一種基於AdHoc網絡的智能車載信息服務系統的製作方法
2023-08-05 00:49:41 1
一種基於Ad Hoc網絡的智能車載信息服務系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於Ad?Hoc網絡的智能車載信息服務系統，包括Ad?Hoc無線通信網絡和通過所述Ad?Hoc無線通信網絡進行通信的若干個智能車載終端，各所述智能車載終端與所述Ad?Hoc無線通信網絡連接實現智能車載終端間的信息交互和資源共享。本發明的系統能應用於各種車輛上，實現智能車載系統之間的Ad?Hoc方式的互連互通、信息共享，解決了不同車輛間通信問題，從而保障車輛間的正常運行；同時用戶通過使用該系統可以及時了解整車的運行狀況信息和周圍信息，便於用戶及時對異常情況進行相應處理，提高用戶體驗和安全性。
【專利說明】—種基於Ad Hoc網絡的智能車載信息服務系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及車載網絡領域，具體涉及一種基於Ad Hoc網絡的智能車載信息服務系統。
【背景技術】
[0002]目前，隨著汽車產業的飛速發展和多媒體技術的發展，汽車的數量越來越多，人們在擁有汽車的同時，也會越來越關注使用汽車時的使用體驗，在汽車上進行多媒體操作的需求也越來越多，例如在車輛上通常具有普通V⑶(Video Compact Disc，影音光碟)播放系統，可以收聽音樂、播放視頻。一些車輛還裝載有GPS (Global Positioning System,全球定位系統)系統，可以通過衛星定位識別車輛的位置，為車輛進行導航。另外隨著通信技術的日益發展以及車聯網的出現，用戶可以通過網絡實現各類信息的獲取，基於通信網絡的應用服務也越來越普及，人們通過通信網絡獲取信息的要求日益提高，要求通信網絡可以提供內容更豐富定位更準確的信息。然而目前的系統由於在使用通信網絡方面的局限，還無法實現不同車輛間的信息共享從而實現多樣化的多媒體操作，例如多媒體資源的實時下載，路況信息的查詢，天氣的查詢，車輛的使用狀況查詢等。即使其中有一些多媒體操作可以通過手機的無線上網或者電話進行，但是這樣的操作複雜，費用較高，並且在汽車上進行多媒體操作會帶來不便。
[0003]因此如何實現不同車輛之間的信息共享，解決車輛間通信及數據安全性問題，從而保障車輛間的正常運行，從而提高用戶的使用體驗成為函待解決的問題。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種基於Ad Hoc網絡的智能車載信息服務系統，該系統能應用於各種車輛上，實現智能車載系統之間的Ad Hoc方式的互連互通、信息共享，解決了不同車輛間通信問題，從而保障車輛間的正常運行；同時用戶通過使用該系統可以及時了解整車的運行狀況信息和周圍信息，便於用戶及時對異常情況進行相應處理，提高用戶體驗和安全性。
[0005]因此，本發明提供了一種基於Ad Hoc網絡的智能車載信息服務系統，包括Ad Hoc無線通信網絡和通過所述Ad Hoc無線通信網絡進行通信的若干個智能車載終端，各所述智能車載終端與所述Ad Hoc無線通信網絡連接實現智能車載終端間的信息交互和資源共享。
[0006]較佳地，所述智能車載終端安裝在車輛上，用於對車輛本身及周圍環境的信息進行採集和存儲，為用戶提供服務及操作平臺。
[0007]較佳地，所述智能車載終端包括中央處理器以及與所述中央處理器分別相連的控制模塊、電源模塊、GPS定位模塊、人機互動模塊、存儲模塊及多媒體播放模塊；所述中央處理器用於處理與之相連接的各模塊之間的數據交互，各智能車載終端通過各自的中央處理器與所述Ad Hoc無線通信網絡連接實現智能車載終端間的信息交互和資源共享；所述控制模塊用於採集車輛的整車信息和環境路況信息、接收其他車輛的報警信息以及發送本地報警信息，並依據所採集到的信息和其他車輛的報警信息控制人機互動模塊對車輛運行狀況及報警信息進行相應顯示；所述電源模塊為系統提供穩壓；所述GPS定位模塊用於採集車輛的三維定位坐標，並將結果顯示到人機互動模塊上；所述存儲模塊用於存儲接收到的信息和多媒體資源；所述人機互動模塊用於提供人機互動的界面，用戶可以進行實時車況查看以及控制模塊發送的各種信息的顯示；所述多媒體播放模塊用於視頻、音頻的點播。
[0008]較佳地，所述GPS定位模塊包括變頻器、標頻器、微處理器、信號通道、存儲單元，通過信號通道接收來自天線的射頻信號，經過變頻器及標頻器進行信號變頻、信號放大、信號相關、信號混頻以及TTL變換處理，完成對衛星的連續追蹤，測出信號到接收天線的傳輸時間，翻譯導航信息，進行濾波和地圖匹配，最後經判決輸出定位結果並顯示到人機互動模塊上。
[0009]較佳地，所述中央處理器具有若干外部接口，包括串口、網口、USB接口、多媒體輸入輸出接口，所述控制模塊、電源模塊、GPS定位模塊與所述中央處理器的串口相連，所述存儲模塊與所述人機互動模塊通過所述USB接口與中央處理器相連，所述多媒體播放模塊與中央處理器多媒體輸入輸出接口相連進行多媒體資源的輸入和播放。
[0010]較佳地，所述多媒體資源可以是存儲模塊上的，或是通過實時連接到網際網路上的在線多媒體資源，或是其他車輛發送的共享多媒體資源。
[0011]與現有技術相比，本發明的基於Ad Hoc網絡的智能車載信息服務系統，可以運用於各類交通系統和各種車輛中，形成龐大的信息共享網絡，給用戶帶來安全與舒適；通過車輛間的信息通告，提供協助駕駛的功能，將交通事故、路面狀況、潛在的危險障礙等信息通過附近車輛迅速擴散到相關車輛，幫助司機及時作出適當判斷；用戶可以在不同車輛間通過Ad Hoc方式的無線區域網進行有效及時的溝通和多媒體資源的共享，提升了用戶體驗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。
[0013]圖1是本發明基於Ad Hoc網絡的智能車載信息服務系統的結構示意圖；
[0014]圖2是應用源路由在Ad Hoc網絡中傳輸數據的示意圖；
[0015]圖3是本發明實施例的基於Ad Hoc網絡的智能車載信息服務系統功能實現的流程圖；
[0016]圖4是本發明基於Ad Hoc網絡的智能車載信息服務系統的GPS定位流程圖。【具體實施方式】
[0017]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0018]如上所述，針對現有技術存在的不足，本發明提供了一種基於Ad Hoc網絡的智能車載信息服務系統，該系統能應用於各種車輛上，實現智能車載系統之間的Ad Hoc方式的互連互通、信息共享，解決了不同車輛間通信問題，從而保障車輛間的正常運行；同時用戶通過使用該系統可以及時了解整車的運行狀況信息和周圍信息，便於用戶及時對異常情況進行相應處理，提高用戶體驗和安全性。Ad hoc網絡是一種對等式多跳移動通信網絡，通常指的是沒有預先計劃或者按很低的計劃由一些網絡設備組建在一起的臨時網絡。本發明採用Ad hoc網絡的點對點模式建立智能車載系統間的無線通信網絡。
[0019]具體地，參考圖1，本發明提供了一種基於Ad Hoc網絡的智能車載信息服務系統，包括Ad Hoc無線通信網絡和通過所述Ad Hoc無線通信網絡進行通信的若干個智能車載終端，各所述智能車載終端與所述Ad Hoc無線通信網絡連接實現智能車載終端間的信息交互和資源共享。
[0020]本發明實施例的智能車載終端是安裝在每臺車輛上的一種智能終端設備，用於對車輛本身及周圍環境的信息進行採集和存儲，不僅能為用戶提供諸如多媒體播放、娛樂、上網、通信、GPS定位等多種服務，而且還為用戶提供方便的操作平臺。智能車載終端主要由中央處理器、以及與所述中央處理器分別相連的控制模塊、電源模塊、GPS定位模塊、人機互動模塊、存儲模塊及多媒體播放模塊組成。
[0021]中央處理器是整個智能車載終端的核心模塊，用於處理與之相連接的各模塊之間的數據交互，其他模塊通過與其相連實現相應的功能。中央處理器有多個外部接口，如串口、網口、主從USB 口、多媒體輸入輸出接口等。其中控制模塊、電源模塊、GPS定位模塊與中央處理器串口相連，存儲模塊與人機互動模塊通過USB接口與中央處理器相連，多媒體播放模塊與中央處理器多媒體輸入輸出接口相連進行多媒體資源的輸入和播放。
[0022]控制模塊用於採集汽車的整車信息和環境路況信息、接收其他車輛的報警信息以及發送本地報警信息，並依據所採集到的信息和其他車輛的報警信息控制人機互動模塊對車輛運行狀況及報警信息進行相應顯示。用戶通過人機互動模塊信息顯示可以方便了解當前車輛狀態與路況信息以及是否有報警信息，如果發生某些緊急情況，便於及時採取相關行動。這裡所說的報警信息既包括環境路況信息，也包括通過車內安裝的傳感器所得到的車內溫度、溼度等參數的監測，在某些參數不在所設定的正常範圍內時給予的報警信息。
[0023]電源模塊是獨立安裝的工作電源，獨立電源通過車輛電源系統進行充電，同時為車載系統提供穩壓，車載電源一般為直流12V或24V。
[0024]GPS定位模塊米集車輛的三維定位坐標，結合GIS (Geographic InformationSystem)地理信息系統中的電子地圖顯示到人機互動模塊上，並輔以語音提示。GIS提供圖形化的人機互動界面，用戶可以在矢量電子地圖上進行任意放大、縮小、地理實體查詢和地圖漫遊等，在電子地圖上，用戶可以跟蹤車輛的位置和行駛軌跡，從而實現車輛的定位導航。
[0025]存儲模塊用於存儲用戶從網際網路下載的各種多媒體資源以及通過Ad Hoc無線通信網絡接收到的其他車輛用戶發送的各種信息和多媒體資源。用戶也可以將這些信息和資源可以通過傳輸到網際網路上，或者通過Ad Hoc無線通信網絡在各個車輛間傳輸、共享，或者在多媒體播放模塊進行瀏覽和播放。
[0026]人機互動模塊的作用是提供人機互動的界面，用戶可以進行實時車況查看以及控制模塊發送的各種信息的顯示。人機互動模塊可以顯示各種車輛位置、道路信息，用戶可以通過觸控螢幕、USB接口、滑鼠等方便地進行人機界面操作。
[0027]多媒體播放模塊實現視頻、音頻的點播，多媒體內容可以是存儲模塊上的，也可以是通過實時連接到網際網路上的多媒體媒體在線資源，也可以是其他車輛發送的共享多媒體資源。
[0028]在本發明實施例的Ad Hoc無線通信網絡中，車載終端不再是孤立的單元，而是成為網絡的一個節點與網絡內的其他車載終端(節點)實現數據的交換和共享。每一臺車輛可以接收同一個Ad HoC網絡內其它車輛的位置信息以及其他車輛發送的路況信息，並將同一個網絡內所有車輛的位置在人機互動模塊，如LED顯示屏顯示出來。同時通過Ad HoC無線通信網絡，車輛可以與其他車輛進行通信，實現車輛在網絡內與其他車輛間的通話和多媒體資源的共享，不同用戶可以將自己從網際網路上下載的各種多媒體資源通過Ad Hoc無線通信網絡與其他用戶共享，從而克服現有技術大容量資源下載時產生局部擁塞的問題。由於車輛是運動的，因此每個節點都是移動的網絡節點。在該網絡中，每個車載終端都具有路由功能，可以通過無線連接構成任意的網絡拓撲，這種網絡可以獨立進行工作，不需要依賴其他網絡基礎設施。一般節點(車載終端)的單跳通信範圍只有幾百米到一千米，每一個節點(車輛)不僅是一個收發器，同時還是一個路由器，因此可以採用多跳的方式把數據轉發給更遠的車輛。在Ad Hoc網絡中，每個移動車載終端兼備路由器和主機兩種功能:作為主機，終端需要運行面向用戶的應用程式；作為路由器，終端需要運行相應的路由協議，根據路由策略和路由表參與分組轉發和路由維護工作。
[0029]利用Ad Hoc無線通信網絡在車輛間進行通信，路由協議是一個必不可少的環節，由於車輛在移動過程中，Ad Hoc網絡拓撲結構會發生頻繁變化，且節點移動速度很快，因此選用的路由技術成為網絡性能好壞的關鍵。本發明採用的是DSR(Dynamic SourceRouting)路由協議，下面對該協議的工作過程進行詳細說明: [0030]DSR協議是一種基於源路由的按需路由協議，是一種創建開銷非常低同時又能快速響應網絡變化的路由協議，能確保數據分組在節點移動或者網絡拓撲結構變化的條件下仍然能夠正確地收發數據分組。DSR使用源路由方法，每一個給定路線的數據分組都在報頭帶有完整、有序的此分組必經的節點列表。使用源路由可以保證無環路，轉發或者偵聽的節點可以緩存分組中的路由信息以備後用，而且由於要傳輸的數據分組已含有必要的路由信息，中間節點不必保存路由表。圖2及如下所示的表1為應用源路由在Ad Hoc網絡中傳輸數據分組的例子。假設Ad Hoc網絡中共有9個節點，節點9向節點2發送數據分組。節點9建立路由之後，將路由信息寫到數據分組報頭，圖3數據分組報頭中路由信息依次為9-1-4-3-2，根據路由信息建立起從節點9到節點2的鏈路。中間節點(1、4、3)按照數據分組報頭的路由信息轉發分組。
[0031]表1應用源路由在Ad Hoc網絡中傳輸數據
[0032]
【權利要求】
1.一種基於Ad Hoc網絡的智能車載信息服務系統，其特徵在於，包括Ad Hoc無線通信網絡和通過所述Ad Hoc無線通信網絡進行通信的若干個智能車載終端，各所述智能車載終端與所述Ad Hoc無線通信網絡連接實現智能車載終端間的信息交互和資源共享。
2.如權利要求1所述的基於AdHoc網絡的智能車載信息服務系統，其特徵在於，所述智能車載終端安裝在車輛上，用於對車輛本身及周圍環境的信息進行採集和存儲，為用戶提供服務及操作平臺。
3.如權利要求1所述的基於AdHoc網絡的智能車載信息服務系統，其特徵在於，所述智能車載終端包括中央處理器以及與所述中央處理器分別相連的控制模塊、電源模塊、GPS定位模塊、人機互動模塊、存儲模塊及多媒體播放模塊；所述中央處理器用於處理與之相連接的各模塊之間的數據交互，各智能車載終端通過各自的中央處理器與所述Ad Hoc無線通信網絡連接實現智能車載終端間的信息交互和資源共享；所述控制模塊用於採集車輛的整車信息和環境路況信息、接收其他車輛的報警信息以及發送本地報警信息，並依據所採集到的信息和其他車輛的報警信息控制人機互動模塊對車輛運行狀況及報警信息進行相應顯示；所述電源模塊為系統提供穩壓；所述GPS定位模塊用於採集車輛的三維定位坐標，並將結果顯示到人機互動模塊上；所述存儲模塊用於存儲接收到的信息和多媒體資源；所述人機互動模塊用於提供人機互動的界面，用戶可以進行實時車況查看以及控制模塊發送的各種信息的顯示；所述多媒體播放模塊用於視頻、音頻的點播。
4.如權利要求3所述的基於AdHoc網絡的智能車載信息服務系統，其特徵在於，所述GPS定位模塊包括變頻器、標頻器、微處理器、信號通道、存儲單元，通過信號通道接收來自天線的射頻信號，經過變頻器及標頻器進行信號變頻、信號放大、信號相關、信號混頻以及TTL變換處理，完成對衛星的連續追蹤，測出信號到接收天線的傳輸時間，翻譯導航信息，進行濾波和地圖匹配，最後經判決輸出定位結果並顯示到人機互動模塊上。
5.如權利要求3所述的基於AdHoc網絡的智能車載信息服務系統，其特徵在於，所述中央處理器具有若干外部接口，包括串口、網口、USB接口、多媒體輸入輸出接口，所述控制模塊、電源模塊、GPS定位模塊與所述中央處理器的串口相連，所述存儲模塊與所述人機互動模塊通過所述USB接口與中央處理器相連，所述多媒體播放模塊與中央處理器多媒體輸入輸出接口相連進行多媒體資源的輸入和播放。
6.如權利要求3所述的基於AdHoc網絡的智能車載信息服務系統，其特徵在於，所述多媒體資源可以是存儲模塊上的，或是通過實時連接到網際網路上的在線多媒體資源，或是其他車輛發送的共享多媒體資源。
【文檔編號】H04L29/08GK103888514SQ201410066974
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年2月26日 優先權日:2014年2月26日
【發明者】王雪, 林格, 劉曉亮, 劉澤宇 申請人:中山大學