TWM629442U - 透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統 - Google Patents

Abstract

一種透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統，基地台持續接收訊號範圍內之行動裝置的行動網路訊號，並據以產生複數量測資訊；雲端伺服器接收救災車之目前位置及目標地點後，依據目前位置及目標地點之間的基地台，接收基地台之量測資料並進行分析，以定位出行動裝置之定位位置；雲端伺服器依據定位位置對照一地圖，規劃出救災車抵達目標地點之一最快路徑；以及雲端伺服器透過基地台送出至少一無線射頻形式通知給在最快路徑上之行動裝置，以告知行動裝置讓道。因此，透過本創作不但可讓救災車避開塞車路段，篩選出最快路徑，更可發送無線射頻形式通知用路人提前讓道，使救災車能更快抵達現場，節省救援路程時間。

Description

透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統

本創作係有關一種規劃路徑之系統，特別是指一種透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統。

救災車如救護車、消防車等，為了爭分奪秒的緊急業務，需要以最快的速度抵達現場，故會在救災車上裝設蜂鳴器及警示燈，提醒用路人讓道，以加快救災車的行駛速度。

但由於救災車在執行緊急業務時可能會遇到交通堵塞的問題，原本做法只能依靠鳴笛的方式提醒前方行人及車輛讓道，但若救災車的鳴笛音量過大，常會造成通過區域居民或是醫院等處所的困擾；若鳴笛音量太小，也會造成路口車輛無法提早發現意會並進行讓道。此外，用路人也可能早早聽到鳴笛聲，但卻無法分辨出救災車的正確位置，不確定自己是否需要讓道而無所適從。

有鑑於此，本創作針對上述習知技術之缺失及未來之需求，提出一種透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統，具體架構及其實施方式將詳述於下：

本創作之主要目的在提供一種透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統，其利用行動網路的基地台蒐集沿路可能經過的車輛以及行人之行動網路環境相關資訊，並即時傳送到雲端伺服器進行分析規劃，以計算出救災車的最快路徑。

本創作之另一目的在提供一種透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統，其偵測在最快路徑上的行動裝置，包括新加入最快路徑的行動裝置，並發送無線射頻形式通知人車使用自動或人工方式讓道。

為達上述目的，本創作提供一種透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統，適於連接並自複數車輛的行動裝置接收複數行動網路訊號，以規劃一救災車之一最快路徑，該系統包括：複數基地台，在訊號範圍內與行動裝置訊號連接，持續接收行動網路訊號，並據以產生複數量測資訊；以及一雲端伺服器，訊號連接基地台以及救災車，接收行動網路訊號、量測資訊、救災車之一目前位置及一目標地點，分析基地台之量測資料，定位出行動裝置之定位位置，並依據定位位置對照一地圖以規劃出救災車抵達目標地點之最快路徑，且雲端伺服器透過基地台送出至少一無線射頻形式通知給在最快路徑上之行動裝置，以告知行動裝置讓道。

依據本創作之實施例，車輛包括複數自駕車以及複數手駕車，自駕車分別包括一控制單元以及行動裝置，在自駕車至少其中之一收到無線射頻形式通知後，控制單元控制自駕車讓道。

依據本創作之實施例，量測資訊包括行動裝置回傳之參考信號接收功率、參考訊號接收質量、信號與干擾加噪聲比率、通道品質指標、訊號入射角度、訊號時間前置、封包來回時間、基地台之細胞識別碼、基地台之位置、基地台之鄰區清單及通道狀態訊息的其中至少一者。

依據本創作之實施例，雲端伺服器包括一通訊介面，以與基地台訊號連接。

依據本創作之實施例，雲端伺服器係依據複數路徑之長度及在路徑上之行動裝置的數量、行進方向及行進速度，自路徑中計算出最快路徑，並匡列位於最快路徑上之行動裝置。

依據本創作之實施例，雲端伺服器係在利用基地台之量測資料計算最快路徑之前，匡列出救災車之目前位置及目標地點之間的基地台，以對基地台進行量測資料之分析。

依據本創作之實施例，雲端伺服器找出目前在該最快路徑上之行動裝置，並根據行動裝置的移動行為判斷行動裝置在室內或室外，並將在室外的行動裝置列入一通知清單中，透過基地台發送無線射頻形式通知給通知清單上的行動裝置。

依據本創作之實施例，無線射頻形式通知係利用基地台細胞傳送到行動裝置中。

依據本創作之實施例，無線射頻形式通知的發送頻率係依據行動裝置的移動速率、救災車之移動速度及行動裝置和救災車之間的相對距離而調整。

10:透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統

12:基地台

13:訊號範圍

14:雲端伺服器

15a:手駕車

15b:自駕車

16、16a、16b、16a’:行動裝置

17:控制單元

20:目前位置

22:目標地點

24:救災車

26:最快路徑

第1圖為本創作透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統之架構圖。

第2圖為本創作透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統之實施例示意圖。

第3圖為應用本創作透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統之流程圖。

第4圖為本創作透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道中，自駕車及手駕車接收無線射頻形式通知之示意圖。

下面將結合本創作實施例中的附圖，對本創作實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本創作一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本創作中的實施例，熟悉本技術領域者在沒有做出進步性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本創作保護的範圍。

應當理解，當在本說明書和所附申請專利範圍中使用時，術語「包括」和「包含」指示所描述特徵、整體、步驟、操作、元素和/或元件的存在，但並不排除一個或多個其它特徵、整體、步驟、操作、元素、元件和/或其集合的存在或添加。

還應當理解，在此本創作說明書中所使用的術語僅僅是出於描述特定實施例的目的而並不意在限制本創作。如在本創作說明書和所附申請專 利範圍中所使用的那樣，除非上下文清楚地指明其它情況，否則單數形式的「一」、「一個」及「該」意在包括複數形式。

還應當進一步理解，在本創作說明書和所附申請專利範圍中使用的術語「及/或」是指相關聯列出的項中的一個或多個的任何組合以及所有可能組合，並且包括這些組合。

本創作提供一種透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統，請同時參考第1圖及第2圖，其中第1圖為本創作透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統10之架構圖，第2圖則為本創作透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統10之實施例示意圖。本創作之透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統10適於連接並自複數行動裝置16接收複數行動網路訊號，以規劃一救災車24之一最快路徑。救災車24可為救護車或消防車等需要快速抵達業務現場的車輛，但本創作並不限制救災車24只能是救護車或消防車，其他需要車輛讓道以快速抵達業務現場的車輛亦在此列。

此透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統10包括複數基地台12及一雲端伺服器14。基地台12為4G網路或5G網路之行動基地台。基地台12會與在其訊號範圍內的行動裝置16訊號連接，持續接收各行動裝置16所發出之行動網路訊號。每一個基地台12涵蓋的訊號範圍13不同，但有所重疊，以確保盡量每個位置的行動網路訊號都能被偵測到。基地台12還會依據各行動裝置16的行動網路訊號產生複數量測資訊，這些量測資料可幫助定位出行動裝置16的定位位置。

量測資料包括行動裝置16之參考信號接收功率(Reference Symbol Received Power,RSRP)、參考訊號接收質量(Reference Signal Receiving Quality,RSRQ)、信號與干擾加噪聲比率(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)、通道品質指標(Channel Quality Indicator,CQI)、訊號入射角度(Angle of Arrival,AoA)、訊號時間前置(Timing Advance,TA)、封包來回時間(Round-Trip Time,RTT)、基地台12之細胞識別碼(Cell-ID)、基地台12之位置、基地台12之鄰區清單及通道狀態訊息(Channel Status Information,CSI)的其中至少一者。其中，行動裝置16(User Equipment,UE)當下接收到同步參考信號功率，可用來判斷基地台12與行動裝置16之間的傳輸訊號在經過一定傳輸距離後衰退之訊號強弱大小，藉以作為距離判斷的參考值。行動裝置16當下接收到同步參考信號質量，可用來判斷服務基地台與其他基地台對行動裝置16造成的傳輸訊號質量變化，藉以作為距離判斷的參考值。信號與干擾加噪聲比率代表接收到的有用信號的強度與接收到的干擾信號(噪聲和干擾)的強度之比值，可評估該地點周圍的基地台12的訊號重疊造成的干擾程度，藉以作為評估對用戶進行網路廣播與判斷移動中用戶訊號品質變化的參考。行動裝置16定期回報給基地台12的無線通道品質指標，可用來評估行動裝置16與基地台12之間的訊號品質，藉以作為評估對行動裝置16進行無線射頻形式通知與判斷移動中行動裝置16訊號品質變化的參考。此無線射頻形式通知可為廣播、簡訊、控制訊號、推播、封包或其他無線射頻形式通知。利用基地台12多天線間收到上行訊號的相位差所計算出收到的訊號入射角，可計算出基地台12與行動裝置16之間的相對方向與角度，藉以判斷行動裝置16的相對位置。訊號時間前置為傳送及接收端的時間差， 可作為基地台12與行動裝置16間的傳輸時延大小之判斷依據，藉以判斷行動裝置16的相對位置。封包來回時間為網路封包從傳送到收到回應之平均時間，可作為基地台12與行動裝置16間的傳輸時延大小之判斷依據，藉以判斷行動裝置16的相對位置。基地台細胞識別碼可用來判斷不同基地台12，並對應其相關訊息，如基地台經緯度、天線發射訊號類型...等，藉以判斷基地台12與行動裝置16的相對位置。基地台位置揭露基地台12的經緯度訊息，可藉以判斷基地台12與行動裝置16的相對位置。基地台鄰區清單做為行動裝置16是否可以在基地台12與鄰近基地台之間進行連線換手(Handoff)的參考，可藉此判斷基地台12之間的訊號覆蓋範圍大小。通道狀態訊息為行動裝置16回報給基地台12當下的無線通道資訊，包含無線通道的通道特徵，如訊號經過散射、衰落、能量隨距離的衰減程度等，可藉以判斷基地台12與行動裝置16的相對位置。

雲端伺服器14透過一通訊介面(圖中未示)訊號連接基地台12以及救災車24。雲端伺服器14中包括監控模組、資料庫、雲端資料擷取及處理模組和數據建議模組(圖中皆未示)，該些模組的動作皆由一處理器(圖中未示)執行。其中監控模組持續接收基地台12送出的行動網路訊號和量測資料，量測資料儲存在資料庫中，並由雲端資料擷取及處理模組對行動裝置進行定位、分析救災車的行進路線，最後由數據建議模組比較出最快路徑。雲端伺服器14接收行動網路訊號、量測資訊、救災車之一目前位置20及一目標地點22。雲端伺服器14用以定位出行動裝置16之定位位置、規劃出救災車24抵達目標地點22的最快路徑、及透過基地台12發出至少一無線射頻形式通知給在最快路徑上之行動裝置。

請同時參考第2圖及第3圖，其中第3圖為應用本創作透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統之流程圖。步驟S10中，基地台12持續接收訊號範圍內之複數行動裝置16的行動網路訊號，並據以產生複數量測資訊。接著步驟S12中，雲端伺服器14接收一救災車24之一目前位置20及一目標地點22後，依據目前位置20及目標地點22之間的基地台12，接收基地台12之量測資料並進行分析，以定位出行動裝置之定位位置。救災車24與基地台12的座標位置可由GPS衛星定位系統提供。更進一步而言，在步驟S12中，雲端伺服器14是匡列出目前位置20及目標地點22之間的基地台12，捨棄其他基地台，以減少運算的資料量。步驟S14中，雲端伺服器14依據各行動裝置16的定位位置，並對照一地圖的圖資，例如Google Map，規劃出救災車24抵達目標地點22之一最快路徑26。進一步而言，雲端伺服器14係先找出多條可以抵達目標地點22的路徑，再依據這些路徑的長度及在路徑上之行動裝置的數量、行進方向及行進速度，計算出其中的一條最快路徑，並匡列位於最快路徑上之行動裝置。當雲端伺服器14將此最快路徑提供給救災車24時，會包含行進方向及道路名稱。最後如步驟S16所述，雲端伺服器14發出至少一讓道通知，經過基地台12後，將讓道通知改以無線射頻形式送出至少一無線射頻形式通知給在最快路徑上之行動裝置16a，以告知行動裝置16a讓道。而不在最快路徑上的行動裝置16b則不會收到無線射頻形式通知。

本創作中，在步驟S14找出最快路徑後、步驟S16發出無線射頻形式通知之前，更可包括一步驟。此步驟用以分析行動裝置16的位置在室內或室外，因為不論衛星定位、基地台三角定位或其他定位方式，都會把室內 和室外的一併定位出來，而本創作需要篩選出行進在道路上、可能阻擋救災車24前進的室外行動裝置16。因此，雲端伺服器14透過分析行動裝置16的行為，分析其在室內或室外，並依據移動速度、所在地地理位置等因素，分析其為行人或車輛。雲端伺服器14將在最快路徑上、且在室外的行動裝置16a列入一通知清單中，無線射頻形式通知只會發送給在通知清單上的行動裝置16a。本創作中，無線射頻形式通知係利用基地台12細胞傳送到行動裝置16a中。

此外，無線射頻形式通知的發送頻率係依據行動裝置16a的移動速率、救災車24之移動速度及行動裝置16a和救災車24之間的相對距離而調整。舉例而言，如行人移動速度慢，可每30秒發送一次通知，而一般車輛則10秒發送一次通知。或是當行動裝置16a和救災車24的距離愈來愈近時，無線射頻形式通知的發送頻率也會增加。

更甚者，由於雲端伺服器14會持續接收基地台12送出的行動網路訊號和量測資料，因此也會隨時計算更新，例如計算該最快路徑上是否有新增的行動裝置，若有，則將新行動裝置新增到通知清單中。若有行動裝置離開最快路徑，則將其從通知清單中移除。如此一來，用路人只要進入到救災車24的行進路線，就會收到無線射頻形式通知，更可以得知與救災車24之間的距離還剩多遠，以判斷何時需要讓道。因此，藉由本創作所提供之透過基地台演算法規劃緊急交通路徑之系統，不但可大幅提升救災車抵達目標地點的速度，更可讓用路人知道其與救災車24行駛在同一路線上，而其他路線的用路人即使聽到鳴笛聲，也可以確定不會阻擋到救災車24，可放心前進。

第4圖所示為本創作透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道中，自駕車及手駕車接收無線射頻形式通知之示意圖。車輛包括手駕車15a和自駕車15b兩種，手駕車15a上設有行動裝置16a。在行動裝置16a收到讓道的無線射頻形式通知後，手駕車15a的駕駛(未繪示)就可以依據行動裝置16a的通知以人工方式駕駛車輛讓道。自駕車15b上則包括一控制單元17以及行動裝置16a’。當任一自駕車15b上的行動裝置16a’收到雲端伺服器14透過基地台12所發出的無線射頻形式通知後，控制單元17會自動控制自駕車15b讓道。在另一未繪示的實施例中，自駕車15b的控制單元17以及行動裝置16a’亦可同時為車用主機的一部分，並不限定是獨立的裝置。

唯以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，並非用來限定本創作實施之範圍。故即凡依本創作申請範圍所述之特徵及精神所為之均等變化或修飾，均應包括於本創作之申請專利範圍內。

10:透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統

12:基地台

13:訊號範圍

16a、16b、16a’:行動裝置

20:目前位置

22:目標地點

24:救災車

26:最快路徑

Claims (9)

1. 一種透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統，適於連接並自複數車輛的行動裝置接收複數行動網路訊號，以規劃一救災車之一最快路徑，該系統包括：複數基地台，在訊號範圍內與該等行動裝置訊號連接，持續接收該等行動網路訊號，並據以產生複數量測資訊；以及一雲端伺服器，訊號連接該等基地台以及該救災車，接收該等行動網路訊號、該等量測資訊、該救災車之一目前位置及一目標地點，分析該等基地台之該等量測資料，定位出該等行動裝置之定位位置，並依據該等定位位置對照一地圖以規劃出該救災車抵達該目標地點之該最快路徑，且該雲端伺服器透過該等基地台送出至少一無線射頻形式通知給在該最快路徑上之該等行動裝置，以告知該等行動裝置讓道。
2. 如請求項1所述之透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統，其中該等車輛包括複數自駕車以及複數手駕車，該等自駕車分別包括一控制單元以及該行動裝置，在該等自駕車至少其中之一收到該無線射頻形式通知後，該控制單元控制該自駕車讓道。
3. 如請求項1所述之透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統，其中該量測資訊包括該等行動裝置之參考信號接收功率、參考訊號接收質量、信號與干擾加噪聲比率、通道品質指標、訊號入射角度、訊號時間前置、封包來回時間、該等基地台之細胞識別 碼、該等基地台之位置、該等基地台之鄰區清單及通道狀態訊息的其中至少一者。
4. 如請求項1所述之透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統，其中該雲端伺服器包括一通訊介面，以與該等基地台訊號連接。
5. 如請求項1所述之透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統，其中該雲端伺服器係依據複數路徑之長度及在該等路徑上之該等行動裝置的數量、行進方向及行進速度，自該等路徑中計算出該最快路徑，並匡列位於該最快路徑上之該等行動裝置。
6. 如請求項1所述之透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統，其中該雲端伺服器係在利用該等基地台之該等量測資料計算該最快路徑之前，匡列出該救災車之該目前位置及該目標地點之間的該等基地台，以對該等基地台進行該等量測資料之分析。
7. 如請求項1所述之透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統，其中該雲端伺服器找出目前在該最快路徑上之該等行動裝置，並根據該等行動裝置的移動行為判斷該等行動裝置在室內或室外，並將在室外的該等行動裝置列入一通知清單中，發送該無線射頻形式通知給該通知清單上的該等行動裝置。
8. 如請求項1或5或7所述之透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統，其中該無線射頻形式通知係利用該等基地台細胞傳送到該等行動裝置中。
9. 如請求項8所述之透過基地台演算法規劃緊急交通路徑提前通知車輛讓道之系統，其中該無線射頻形式通知的發送頻率係依據該等行動裝置的移動速率、該救災車之移動速度及該等行動裝置和該救災車之間的相對距離而調整。

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