合，不少汽车制造商引进近距离无线通信(Near Field Communication；NFC)，不仅能实现以车钥匙进行移动付费的梦想，也能让汽车、家庭与个人信息之间无缝传递。

在美国Skymeter公司已经开发的Financial GPS(金融全球定位系统)为车主们带来全新的付费体验。Skymeter首席执行长Kamal Hassan指出：「车主会在每月月底收到一张费用明细表，包括停车费、保险费、租金甚至是车辆维修费等，一切费用将会依据实际里程与停车时间自动给付」。如此一来，消费者能够轻松计算开车成本。如果长期不使用汽车，更可以节省下不少的保险费用以及税金。

在台湾，恩智浦公司曾导入NFC增强车钥匙的功能，加入多项应用。首先为行车路线规划，车主可于家中先输入地址，通过NFC加载车钥匙中，一旦驾驶进入车内，即可自动将地址传至GPS执行导航。其二，通过（Keylink Lite智慧钥匙），只需在NFC手机前挥动车钥匙，即可监看车辆状态如查询油量、门窗状态以及维修纪录，摆脱车钥匙的传统使用模式。再者，也能够通过NFC将汽车信息上传至车钥匙中，并传至到原厂进行诊断，进一步获得诊断报告。目前已见到不少汽车制造商开始导入NFC技术执行防盗保护、远程解锁等，相信智慧钥匙的应用将会越来越普及。

在国内，车联网已经列入国家“十二五”科技攻关的重大项目“智能交通系统关键技术开发和示范工程”目标确定为：“通过关键技术开发、环境建设和示范应用，重点解决交通智能控制、集成信息服务、专用短程通信、智能车路和标准规范等关键技术，研究适合中国国情的智能交通系统发展模式和技术，为中国智能交通系统的开发、应用及产业化奠定基础，提升整个运输系统的管理水平和服务水平，提高效率、安全性，进而带动制造业和服务业的发展，促进中国通过高新技术改造传统产业、信息化带动工业化的进程”。该项目是以中心城市和高速公路相关项目为龙头，在城市智能化交通管理、公共交通系统、交通信息服务、跨省市高速公路联网收费、高速公路智能化管理等方面开展科技攻关和应用示范，国内不少城市被确定为示范城市，进行试点示范项目的技术方案已论证完毕，目前已进入全面实施阶段。

因此长远来看，中国的智能化交通具有广阔的发展前景，将在交通运输的各个行业和环节得到广泛应用。近期国内的智能化交通主导力量仍将来自于城市交通和城际交通这两大部分，并主要归口于城市交通、道路交通、高速公路、铁路、民航、军队等行业为主体业务职能部门管理，现今尤以城市交通、道路交通、高速公路、军事交通等行业的发展势头、发展空间很大。

在国内城际交通方面，在交通信息基础设施建设及高速公路监控、通讯及收费等方面有很大的市场。但由于国内竞争对手比较多，需要通过进一步挖掘内部潜力，提高利润。伴随着中国高速公路投资规模的不断扩大，建设里程的不断增加，高速公路管理所需交通工程设施，特别是高速公路的通信、监控和收费系统需求量将不断扩大，而这一部分的投资一般占到高速公路基本建设总投资的3%--4%左右，这样可以估算中国在高速公路的通信、监控和收费系统中的投资未来8年市场总需求为700-800亿元人民币。

根据目前中国的交通条件和智能交通技术发展的情况分析，GPS技术、NFC、蓝牙、RFID技术、移动通信技术等将是今后智能交通产业化最有前景的技术之一。

有专家预计未来5年中，中国将在200个以上的大中型城市建立城市交通指挥中心。这些中心将充分发挥现代计算机技术、通信技术、自动控制技术、信息处理技术、检测技术等高科技优势，建立集公安交通GIS综合业务管理、视频监控、信号控制、交通信息流检测、GPS车辆定位、通信调度指挥及交通信息发布等系统于一体的现代化公安交通指挥中心，最大限度地利用公安交通管理部门现有交通管制设施，以最小的资金投入和最大的性能指标实现面向中等以上城市的公安交通管理部门业务管理规范化，科学组织交通，提高现有道路通行能力，提高公安交警快速反应能力，逐步实现公安交通管理现代化。因此，城市公安交通管理信息化、现代化建设具有广阔的市场前景，相关应用技术开发和市场推广有着光明的前途。

发明内容

为响应上述所描述的课题，本发明的目的是提供一种能够实现汽车共享的车载信息互动接口方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种车载信息互动接口方法，包括：

(1)信息采集：用于采集车辆实时路况信息，包括：

(a)通过GPS卫星向GPS差分基准站传送车辆信息，同时，行驶车辆接受来自GPS卫星的信息；

(b)接着GPS差分基准站将接收到的信息经通信基站传送给交通信息中心；

(2)信息处理：交通信息中心在接收到信息后，进行短时预测和最优路径搜索，并进行Web发布；其包括

(c)将获取的源数据划分为任务块，并进行任务分解和动态匹配；

(d)将任务分解得到的数据进行预处理得到有效数据，以及将电子地图进行预处理得到路网数据；

(e)将预处理得到的有效数据和路网数据进行长间隔地图匹配，并进行行驶路线推测；

(f)根据获得的数据进行路段信息计算，以及根据历史数据的补充得到实时路况信息；

(g)在得到实时路况信息的基础上，进行交通状态预测，以及进行最优路径的动态搜索；

(h)在寻找到最优路径后，进行交通实时信息发布及诱导。

所述任务分解是基于动态交通诱导的核心技术，其中，服务器组将按照采集的浮动车的ID进行排序组织，并通过资源监控模块获得空闲的CPU数量，然后进行任务分解与动态分配。

其中，所述任务分解是基于任务分配则的，其中，所述任务分配原则是以各计算节点CPU的计算时间和负载均衡以及相互通信最少为原则。以及所述浮动车的采集频率为30秒以上。

所述车辆采集的信息包括但不限于以下信息：车辆类型，车牌号、行车时速、出入位置、车辆出入时间。

进一步地，所述方法还包括，用户发送的指令首先通过移动网络传送到网关，并通过网关将指令传送到服务器组，然后所述服务器组中主控服务器对所述指令进行解析处理，并且将处理结果通过移动网络反馈到车辆控制装置和用户手机。

其中，所述车辆控制装置将近距离无线通信（NFC）卡和车辆的启动装置相结合，用于接受来自服务器组的信息，用户只需通过操作近距离无线通信卡就可以知道车辆所处的状态，以及可以根据车辆的近距离无线通信卡进行定位，以及可以根据近距离无线通信卡反馈的信息来查询车辆的信息。

本发明的车载信息互动接口方法通过装载在车辆上的NFC电子标签以及道路两旁的无线射频等无线识别技术，来实现在信息网络平台上对所有车辆的属性信息和动静信息进行利用，并根据不同需求来对所有车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务，从而改善人们的交通出行。

附图说明

图1是本发明的车载信息互动接口方法中的信息采集流程图。

图2是本发明的车载信息互动接口方法中的信息处理流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细介绍。

首先，在介绍本发明前，先对有利于本发明的技术进行介绍。

目前基于NFC、RF-UIM、RF-SIM卡技术、WML和HTTPS技术相结合的汽车共享交换系统软件，克服了传统软件管理单家租车公司，无法实现旗下汽车共享的不足，实现异地租车公司之间提供汽车异地异时换开、交换、汽车共享、时间控制、身份控制等管理服务，因而使得租赁公司的车源和市场得到无限扩大。

通过采用RF-UIM技术，可降低单独配置RF系统成本，同时，可和私人所拥有的手机号码紧密结合，其私密性、安全性和携带方便性将得到更加充分的体现。将RF-UIM、RF-SIM技术和短信、车辆控制相结合，折射出一种全新的车辆管理控制方式。用户可以随时随地查看车辆状态信息、地理信息、租赁信息等，不同于原汽车租赁公司昂贵的管理方式，不再需要GPS、蓝牙模块、wifi等其他配套硬体。

因而，基于此，提供了一种全新的汽车共享、交换、租赁模式。通过利用3G数据通道、短信互动、RF-UIM、RF-SIM等技术来控制管理车辆。用户在线预定车辆，再到指定车辆停放地点取车，整个过程可全程控制。用户在网站上看到心仪的车辆，进行在线预定，然后系统把车辆信息发送到用户手机及该车辆控制端。用户到指定地点取车时，只需将手机在挡风玻璃前轻轻一刷即可开启车门（内部装置感应到RF-UIM、RF-SIM信息确认身份）。还车时，只需发送专门指令到指定接入号即可完成还车操作。

基于上述分析，本发明提供了一种车载信息互动接口的方法。图1是本发明的车载信息互动接口方法中的信息采集流程图。图2是本发明的车载信息互动接口方法中的信息处理流程图下面结合图1和2来对本发明的方法进行介绍。

如图1和2所示，本发明的车辆信息互动接口方法包括信息采集和信息处理过程，其中信息采集主要用于对车辆的各种属性信息进行采集，例如可以是浮动车、小型汽车和自动挡汽车等各类车辆的信息，所采集的这些信息可包括车辆类型、车牌号、时速、出入位置、车辆出入时间等，所述信息处理过程，是对采集的信息进行汇总处理，然后获得交通实时路况信息，主要通过移动设备对各类车辆进行高效的、统一的、整合的控制与管理系统是本专利的主要研究与开发目标，从而提高车辆租赁行业、出租车行业的业务水平，也大大改善城市交通拥堵情况，方便外地客户出行。

下面结合图1，对本发明的信息采集进行说明。图1是本发明的车辆信息采集流程图，如图1所示。

(b)接着GPS差分基准站将接收到的信息经通信基站传送给交通信息中心。

上述信息采集，包括对各种车辆的信息进行采集，包括浮动车（安装了车载GPS定位装置并行驶在城市主干道上的公交汽车和出租车等）、小型汽车和自动挡汽车等的车辆类型，车牌号、行车时速、出入位置、车辆出入时间等的信息采集。例如，对于停车场来说，在实际采集过程中，可使用车辆信息采集系统来执行车辆信息的采集，该车辆信息采集系统也叫停车场专用车牌识别报送软件，它是针对停车场车辆信息采集报送需求而开发研制的专业软件。该软件可通过专用车辆信息采集器获取出入口视频信号，以业界领先的视频动态车牌识别算法实现机动车号牌信息的实时获取及机动车号牌图片存储，并同时向公安交管部门停车场监控管理中心实时报送相关信息。

接下来，结合图2，对本发明的信息处理过程进行介绍。图2是本发明的信息处理流程图，如图2所示，在得到实时路段信息后，进行短时预测和最优路径搜索，并进行Web发布，其包括：

在实际操作过程中，可通过安装在车上的传感器动态地获取车辆行驶方向上的信息，并判断影响车辆安全行驶的物体，将图像等识别采集到的数据进行准确分析，根据任务的分解通过建立的标准规则库进行信息系统使命任务的动态匹配和下达，从而支持各类车辆各种单元完成多种不同的任务。

在本发明中，任务分解是基于集合了多种高新科技，如地理信息系统、定位技术、导航技术、现代无线通信技术等，用于对交通参与者进行诱导，使出行变得方便快捷的动态交通诱导的核心技术。服务器组中的主控服务器，例如可以是汽车租赁公司或者是公安交管部门的主控服务器，将按照浮动车的ID（即汽车序列号）按照系统自动分配给车辆用以识别车辆身份的序列号按顺序进行排序，并通过资源监控模块获得空闲的CPU数量，然后进行任务分解与动态分配。所述任务分解是基于任务分配则的，任务分配原则以各计算节点CPU的计算时间和负载均衡以及相互通信最少为原则。

此外，上述预处理是指，服务器组的主控服务器根据有效性功能可以在尚未输入数据时，预先设置某种限制条件，以保证输入数据的正确性，比如可以预先设置一个服务器组中的主控服务器可以接受区间范围或者某种文本格式；对于符合条件的数据，允许输入；对于不符合条件的数据，则禁止输入，从而达到预处理的效果

地图匹配是一种基于软件技术的定位修正方法，其基本思想是将车辆定位轨迹与数字地图中的道路网信息联系起来，并由此相对于地图确定车辆的位置。由于其能准确对车辆进行定位，因而在当今这个交通日益拥堵的社会，其得到了广泛的发展。地图匹配的算法是曲线匹配原理和地理空间接近性分析方法的融合。曲线匹配算法的基本思想是：如果对一条曲线做任意数量、任意比例的分割，分割点都落在另一条曲线上，则两条曲线严格匹配。实际应用中，就是计算一条曲线上相对均匀的某一数量分割点到参考曲线的距离的平均值，将其作为到参考曲线的平均距离，并将此平均距离的倒数作为匹配优劣的度量。空间接近性分析方法就是在已知的可能正确的地理数据集中，按照空间最接近的方法匹配当前定位数据。

地图匹配算法可分为2个相对独立的过程：一是寻找车辆当前行驶的道路；二是将当前定位点投影到车辆行驶的道路上。其基本办法是按照曲线匹配的思想在车辆航迹的邻近区内搜索所有道路路段及其组合，把这些组合路线分别与车辆航迹求取匹配度量值，将取得最佳匹配度量值的组合路线作为车辆当前行驶路线。地图匹配的常用算法有以下几种：直接投影算法；相关性算法；半确定性算法；概率统计算法；模糊逻辑算法；基于计算几何(非数值计算)知识(并暂时不考虑测量误差)算法。对于上述步骤(e)中所述的长间隔地图匹配，一般的，在城市级的浮动车采集系统中，对于寻找车辆的当前行驶状态，考虑到通信成本和处理时间等问题，浮动车采集频率一般很少低于10秒，大部分在30秒以上。在实际运行中，保证大规模路网下的长间隔地图匹配算法的实时性和准确性，是整套系统成功运行的关键。可以根据实际情况，来选择相应的方法来进行地图匹配，以获得实时有效的车辆数据信息。

比如可根据采集的以往的数据，将已完成的租车记录数据，它包括汽车出入库记录，行驶记录等的历史数据补充到实时路况信息中，以丰富获取的实时路况信息，从而提高信息的准确性。

路径诱导的目的就是提供一条最优路径，帮助车辆快速安全的到达目的地，此处所述的最优路径是指根据获取分析的交通状况信息，能够最快调配的车辆，比如离目的地最近或者行驶最畅通的能够调配的车辆等。然而交通状况瞬息万变，当前交通条件下的最优路径在下一个时段可能就不是最优。因此需要提供动态搜索最优路径的算法，让最优路径随着交通状态变化而变化。

(h)在寻找到最优路径后，进行交通实时信息发布及诱导。

此外，在本发明的车载信息互动接口方法的使用中，还包括，用户发送的指令首先通过移动网络传送到网关，并通过网关将指令传送到服务器组，然后所述服务器组中的主控服务器根据已预先设定的数据进行匹配，对符合的指令密码通过执行，进行解析处理，并且将处理结果通过移动网络反馈到车辆控制装置和用户手机。在使用本发明的方法中，车辆控件装置、用户手机、移动网络和服务器组相互联系、相互协助，共同完成用户下达的指令。

其中，所述车辆控制装置为SIM卡连接控制装置，达到控制车辆的目的。主要接收来自系统服务器发送的指令，进而控制管理车辆，其将近距离无线通信（NFC）卡和车辆的启动装置相结合，用于接受来自服务器组的信息，用户只需通过操作近距离无线通信卡就可以知道车辆所处的状态，以及可以根据车辆的近距离无线通信卡进行定位，以及可以根据近距离无线通信卡反馈的信息来查询车辆的信息。

例如，当用户需要去某个地方时，就可以根据绑定有NFC卡的手机向服务器组发送信息，比如发送收费最省的租车指令，则该指令会通过移动网络被传送到服务器组中，服务器组会根据该指令进行一系列处理，然后调取符合用户要求的信息发送到用户的手机中，同时会将相关信息发送给符合调取要求的车辆的车辆控制装置中，一方面用户通过来自服务器组的反馈信息可知道自己所需要的车型号、大概何时能够到达自己呆的地方以及收费信息等等，然后根据该信息，决定是否选择该车辆，如果需要，则会进行预订付款等操作，然后就可以到指定地点坐车了。

再比如，用户在某个路段行驶车辆时，如果当前的路况状态很拥挤，而自己又需要赶时间，则只需使用安有NFC的手机在客户端发送一个不堵路线查询信息，服务器组就会根据用户的要求和车辆的信息，快速处理并将符合用户要求的信息发送给用户。如此，用户便可大大的节约出行时间。

以上只是对由本发明可以实现的优选实施例的一部分进行的说明，但是，本发明的范围不应被解释为由如上的实施例进行限定，将如上所述的本发明的技术思想作为其根本的所有技术思想应当被涵盖于本发明的范围。

Claims

1.一种车载信息互动接口方法，其特征在于，包括：

(1)信息采集：用于采集车辆实时路况信息，包括：

(a)通过GPS卫星向GPS差分基准站传送车辆信息，同时，行驶车辆会接受来自GPS卫星的信息；

(h)在寻找到最优路径后，进行交通实时信息发布及诱导。

2.根据权利要求1所述的车载信息互动接口方法，其特征在于，所述任务分解是基于动态交通诱导的核心技术，其中，服务器组中的主控服务器将按照采集的浮动车的ID进行排序组织，并通过资源监控模块获得空闲的CPU数量，然后进行任务分解与动态分配。

3.根据权利要求2所述的车载信息互动接口方法，其特征在于，所述任务分解是基于任务分配则的，其中，所述任务分配原则是以各计算节点CPU的计算时间和负载均衡以及相互通信最少为原则。

4.根据权利要求3所述的车载信息互动接口方法，其特征在于，所述浮动车的采集频率为30秒以上。

5.根据权利要求1所述的车载信息互动接口方法，其特征在于，所述车辆信息包括但不限于以下信息：车辆类型，车牌号、行车时速、出入位置、车辆出入时间。

6.根据权利要求1所述的车载信息互动接口方法，其特征在于，还包括，用户发送的指令首先通过移动网络传送到网关，并通过网关将指令传送到服务器组，然后所述服务器组对所述指令进行解析处理，并且将处理结果通过移动网络反馈到车辆控制装置和用户手机。

7.根据权利要求6所述的车载信息互动接口方法，其特征在于，所述车辆控制装置将近距离无线通信（NFC）卡和车辆的启动装置相结合，用于接受来自服务器组的信息，用户只需通过操作近距离无线通信卡就可以知道车辆所处的状态，以及可以根据车辆的近距离无线通信卡进行定位，以及可以根据近距离无线通信卡反馈的信息来查询车辆的信息。