CN111726783A - 一种用于车辆区域通信的组网方法 - Google Patents

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刘晨龙
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Abstract

本发明提供了一种用于车辆区域通信的组网方法，探测到存在组网目标车辆时，启用车辆上的短距组网设备，准备组网通信，车辆组网成功后，更新网络成员关系表，并广播告知所有局域网络内车辆，周期性通过网络广播组网目标车辆的自身位置和运动信息，并根据组网目标车辆有无临近车辆且组网目标车辆是否接收到网内信息，判断是否组网。本发明融合了车载传感器信息，提高组网目标捕捉的准确性，不需要向公网周期性广播自身信息，缓解了车辆组网时对共有网络的带宽压力，缩小了目标车辆的筛选范围，提高了组网的快速性。

Description

一种用于车辆区域通信的组网方法
技术领域
本发明涉及车联网领域，具体涉及一种用于车辆的组网方法。
背景技术
传统的车辆行进间组网时，车辆通过广播的方式上传车辆自身信息，如：当前位置、运行方向，发送至公共网络，以便相邻节点根据行驶方向和速度是否一致，来判断是否建立通信连接关系。若建立通信连接关系，更新车辆的通信连接关系表，并向其相邻车辆广播该种通信连接关系，使组内所有车辆接收到所有通信连接关系。计算组内的端到端路径拓扑关系图，将其通告组内所有车辆节点，组内所有车辆根据端到端拓扑关系，进行信息的发送和接收。这种组网方式需要车辆在组网前周期性广播自身位置与运动信息，占用大量网络带宽且在匹配临近车辆信息时搜索量较大，导致组建网络花费时间较长并且造成网络拥堵。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种用于车辆区域通信的组网方法。本发明要解决的技术问题是：为实现车辆直接在行进间的区域组网，减少上传信息，防止网络拥堵，提高捕捉组网对象的准确性实现快速组网。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案的具体实施步骤如下：
步骤S1、一个信标设备广播信号，信标设备在公共频道广播组网区域识别信号，根据信号覆盖范围将道路划分为不同的组网区域；
车辆配置短距组网设备，通过短距组网设备，车辆与临近车辆组建无线局域网络；
车辆搭载传感器设备包含但不限于雷达和摄像头，还包括激光测距和超声测距；
车载传感器探测是否存在同一个信标设备覆盖范围内的临近车辆，并筛选出同一行驶方向的组网目标车辆，组网目标车辆互为组网对象；
步骤S2、当步骤1探测到存在组网目标车辆时，启用车辆上的短距组网设备，准备组网通信；
步骤S3、当组网目标车辆的短距组网设备信号覆盖范围内，存在已有局域网络时，组网目标车辆直接加入，若无局域网络，则短距组网设备创建新的局域网络，并将临近车辆邀请入网；
步骤S4、车辆组网成功后，更新网络成员关系表，并广播告知所有局域网络内车辆；
步骤S5、局域网络周期性通过网络广播组网目标车辆的自身位置和运动信息，向临近车辆告知组网目标车辆的行驶方向，同时判断组网目标车辆是否接收到新路段信标设备的广播信号；如果接受到新路段信标设备的广播信号，则退出当前局域网络，并执行步骤S1，若未接受到新路段信标的广播信号，则执行步骤S6；
步骤S6、组网目标车辆接收局域网络内信息，并根据信息进行路况的判断；
步骤S7、组网目标车辆在行驶过程中，不断判断局域网络内是否还存在其他车辆且组网目标车辆是否能接收到局域网络内信息；
若本局域网络内，组网目标车辆无临近车辆且组网目标车辆无法接收到网内信息时，断开当前网络，执行步骤S1,若本局域网络内存在其他车辆或组网目标车辆仍能接收到网内信息时，保持通信执行步骤S5。
更进一步的，当组网目标车辆无法接收到网内信息的时间超出时间阈值t，且未收到新信标的网络时，断开网络，退出组网。
更进一步的，当组网目标车辆处于两个信标设备的信号重复覆盖区域时，组网目标车辆选择信号能量强度较大的信标设备所在的网络进行组网。
本发明的有益效果在于：
1)、融合了车载传感器信息，提高组网目标捕捉的准确性。
2)、不需要向公网周期性广播自身信息，缓解了车辆组网时对共有网络的带宽压力。
3)、缩小了目标车辆的筛选范围，提高了组网的快速性。
附图说明
图1是本发明车辆区域通信的组网方法的流程图。
图2是本发明车辆区域通信的组网示意图。
图3是本发明车辆区域通信的覆盖盲区示意图。
图4是本发明车辆区域通信的重复覆盖区域示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案的具体实施步骤如下：
如图1所示，图中①②表示流程图跳转的位置，如当左图执行到①处时，跳转至右图①处继续执行；
步骤S1、一个信标设备广播信号，信标设备在公共频道广播组网区域识别信号，根据信号覆盖范围将道路划分为不同的组网区域；
车辆配置短距组网设备，通过短距组网设备，车辆与临近车辆组建无线局域网络；
车辆搭载传感器设备包含但不限于雷达,摄像头，还会有激光测距，超声测距等可能用到的传感器；
车载传感器探测是否存在同一个信标设备覆盖范围内的临近车辆，并筛选出同一行驶方向的组网目标车辆，组网目标车辆互为组网对象。如图2所示，1、3表示信标A覆盖范围内的两个车辆组，2表示信标B覆盖范围内新建网络的车辆组，在信标设备A范围内，车辆组1互为组网对象，车辆通过传感器捕捉到目标后，使用短距组网设备组网通信，车辆组3和1虽在同一信标范围内但是行驶方向不同，不是各自具有价值的组网对象，因此不再互相组网。车辆组2进入信标B的范围内，虽然被车组尾部车辆可能会被车辆组1首位车辆捕获，但是彼此不组网通信。
步骤S2、当步骤1探测到存在组网目标车辆时，启用车辆上的短距组网设备，准备组网通信；
步骤S3、当组网目标车辆的短距组网设备信号覆盖范围内，存在已有局域网络时，组网目标车辆直接加入，若无局域网络，则短距组网设备创建新的局域网络，并将临近车辆邀请入网；
步骤S4、车辆组网成功后，更新网络成员关系表，并广播告知所有局域网络内车辆；
步骤S5、局域网络周期性通过网络广播组网目标车辆的自身位置和运动信息，向临近车辆告知组网目标车辆的行驶方向,同时判断组网目标车辆是否接收到新路段信标设备的广播信号；如果接受到新路段信标设备的广播信号，则退出当前局域网络,并执行步骤S1,若未接受到新路段信标的广播信号，则执行步骤S6；
步骤S6、组网目标车辆接收局域网络内信息，并根据信息进行路况的判断；
步骤S7、组网目标车辆在行驶过程中，不断判断局域网络内是否还存在其他车辆且组网目标车辆是否能接收到局域网络内信息；
若本局域网络内，组网目标车辆无临近车辆且组网目标车辆无法接收到网内信息时，断开当前网络，执行步骤S1,若本局域网络内存在其他车辆或组网目标车辆仍能接收到网内信息时，保持通信执行步骤S5。
图3和图4的情况是信标在布设过程中可能出现的情况，设备信号覆盖范围很难巧合紧密衔接，可能会重叠或者产生少量盲区。
如图3所示，C表示A，B间可能存在的狭窄盲区。4表示行进到区域C的车辆，当组网目标车辆无法接收到网内信息的时间超出时间阈值t，且未收到新信标的网络时，断开网络，退出组网。该区域内的车辆保持原有网络一段时间接收到信标B信号后退网，或者在C内无法接收到原有网络信息时退网。
如图4所示，D表示信标A、B重复覆盖的区域，当组网目标车辆处于两个信标设备的信号重复覆盖区域时，组网目标车辆选择信号能量强度较大的信标设备的网络进行组网。车辆接收到B信号时即刻切换网络。

Claims (3)

1.一种用于车辆区域通信的组网方法，其特征在于包括下述步骤：
步骤S1、一个信标设备广播信号，信标设备在公共频道广播组网区域识别信号，根据信号覆盖范围将道路划分为不同的组网区域；
车辆配置短距组网设备，通过短距组网设备，车辆与临近车辆组建无线局域网络；
车辆搭载传感器设备包含但不限于雷达和摄像头，还包括激光测距和超声测距；
车载传感器探测是否存在同一个信标设备覆盖范围内的临近车辆，并筛选出同一行驶方向的组网目标车辆，组网目标车辆互为组网对象；
步骤S2、当步骤1探测到存在组网目标车辆时，启用车辆上的短距组网设备，准备组网通信；
步骤S3、当组网目标车辆的短距组网设备信号覆盖范围内，存在已有局域网络时，组网目标车辆直接加入，若无局域网络，则短距组网设备创建新的局域网络，并将临近车辆邀请入网；
步骤S4、车辆组网成功后，更新网络成员关系表，并广播告知所有局域网络内车辆；
步骤S5、局域网络周期性通过网络广播组网目标车辆的自身位置和运动信息，向临近车辆告知组网目标车辆的行驶方向，同时判断组网目标车辆是否接收到新路段信标设备的广播信号；如果接受到新路段信标设备的广播信号，则退出当前局域网络，并执行步骤S1，若未接受到新路段信标的广播信号，则执行步骤S6；
步骤S6、组网目标车辆接收局域网络内信息，并根据信息进行路况的判断；
步骤S7、组网目标车辆在行驶过程中，不断判断局域网络内是否还存在其他车辆且组网目标车辆是否能接收到局域网络内信息；
若本局域网络内，组网目标车辆无临近车辆且组网目标车辆无法接收到网内信息时，断开当前网络，执行步骤S1,若本局域网络内存在其他车辆或组网目标车辆仍能接收到网内信息时，保持通信执行步骤S5。
2.根据权利要求1所述的一种用于车辆区域通信的组网方法，其特征在于：
当组网目标车辆无法接收到网内信息的时间超出时间阈值t，且未收到新信标的网络时，断开网络，退出组网。
3.根据权利要求1所述的一种用于车辆区域通信的组网方法，其特征在于：
当组网目标车辆处于两个信标设备的信号重复覆盖区域时，组网目标车辆选择信号能量强度较大的信标设备所在的网络进行组网。
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