CN108377252B - 一种车路协同信息推送方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车路协同信息推送方法及装置，所述方法包括：根据定位单元获取的进入定位范围的车辆的实时位置信息，以及路侧系统获取的进入通信区域内的车载单元在不同时间段对应的区域范围，将车载单元与车辆进行匹配，若匹配成功则将该车载单元的车载标识与该车辆的车辆标识进行绑定，从而根据车辆与车载单元的绑定关系将信息推送至特定位置的车辆，如此，本发明克服了射频信号定位技术对区域的限制，实现了在路侧系统对推送车辆和车辆上的车载单元的绑定，保证了路侧系统对车辆信息推送的准确和可控。

Description

一种车路协同信息推送方法及装置

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，尤其涉及一种车路协同信息推送方法及装置。

背景技术

车路协同技术，是智能交通系统的最新发展方向。它采用先进的无线通信技术、传感检测技术和智能设备技术提供车与路侧设备之间、车与车之间、车与行人之间的对话，使车辆实时掌握其他车辆和行人的位置、速度和方向，通过智能分析提高车辆、行人的安全性，提高道路通行能力，减少污染排放，降低交通事故的发生。在车路协同技术领域，有一个关键内容就是将传感器检测的信息及时准确推送给车载单元，同时主控单元必须获知车道内所有车辆、行人的基础信息。到目前为止，还没有一种具体的通信方式和具体的信息推送方式被确认为实现车路协同技术的唯一标准。因此，车路协同系统有多种通信方式。

基于互联网的无线通信，由于信息推送的及时性不能得到保证，暂时还没有得到全面应用。通过大面积广播式的推送信息，只能在车载单元端去筛选信息，通过对比推送信息和车辆传感器获取的信息，提取符合自身的信息。这无疑增加了系统的响应时间，也加大了车辆控制系统的负荷，并且对于路侧单元而言，无法将车辆和车载单元绑定起来，从而进行车辆信息的准确推送。

基于具有定位功能的路侧系统，设备昂贵，且易受射频信号的反射、折射造成定位精度差和定位错误。更进一步，路侧系统的定位功能无法满足大范围、异形区域的定位需求。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种车路协同信息推送方法及装置，实现路侧端的车载单元和信息推送车辆的绑定，以准确地推送信息至车辆上的车载单元。

第一方面，本发明提供了一种车路协同信息推送方法，所述方法包括：

S1：定位单元获取进入定位范围内车辆的实时位置信息，并为所述车辆定义所述车辆对应的车辆标识，同时为所述车辆建立时间位置数据链，并将所述时间位置数据链发送至路侧系统；所述时间位置数据链表示所述车辆在不同时刻对应的位置信息；

S2：路侧系统获取进入通信区域内的车载单元的车载标识，并实时采集所述车载单元的信号强度值；

S3：路侧系统根据所述车载单元的信号强度值与预设的信号强度值的相对关系，获得所述车载单元在不同时间段对应的区域范围，并为所述车载单元建立时间区域数据链，所述时间区域数据链表示所述车载单元在不同时间段所处的区域范围信息；

S4：路侧系统根据所述车辆的时间位置数据链及所述车载单元的时间区域数据链，对所述车载单元与所述车辆进行匹配，当所述时间位置数据链中的时刻处于所述时间区域数据链中的时间段的范围内，且所述时间位置数据链中车辆标识对应的位置信息属于所述时间区域数据链中车载标识对应的区域范围内，则匹配成功并将所述车载单元的车载标识与所述车辆的车辆标识进行绑定并存储于绑定表中；

S5：路侧系统向特定位置的车辆推送信息时，从所述定位单元获取所述车辆的车辆标识，并从所述绑定表中获得与所述车辆标识绑定的车载单元的车载标识，以将所述信息发送至所述车载标识对应的车载单元；

其中，所述定位单元的定位范围包含所述路侧系统与车载单元的通信区域。

优选地，所述方法还包括：

定位单元检测到所述车辆离开所述通信区域时，将所述车辆的车辆标识与对应的车载单元的车载标识解除绑定。

优选地，所述步骤S2，包括：

路侧系统监测到车载单元进入通信区域时，所述路侧系统根据实时采集的微波信号获得所述微波信号的接收信号强度指示RSSI电平，并将所述RSSI电平经模数转换为功率强度值。

优选地，所述步骤S3，包括：

当车载单元ID_i信号强度值D_i大于预设的信号强度值D_x时，判定车载单元ID_i位于设定区域Ω_x内，当车载单元ID_i信号强度值D_i小于预设的信号强度值D_x时，判定车载单元ID_i位于区域Ω_y内，从而得到所述车载单元的时间区域数据链(ID_i，Ω_i，T_i～T_k)；

其中，所述预设的信号强度值D_x根据连续信号强度值D_i的变化在一定范围内波动，所述通信区域在道路上的投影范围为(X₁,Y₁,X₂,Y₂)，X₁和X₂分别为所述通信区域在道路上的投影的坐标在X方向的最小值和最大值，Y₁和Y₂分别为所述通信区域在道路上的投影的坐标在Y方向的最小值和最大值；所述Y方向平行于道路方向并以行车方向为正，所述X向垂直于道路方向并以行车方向逆时针旋转90度为正；设定区域Ω_x是所述通信区域的一个真子集，设定区域Ω_x在道路上的投影范围为(X_a,Y₁,X_b,Y_b)，所述X_a和X_b分别为区域Ω_x在道路上的投影的坐标在X方向的最小值和最大值，Y₁和Y_b分别为区域Ω_x在道路上的投影的坐标在Y方向的最小值和最大值，区域Ω_x在道路上的投影在Y轴方向上的长度为L米，区域Ω_y是子集Ω_x在所述通信区域的绝对补集；ID_i为所述车载单元的车载标识。

优选地，所述步骤S4，包括：

所述路侧系统将所述车载单元的时间区域数据链(ID_i，Ω_i，T_i～T_k)与所述车辆的时间位置数据链(ID_j，X_j，Y_j，T_j)进行匹配；其中，(ID_i，Ω_i，T_i～T_k)表示车载单元ID_i在时间T_i至时间T_k间位于区域Ω_i范围内，ID_j为所述车辆的车辆标识，(ID_j，X_j，Y_j，T_j)表示车辆ID_j在时刻T_j的坐标信息为(X_j，Y_j)；

当时刻T_j在时间段T_i～T_k范围内，且所述车载单元的区域Ω_i范围包含所述车辆的坐标位置(X_j，Y_j)时，所述车辆与所述车载单元匹配成功，则将所述车辆标识ID_j与所述车载标识ID_i绑定。

优选地，所述方法还包括：

当区域Ω_x内存在多个未绑定的车辆标识及多个未绑定的车载标识时，根据信号强度值D_i的大小按照一定的顺序对所述多个车载标识进行排序，并根据车辆距离区域Ω_x中心点Y轴方向差值的大小按照一定的顺序对所述多个车辆标识进行排序；

将最小差值对应的车辆标识与最大信号强度值对应的车载标识进行绑定，剩余的车辆标识与车载标识依次按照上述步骤进行绑定，直至所述多个车辆标识与所述多个车载标识绑定完毕。

优选地，所述通信区域沿Y轴方向被划分为匹配区域及信息推送区域；所述匹配区域包含于区域Ω_x；相应地，所述将所述车载单元的车载标识与所述车辆的车辆标识进行绑定，包括：

当所述车辆位于所述匹配区域内时，重复步骤S1至步骤S4，以对所述车辆的车辆标识与车载标识进行多次匹配操作；

根据所述匹配区域内车辆数量最小时的匹配结果对应的车载标识，将所述车辆的车辆标识与所述车载标识进行绑定。

优选地，所述步骤S5，包括：

所述路侧系统向所述车辆推送信息时，所述路侧系统获取与所述车辆的车辆标识绑定的车载标识对应的车载单元的信号强度值，根据所述信号强度值对所述车载标识与所述车辆标识进行匹配逻辑检测，若不符合匹配逻辑，则将所述车辆标识与所述车载标识解除绑定。

优选地，所述定位单元包括：红外光栅探测装置、超声波雷达、摄像头及激光雷达。

第二方面，本发明提供了一种车路协同信息推送装置，所述装置包括：定位单元及路侧系统；所述定位单元与所述路侧系统通信连接；

所述定位单元，用于获取进入定位范围内车辆的实时位置信息，并为所述车辆定义所述车辆对应的车辆标识，同时为所述车辆建立时间位置数据链，并将所述时间位置数据链发送至路侧系统；所述时间位置数据链表示所述车辆在不同时刻对应的位置信息；

所述路侧系统，用于获取进入通信区域内的车载单元的车载标识，并实时采集所述车载单元的信号强度值；根据所述车载单元的信号强度值与预设的信号强度值的相对关系，获得所述车载单元在不同时间段对应的区域范围，并为所述车载单元建立时间区域数据链，所述时间区域数据链表示所述车载单元在不同时间段所处的区域范围信息；根据所述车辆的时间位置数据链及所述车载单元的时间区域数据链，对所述车载单元与所述车辆进行匹配，当所述时间位置数据链中的时刻处于所述时间区域数据链中的时间段的范围内，且所述时间位置数据链中车辆标识对应的位置信息属于所述时间区域数据链中车载标识对应的区域范围内，则匹配成功并将所述车载单元的车载标识与所述车辆的车辆标识进行绑定并存储于绑定表中；向特定位置的车辆推送信息时，从所述定位单元获取所述车辆的车辆标识，并从所述绑定表中获得与所述车辆标识绑定的车载单元的车载标识，以将所述信息发送至所述车载标识对应的车载单元；

其中，所述定位单元的定位范围包含所述路侧系统与车载单元的通信区域。

由上述技术方案可知，本发明提供一种车路协同信息推送方法及装置，根据定位单元获取的进入定位范围的车辆的实时位置信息，以及路侧系统获取的进入通信区域内的车载单元在不同时间段对应的区域范围，将车载单元与车辆进行匹配，若匹配成功则将该车载单元的车载标识与该车辆的车辆标识进行绑定，从而根据车辆与车载单元的绑定关系将信息推送至特定位置的车辆，如此，本发明克服了射频信号定位技术对区域的限制，实现了在路侧系统对推送车辆和车辆上的车载单元的绑定，保证了路侧系统对车辆信息推送的准确和可控。同时路侧系统还能获取区域内车辆的位置、状态信息，为后续路侧系统制定安全行驶策略做好基础工作。

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，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1提供的一种车路协同信息推送方法的流程示意图；

图2是本发明实施例1提供的一种车路协同信息推送方法的流程示意图；

图3是本发明实施例1提供的多个车载单元OBU的信号强度值RSSI跟随位置变化的示意图；

图4是本发明实施例1提供的直路路况中匹配区域和信息推送区域的划分示意图；

图5是本发明实施例1提供的图4所示直路状况车路协同信息推送方法的实际单车道应用场景示意图；

图6是本发明实施例2提供的十字路口路况中匹配区域和信息推送区域的划分示意图；

图7是本发明实施例3提供的环岛路口路况中匹配区域和信息推送区域的划分示意图；

图8是本发明实施例4提供的一种车路协同信息推送装置的结构示意图。

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。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。

实施例1

本实施例中，在每台车辆内安装有符合专用短程通信技术(Dedicated ShortRange Communications，简称DSRC)的车载单元，并且所述车载单元可以通过通信接口与车辆的中控系统通信。沿着车辆行进方向安装具有符合专用短程通信技术的路侧系统，一套路侧系统包括一个主控单元和多个天线单元，多个天线单元组合成路侧系统与车载单元的通信区域。沿着车辆行进方向安装定位单元，定位单元输出识别范围内所有车辆位置通过通信接口给路侧系统，识别范围包含路侧系统与车载单元的无线通信范围。路侧系统还可以通过通信接口接入后台服务器和其他路侧传感器。

图1是本发明实施例1提供的一种车路协同信息推送方法的流程示意图，本实施例中，设定路侧系统与车载单元的通信区域，使其在道路上的投影范围为(X₁,Y₁,X₂,Y₂)，设定定位单元对车辆进行定位的定位范围，且定位范围包含所述通信区域；所述X₁和X₂分别为所示通信区域在道路上的投影的坐标在X方向的最小值和最大值，所述Y₁和Y₂分别为所示通信区域在道路上的投影的坐标在Y方向的最小值和最大值；所述Y方向平行于道路方向并以行车方向为正，所述X向垂直于道路方向并以行车方向逆时针旋转90度为正。

具体地，如图1所示，所述方法包括如下步骤：

S1：定位单元获取进入定位范围内车辆的实时位置信息，并为所述车辆定义所述车辆对应的车辆标识，同时为所述车辆建立时间位置数据链，并将所述时间位置数据链发送至路侧系统；所述时间位置数据链表示所述车辆在不同时刻对应的位置信息。

具体来说，当装有车载单元的车辆进入所述定位单元的定位范围，定位单元获取定位范围内车辆位置(X_j,Y_j)，并为所述车辆定义所述车辆对应的车辆标识ID_j，创建时间位置数据链(ID_j，X_j，Y_j，T_j)，表示T_j时刻车载ID_j的位置为(X_j，Y_j)。

需要说明的是，所述车辆的车辆标识ID_j是该车辆在所述通信区域时定位单元输出的该车辆的唯一性标识，车辆重新驶入通信区域内会获取一个新的车辆标识ID_j。

S2：路侧系统获取进入通信区域内的车载单元的车载标识，并实时采集所述车载单元的信号强度值。

其中，所述路侧系统和车载单元采用专用短程(DSRC)的方式进行射频通信。

具体来说。当装有车载单元的车辆进入所述通信区域，路侧系统获取车载单元的车载标识ID_i，同时采集车载单元信号强度D_i，创建时间强度数据链(ID_i,D_i,T_i)，表示T_i时刻车载单元ID_i采集到的信号强度值为D_i。其中，所述车载单元OBU的车载标识ID_i，即为其身份识别号，是射频通信链路中车载单元具有的唯一性标识。

S3：路侧系统根据所述车载单元的信号强度值与预设的信号强度值的相对关系，获得所述车载单元在不同时间段对应的区域范围，并为所述车载单元建立时间区域数据链，所述时间区域数据链表示所述车载单元在不同时间段所处的区域范围信息。

具体来说，路侧系统将所述车载单元的信号强度值与预设的信号强度值进行比较，根据比较结果获得所述车载单元在不同时间段对应的区域范围。即根据所述时间强度数据链(ID_i,D_i,T_i)中信号强度D_i与信号强度设定值D_x之间的相对关系为车载单元ID_i建立时间区域数据链(ID_i，Ω_i，T_i～T_k)，该时间区域数据链表示车载单元ID_i在时间T_i到时间T_k之间位于区域Ω_i范围内。

S4：路侧系统根据所述车辆的时间位置数据链及所述车载单元的时间区域数据链，对所述车载单元与所述车辆进行匹配，当所述时间位置数据链中的时刻处于所述时间区域数据链中的时间段的范围内，且所述时间位置数据链中车辆标识对应的位置信息属于所述时间区域数据链中车载标识对应的区域范围内，则匹配成功并将所述车载单元的车载标识与所述车辆的车辆标识进行绑定并存储于绑定表中。

具体地，所述路侧系统将所述车载单元的时间区域数据链(ID_i，Ω_i，T_i～T_k)与所述车辆的时间位置数据链(ID_j，X_j，Y_j，T_j)进行匹配；当时刻T_j在时间段T_i～T_k范围内，且所述车载单元的区域Ω_i范围包含所述车辆的坐标位置(X_j，Y_j)时，所述车辆与所述车载单元匹配成功，则将所述车辆标识ID_j与所述车载标识ID_i绑定。

进一步地，可将匹配后的绑定关系记录在预设的绑定表内，并存储于路侧系统中。

S5：路侧系统向特定位置的车辆推送信息时，从所述定位单元获取所述车辆的车辆标识，并从所述绑定表中获得与所述车辆标识绑定的车载单元的车载标识，以将所述信息发送至所述车载标识对应的车载单元。

具体地，当需要向位置(X_i，Y_i)的车辆推送信息时，从定位单元获取位置(X_i，Y_i)的车辆标识ID_j，根据车载单元和车辆的绑定表中找出所述位置对应的车载单元的车载标识ID_i，通过射频通信向所述车载标识ID_i推送信息。

由此可见，本实施例根据定位单元获取的进入定位范围的车辆的实时位置信息，以及路侧系统获取的进入通信区域内的车载单元在不同时间段对应的区域范围，将车载单元与车辆进行匹配，若匹配成功则将该车载单元的车载标识与该车辆的车辆标识进行绑定，从而根据车辆与车载单元的绑定关系将信息推送至特定位置的车辆，如此，本发明克服了射频信号定位技术对区域的限制，实现了在路侧系统对信息推送车辆和车辆上的车载单元的绑定，保证了路侧系统对车辆信息推送的准确和可控。同时路侧系统还能获取区域内车辆的位置、状态信息，为后续路侧系统制定安全行驶策略做好基础工作。

进一步地，如图2所示，所述方法还可包括如下步骤：

S6：定位单元检测到所述车辆离开所述通信区域时，将所述车辆的车辆标识与对应车载单元的车载标识解除绑定。

具体地，当定位单元检测到车辆离开通信区域时，定位单元发送通知消息至路侧单元，该通知消息包括离开通信区域的车辆对应的车辆标识ID_i，则路侧系统将车辆的车辆标识ID_i从绑定表中剔除，以解除该车辆标识与对应的车载单元的绑定关系。

具体地，所述步骤S2，具体可包括：

路侧系统监测到车载单元进入通信区域时，所述路侧系统根据实时采集微波信号获得所述微波信号的接收信号强度指示RSSI电平，并将所述RSSI电平经模数转换为功率强度值。

具体地，一个主控单元和多个天线单元，而根据每个位置多次连续实时采集的微波信号即可获得该微波信号的接收信号强度指示RSSI电平，并经过模数转换为数字量的功率强度值，功率强度值用D_i表示，即为所述车载单元的信号强度值D_i。

具体来说，所述步骤S3，具体包括：

当车载单元ID_i信号强度值D_i大于预设的信号强度值D_x时，判定车载单元ID_i位于设定区域Ω_x内，当车载单元ID_i信号强度值D_i小于预设的信号强度值D_x时，判定车载单元ID_i位于区域Ω_y内，从而得到所述车载单元的时间区域数据链(ID_i，Ω_i，T_i～T_k)。

其中，如图4所示是双向两车道直路状况应用示意图，所述通信区域在道路上的投影范围为(X₁,Y₁,X₂,Y₂)，X₁和X₂分别为所述通信区域在道路上的投影的坐标在X方向的最小值和最大值，Y₁和Y₂分别为所述通信区域在道路上的投影的坐标在Y方向的最小值和最大值；所述Y方向平行于道路方向并以行车方向为正，所述X向垂直于道路方向并以行车方向逆时针旋转90度为正；设定区域Ω_x是所述通信区域的一个真子集，设定区域Ω_x在道路上的投影范围为(X_a,Y₁,X_b,Y_b)，所述X_a和X_b分别为区域Ω_x在道路上的投影的坐标在X方向的最小值和最大值，Y₁和Y_b分别为区域Ω_x在道路上的投影的坐标在Y方向的最小值和最大值，区域Ω_x在道路上的投影在Y轴方向上的长度为L米，区域Ω_y是子集Ω_x在所述通信区域的绝对补集；ID_i为所述车载单元的车载标识。其中，所述预设的信号强度值D_x根据连续信号强度值D_i的变化在一定范围内波动，

其中，信号强度值与位置的这一图形是通过实验研究得出的，举例来说，按照图3所示多个车载单元OBU的信号强度值RSSI跟随位置变化的规律，横坐标表示车载单元在车道坐标系内的Y值，纵坐标表示车载单元所在位置的RSSI强度值。在单向单车道行车中，安装有车载单元的车辆与强度采集装置的距离由近到远的变化时，车载单元的RSSI强度值逐渐衰减不断变小的过程。虽然RSSI强度值易受环境影响，但是在最靠近强度采集装置时，RSSI强度值肯定能达到一个峰值，如图3中RSSI强度值超过2000只在Y小于3米内。换言之，如果RSSI强度值达到一个峰值，即可代表该信号发射单元只处于天线近端。在有限的距离单元内，车辆是无法作为一个点单位来设想，它必须占有一定的区域范围，这一特性与RSSI强度值的峰值特性，共同构成了天线近端车辆与车载单元的统一性。

因此，可设定区域Ω_x的长度L为3米，取信号强度设置值D_x为2000。根据强度区域匹配规则，当RSSI强度值大于D_x时，将车载单元匹配到区域Ω_x，否则将车载单元匹配到区域Ω_y。

需要说明的是，上述判断车载单元所在区域范围的过程可以用强度平均值或连续三次以上判断，使得匹配结果更为准确。

进一步地，如图4所示，所述通信区域沿Y轴方向被划分为匹配区域及信息推送区域。其中，所述匹配区域包含于区域Ω_x。则包括步骤S1至步骤S4的匹配绑定操作只能在匹配区域内完成，当匹配绑定操作完成后，车辆所处区域即由匹配区域变成信息推送区域。

具体地，图5是为图4所示直路状况车路协同信息推送方法的实际单车道应用场景示意图。如图5所示，立柱中安装有激光器103(即为定位单元)，机柜(其中设置有天线控制器，即为路侧系统主控单元)，天线101(即为路侧系统天线单元)、立柱的位置为通信范围的起点。相应地，图5中的立柱位置即对应图4中的路侧系统的位置，对应通信范围的起点Y1。车辆在单车道内沿着Y轴方向行车。

具体地，例如通信范围为(0,0,5,10)当车辆进入定位范围时，激光器103(即为定位单元)可获取车辆105的实时位置信息，并为车辆105定义其车辆标识ID1，并为所述车辆105建立时间位置数据链(ID1,X_j,Y_j,T_j)；而路侧系统检测到车载单元104进入通信范围106时，获取车载单元104的标识ID2，并实时采集该车载单元104的信号强度值，根据所述车载单元104的信号强度值与预设的信号强度值的相对关系，获得所述车载单元104在不同时间段对应的区域范围，并为所述车载单元建立时间区域数据链(ID2，Ω_i，T_i～T_k)；匹配所述时间位置数据链(ID1,X_j,Y_j,T_j)和时间区域数据链(ID2，Ω_i，T_i～T_k)，若T_j在所述时间区域数据链的T_i～T_k范围内，且所述车载单元ID2的定位区域Ωi包含所述车辆ID1的位置(X_j，Y_j)时，例如T_j为10:02，在T_i～T_k(10:00～10:05)范围内，且10:02对应的位置坐标为(2,2)属于定位区域Ω_i(1,1,3,5)的范围内，则此时车辆ID1与车载单元ID2匹配成功，并将ID1与ID2绑定后记录在绑定表中。进一步地，路侧系统需向位于(X_i，Y_i)的车辆推送信息时，从激光器103(即为定位单元)获取位置(X_i，Y_i)的车辆标识ID_j，根据车载单元和车辆绑定表中找出所述位置对应的车载单元的车载标识ID_i，并通过射频通信向所述车载标识ID_i对应的车载单元推送信息。

进一步地，上述方法还可包括如下步骤：

当区域Ω_x内存在多个未绑定的车辆标识及多个未绑定的车载标识时，根据信号强度值D_i的大小按照一定的顺序对所述多个车载标识进行排序，并根据车辆距离区域Ω_x中心点Y轴方向差值的大小按照一定的顺序对所述多个车辆标识进行排序；

将最小差值对应的车辆标识与最大信号强度值对应的车载标识进行绑定，剩余的车辆标识与车载标识依次按照上述步骤进行绑定，直至所述多个车辆标识与所述多个车载标识绑定完毕。

优选地，所述通信区域沿Y轴方向被划分为匹配区域及信息推送区域；所述匹配区域包含于区域Ω_x。相应地，所述步骤S4中所述将所述车载单元的车载标识与所述车辆的车辆标识进行绑定，具体可包括：

当所述车辆位于所述匹配区域内时，重复步骤S1至步骤S4，以对所述车辆的车辆标识与车载标识进行多次匹配操作；根据所述匹配区域内车辆数量最小时的匹配结果对应的车载标识，将所述车辆的车辆标识与所述车载标识进行绑定。

如此，车辆位于匹配区域内时可以进行多次匹配绑定操作，选取一个可信度最高(匹配区域内车辆数最少)的匹配绑定结果。

进一步地，当车辆处于信息推送范围内需要进行信息推送时，路侧系统收到推送信息内容，找出对应位置下车辆标识ID_j，再从绑定表内找出车辆标识ID_j绑定的车载标识ID_i，通过专用短程通信技术向所述车载标识ID_i的车载单元推送信息，车载单元与路侧系统完成信息交互。

具体来说，所述步骤S5，具体还包括如下步骤：

所述路侧系统向所述车辆推送信息时，所述路侧系统获取与所述车辆的车辆标识绑定的车载标识对应的车载单元的信号强度值，根据所述信号强度值对所述车载标识与所述车辆标识进行匹配逻辑检测，若不符合匹配逻辑，则将所述车辆标识与所述车载标识解除绑定。

具体地，路侧系统在对车载单元进行信息推送同时路侧系统仍然能获取车载单元的信号强度，对所述车辆的车辆标识ID_j和所述车载单元的车载标识ID_i进行匹配逻辑检测，即根据步骤S4重新进行匹配，如果不符合所述匹配逻辑，则从绑定表中移除所述车辆的车辆标识ID_j与所述车载单元的车载标识ID_i的绑定关系。

可理解地，如果符合所述匹配逻辑，则继续保持绑定关系。

本实施例中，所述定位单元可包括：红外光栅探测装置、超声波雷达、摄像头及激光雷达。

实施例2

如图6所示，本实施例与实施例1的区别在于：将应用场景从直路变为十字路口。设定路侧系统与车载单元的通信区域，使其在道路上的投影范围为(X₁,Y₁,X₂,Y₂)，设定定位单元对车辆进行定位的定位范围包含所述通信范围；所述X₁和X₂分别为所示通信区域在道路上的投影的坐标在X方向的最小值和最大值，所述Y₁和Y₂分别为所示通信区域在道路上的投影的坐标在Y方向的最小值和最大值；所述Y方向平行于道路方向并以行车方向为正，所述X向垂直于道路方向并以行车方向逆时针旋转90度为正。

本实施例中，按照实施例1的方法设定匹配区域Ω_x，如图6所示，区域Ω_x在Y轴方向上长度L为3米。车辆从行车方向进入匹配区域Ω_x，按照实例1的方法，即实施例1中的步骤S1至步骤S4完成车载单元OBU身份识别号ID_i和车辆身份识别号ID_j的匹配绑定操作。填充进绑定表。在此不再赘述。

优选地，车辆在区域Ω_x内时可以进行多次匹配绑定操作，选取一个可信度最高(匹配区域Ω_x内车辆数最少)的匹配绑定结果。

进一步地，信息推送区域如图6所示，向三个不同的方向延伸，而当车辆处于信息推送范围内需要进行信息推送时，路侧系统收到推送信息内容，找出对应位置下车辆身份识别号ID_j，再从绑定表内找出ID_j绑定的ID_i，通过专用短程通信技术向所述ID_i的车载单元推送信息，车载单元与路侧系统完成信息交互。车辆在信息推送区域的定位跟踪是由定位单元完成，信息推送区域的射频信号覆盖可采用多天线单元覆盖完成，根据定位单元输出的位置信息来选取合适的天线单元与车载单元进行信息交互。

可理解地，本实施例中的具体匹配绑定及推送信息的过程与实施例1类似，在此不再赘述。

实施例3

如图7所述，本实施例在实例1的基础上将应用场景从直路变到环岛路口。设定路侧系统与车载单元的通信区域，使其在道路上的投影范围为(X₁,Y₁,X₂,Y₂)，设定定位单元对车辆进行定位的定位范围包含所述通信范围；所述X₁和X₂分别为所示通信区域在道路上的投影的坐标在X方向的最小值和最大值，所述Y₁和Y₂分别为所示通信区域在道路上的投影的坐标在Y方向的最小值和最大值；所述Y方向平行于道路方向并以行车方向为正，所述X向垂直于道路方向并以行车方向逆时针旋转90度为正。

本实施例中，按照实施例1的方法设定匹配区域Ω_x，区域Ω_x在Y轴方向上长度L为3米。车辆从行车方向进入匹配区域Ω_x，按照实例1的方法完成车载单元OBU身份识别号ID_i和车辆身份识别号ID_j的匹配绑定操作。填充进绑定表。

优选地，车辆在区域Ω_x内时可以进行多次匹配绑定操作，选取一个可信度最高(匹配区域Ω_x内车辆数最少)的匹配绑定结果。

进一步地，信息推送区域如图7所示，按照车辆的行进方向设置信息推送区域。而当车辆处于信息推送范围内需要进行信息推送时，路侧系统收到推送信息内容，找出对应位置下车辆身份识别号ID_j，再从绑定表内找出ID_j绑定的ID_i，通过专用短程通信技术向所述ID_i的车载单元推送信息，车载单元与路侧系统完成信息交互。车辆在信息推送区域的定位跟踪是由定位单元完成，信息推送区域的射频信号覆盖可采用多天线单元覆盖完成，根据定位单元输出的位置信息来选取合适的天线单元与车载单元进行信息交互。

可理解地，本实施例中的具体匹配绑定及推送信息的过程与实施例1类似，在此不再赘述。

实施例4

图8是本发明实施例4提供的一种车路协同信息推送装置的结构示意图，如图8所示，所述装置包括：定位单元701及路侧系统702。所述定位单元与所述路侧系统通信连接。其中：

所述定位单元701用于获取进入定位范围内车辆的实时位置信息，并为所述车辆定义所述车辆对应的车辆标识，同时为所述车辆建立时间位置数据链，并将所述时间位置数据链发送至路侧系统；所述时间位置数据链表示所述车辆在不同时刻对应的位置信息；所述路侧系统702用于获取进入通信区域内的车载单元的车载标识，并实时采集所述车载单元的信号强度值；根据所述车载单元的信号强度值与预设的信号强度值的相对关系，获得所述车载单元在不同时间段对应的区域范围，并为所述车载单元建立时间区域数据链，所述时间区域数据链表示所述车载单元在不同时间段所处的区域范围信息；根据所述车辆的时间位置数据链及所述车载单元的时间区域数据链，对所述车载单元与所述车辆进行匹配，当所述时间位置数据链中的时刻处于所述时间区域数据链中的时间段的范围内，且所述时间位置数据链中车辆标识对应的位置信息属于所述时间区域数据链中车载标识对应的区域范围内，则匹配成功并将所述车载单元的车载标识与所述车辆的车辆标识进行绑定并存储于绑定表中；向特定位置的车辆推送信息时，从所述定位单元获取所述车辆的车辆标识，并从所述绑定表中获得与所述车辆标识绑定的车载单元的车载标识，以将所述信息发送至所述车载标识对应的车载单元；其中，所述定位单元的定位范围包含所述路侧系统与车载单元的通信区域。

由此可见，本实施例根据定位单元701获取的进入定位范围的车辆的实时位置信息，以及路侧系统702获取的进入通信区域内的车载单元在不同时间段对应的区域范围，路侧系统702将车载单元与车辆进行匹配，若匹配成功则将该车载单元的车载标识与该车辆的车辆标识进行绑定，路侧系统702根据车辆与车载单元的绑定关系将信息推送至特定位置的车辆，如此，本发明克服了射频信号定位技术对区域的限制，实现了在路侧系统对推送车辆和车辆上的车载单元的绑定，保证了路侧系统对车辆信息推送的准确和可控。同时路侧系统还能获取区域内车辆的位置、状态信息，为后续路侧系统制定安全行驶策略做好基础工作。

需要说明的是，本实施例中的车路协同信息推送装置可应用于直路、环形路口、十字路口及环岛等不同路况下。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

在本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

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。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。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种车路协同信息推送方法，其特征在于，所述方法包括：

S1：定位单元获取进入定位范围内车辆的实时位置信息，并为所述车辆定义所述车辆对应的车辆标识，同时为所述车辆建立时间位置数据链，并将所述时间位置数据链发送至路侧系统；所述时间位置数据链表示所述车辆在不同时刻对应的位置信息；

S2：路侧系统获取进入通信区域内的车载单元的车载标识，并实时采集所述车载单元的信号强度值；

S3：路侧系统根据所述车载单元的信号强度值与预设的信号强度值的相对关系，获得所述车载单元在不同时间段对应的区域范围，并为所述车载单元建立时间区域数据链，所述时间区域数据链表示所述车载单元在不同时间段所处的区域范围信息；

S4：路侧系统根据所述车辆的时间位置数据链及所述车载单元的时间区域数据链，对所述车载单元与所述车辆进行匹配，当所述时间位置数据链中的时刻处于所述时间区域数据链中的时间段的范围内，且所述时间位置数据链中车辆标识对应的位置信息属于所述时间区域数据链中车载标识对应的区域范围内，则匹配成功并将所述车载单元的车载标识与所述车辆的车辆标识进行绑定并存储于绑定表中；

S5：路侧系统向特定位置的车辆推送信息时，从所述定位单元获取所述车辆的车辆标识，并从所述绑定表中获得与所述车辆标识绑定的车载单元的车载标识，以将所述信息发送至所述车载标识对应的车载单元；

其中，所述定位单元的定位范围包含所述路侧系统与车载单元的通信区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

定位单元检测到所述车辆离开所述通信区域时，将所述车辆的车辆标识与对应车载单元的车载标识解除绑定。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2，包括：

路侧系统监测到车载单元进入通信区域时，所述路侧系统根据实时采集的微波信号获得所述微波信号的接收信号强度指示RSSI电平，并将所述RSSI电平经模数转换为功率强度值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3，包括：

当车载单元ID_i信号强度值D_i大于预设的信号强度值D_x时，判定车载单元ID_i位于设定区域Ω_x内，当车载单元ID_i信号强度值D_i小于预设的信号强度值D_x时，判定车载单元ID_i位于区域Ω_y内，从而得到所述车载单元的时间区域数据链(ID_i，Ω_i，T_i～T_k)；其中，T_i和T_k均表示时间，T_i～T_k表示T_i至T_k时间范围；

其中，所述预设的信号强度值D_x根据信号强度值D_i的变化在一定范围内波动，所述通信区域在道路上的投影范围为(X₁,Y₁,X₂,Y₂)，X₁和X₂分别为所述通信区域在道路上的投影的坐标在X方向的最小值和最大值，Y₁和Y₂分别为所述通信区域在道路上的投影的坐标在Y方向的最小值和最大值；所述Y方向平行于道路方向并以行车方向为正，所述X向垂直于道路方向并以行车方向逆时针旋转90度为正；设定区域Ω_x是所述通信区域的一个真子集，设定区域Ω_x在道路上的投影范围为(X_a,Y₁,X_b,Y_b)，所述X_a和X_b分别为区域Ω_x在道路上的投影的坐标在X方向的最小值和最大值，Y₁和Y_b分别为区域Ω_x在道路上的投影的坐标在Y方向的最小值和最大值，区域Ω_x在道路上的投影在Y轴方向上的长度为L米，区域Ω_y是子集Ω_x在所述通信区域的绝对补集；ID_i为所述车载单元的车载标识。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S4，包括：

所述路侧系统将所述车载单元的时间区域数据链(ID_i，Ω_i，T_i～T_k)与所述车辆的时间位置数据链(ID_j，X_j，Y_j，T_j)进行匹配；其中(ID_i，Ω_i，T_i～T_k)表示车载单元ID_i在时间T_i至时间T_k间位于区域Ω_i范围内，ID_j为所述车辆的车辆标识，(ID_j，X_j，Y_j，T_j)表示车辆ID_j在时刻T_j的坐标信息为(X_j，Y_j)；

当时刻T_j在时间段T_i～T_k范围内，且所述车载单元的区域Ω_i范围包含所述车辆的坐标位置(X_j，Y_j)时，所述车辆与所述车载单元匹配成功，则将所述车辆标识ID_j与所述车载标识ID_i绑定。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当区域Ω_x内存在多个未绑定的车辆标识及多个未绑定的车载标识时，根据信号强度值D_i的大小按照一定的顺序对所述多个车载标识进行排序，并根据车辆距离区域Ω_x中心点Y轴方向差值的大小按照一定的顺序对所述多个车辆标识进行排序；

将最小差值对应的车辆标识与最大信号强度值对应的车载标识进行绑定，剩余的车辆标识与车载标识依次按照上述步骤进行绑定，直至所述多个车辆标识与所述多个车载标识绑定完毕。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通信区域沿Y轴方向被划分为匹配区域及信息推送区域；所述匹配区域包含于区域Ω_x；相应地，所述将所述车载单元的车载标识与所述车辆的车辆标识进行绑定，包括：

当所述车辆位于所述匹配区域内时，重复步骤S1至步骤S4，以对所述车辆的车辆标识与车载标识进行多次匹配操作；

根据所述匹配区域内车辆数量最小时的匹配结果对应的车载标识，将所述车辆的车辆标识与所述车载标识进行绑定。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S5，包括：

所述路侧系统向所述车辆推送信息时，所述路侧系统获取与所述车辆的车辆标识绑定的车载标识对应的车载单元的信号强度值，根据所述信号强度值对所述车载标识与所述车辆标识进行匹配逻辑检测，若不符合匹配逻辑，则将所述车辆标识与所述车载标识解除绑定。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的方法，其特征在于，所述定位单元包括：红外光栅探测装置、超声波雷达、摄像头及激光雷达。

10.一种车路协同信息推送装置，其特征在于，所述装置包括：定位单元及路侧系统；所述定位单元与所述路侧系统通信连接；

所述定位单元，用于获取进入定位范围内车辆的实时位置信息，并为所述车辆定义所述车辆对应的车辆标识，同时为所述车辆建立时间位置数据链，并将所述时间位置数据链发送至路侧系统；所述时间位置数据链表示所述车辆在不同时刻对应的位置信息；

所述路侧系统，用于获取进入通信区域内的车载单元的车载标识，并实时采集所述车载单元的信号强度值；根据所述车载单元的信号强度值与预设的信号强度值的相对关系，获得所述车载单元在不同时间段对应的区域范围，并为所述车载单元建立时间区域数据链，所述时间区域数据链表示所述车载单元在不同时间段所处的区域范围信息；根据所述车辆的时间位置数据链及所述车载单元的时间区域数据链，对所述车载单元与所述车辆进行匹配，当所述时间位置数据链中的时刻处于所述时间区域数据链中的时间段的范围内，且所述时间位置数据链中车辆标识对应的位置信息属于所述时间区域数据链中车载标识对应的区域范围内，则匹配成功并将所述车载单元的车载标识与所述车辆的车辆标识进行绑定并存储于绑定表中；向特定位置的车辆推送信息时，从所述定位单元获取所述车辆的车辆标识，并从所述绑定表中获得与所述车辆标识绑定的车载单元的车载标识，以将所述信息发送至所述车载标识对应的车载单元；

其中，所述定位单元的定位范围包含所述路侧系统与车载单元的通信区域。

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