车辆间通信中的拥堵控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于与周边车辆接收发送车辆的行驶信息的车辆通信系统及方法。本车通过与周边车辆互通行驶信息，从而可以掌握周边车辆的位置、速度、行驶方向等信息，减小事故危险，但根据周边通信情况，行驶信息的接收发送无法顺利实现。本发明专利技术提供一种通信拥堵控制装置及方法，不同于现有的通信系统，而是基于周边通信情况，可变地设置时帧，使得基于变更的时帧传送数据，从而根据周边情况，使车辆间的数据接收发送顺利实现。

【技术实现步骤摘要】
车辆间通信中的拥堵控制装置及方法
本专利技术涉及在把本车的行驶信息送出给周边车辆、接收周边车辆的行驶信息的车辆间通信系统中控制通信拥堵的装置及方法，尤其涉及一种在接收发送车辆间数据方面，以周边车辆的行驶情况和通信信道状态为基础，以分布处理方式变更时帧的设置(时帧期间、时隙数、传送功率、数据传送率等)，分配时隙，进行数据的接收发送，从而解决网络的拥堵问题，提高无线资源的使用效率的拥堵控制装置及控制方法。
技术介绍
车辆间通信技术试图应用于以提高车辆安全性、提高交通效率及谋求便利驾驶为目标的车辆安全系统的研究如火如荼。车辆间通信是当车辆与车辆处于能够通信的区域时，在预先分配的频带(例，5.9GHz)下进行通信，使用基于CSMA/CA(载波感应多路访问/避免冲突)的短程无线通信技术(例，WAVE：WirelessAccessinVehicularEnvironment通信)。基于车辆间通信的车辆安全系统为了实时监测周边行驶情况，周期性地向周边车辆播送(Broadcasting)本车的位置、速度、移动方向及控制信息。各车辆以通过车辆间通信接收的周边车辆的行驶信息为基础，预测碰撞情况，必要时向驾驶员或周边车辆进行警告。图1是显示现有车辆间通信系统的框图。现有的车与车(V2V：VehicletoVehicle)通信系统包括综合信息处理模块100、传感器信息接收模块110、全球定位系统(GPS)信号接收模块120及车辆间通信模块130。综合信息处理模块100从传感器信息接收模块110和GPS信号接收模块120接收车辆传感信号及GPS信号的输入，综合车辆的行驶信息(位置、速度、行驶方向、车内网络信息、驾驶员操作信息等)，进行管理及处理。车辆间通信系统通过车辆间通信模块130(例，WAVE)周期性地(例，100ms)向周边车辆播送本车的行驶信息。通过车辆间通信模块130接收的周边车辆的行驶信息传递给综合信息处理模块100，综合信息处理模块100把本车和周边车辆的行驶信息传递给车辆间安全服务系统140，执行危险度判断、警告等功能。图2显示了当利用现有的车辆间通信系统进行车辆间通信时，根据车辆周边情况的信道负载(channelload)。如图2(a)所示，在本车周边行驶的车辆的数少、与本车通信的节点(node)的数目少时，信道负载低，数据接收率提高，信息接入延迟时间减小，系统的可靠性提高。但是，如图2(b)所示，在周边车辆多、与本车通信的节点的数目多时，信道负载高，数据接收率减小，信息接入延迟时间增加，系统的可靠性降低。就现有的车辆间通信系统周期性地向周边车辆播送行驶信息时使用的基于CSMA/CA(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionAvoidance)的无线通信技术而言，由于因车辆的高速移动性造成的网络拓扑结构频繁变化以及因隐藏节点问题(HiddenNodeProblem)造成的数据冲突等原因，数据传送成功率下降。而且，基于CSMA/CA的无线通信技术在存在大规模车辆间通信节点的情况下(例，市区交叉路口、高速公路拥堵区间)，由于节点间的过度竞争而发生传送延迟和数据损失急剧增加的网络拥堵问题。在车辆间通信中，也不存在为解决网络拥堵问题而根据无线信道状态来管理传送功率、数据传送率、数据传送周期的功能。
技术实现思路
技术问题本专利技术为解决前述问题，其目的在于提供一种通信拥堵控制装置及方法，其在车辆间的数据接收发送过程中，考虑周边通信情况，变更时帧的设置，基于可变地设置的时帧的信息，生成将传送的数据，从而能够解决大规模车辆间通信时发生的网络拥堵问题，确保通信的可靠性，提高无线资源的使用效率。技术方案本专利技术提供一种通信拥堵控制装置包括：外部传感器综合模块，其接收车辆的传感信号及全球定位系统(GPS)信号中至少任意一种信号的输入，把基于所述信号生成的所述车辆的行驶信息传递给网络拥堵控制部；无线资源管理模块，其从所述车辆的通信模块接收关于与周边车辆的通信状态的统计信息及所述周边车辆的行驶信息的输入，传递给所述网络拥堵控制部；所述网络拥堵控制部，基于关于通信状态的所述统计信息，决定时帧的设置变更时间点，基于从时帧设计部输入的所述时帧的信息，生成将传送的数据；以及时帧设计部，其根据所述网络拥堵控制部统计的周边通信情况，可变地变更所述时帧的设置，传递给所述网络拥堵控制部。根据本专利技术的一个方面，所述时帧设计部基于所述车辆的平均行驶速度设置所述时帧的期间，所述时帧设计部基于位于能够与所述车辆以预先设置的接收率以上进行通信的区域内的所述周边车辆的个数，决定所述时帧内的时隙的个数，并且，所述时帧设计部在所述车辆继续行驶期间，按预定时间间隔变更所述时帧的设置。根据本专利技术的另一方面，所述网络拥堵控制部基于所述时帧的信息，可以设置所述数据传送时使用的数据传送率、消息生成率及传送功率中至少任意一种值，并且，所述网络拥堵控制部基于所述时帧内的时隙的长度可以设置数据传送率，基于所述时帧的期间可以设置消息生成率。另一方面，本专利技术可以用作通信拥堵控制方法，其包括以下步骤：从车辆间通信模块接收周边车辆的行驶信息及关于与所述周边车辆的通信状态的统计信息；基于所述行驶信息及关于通信状态的所述统计信息，设置或变更数据接收发送时将使用的时帧；基于所述时帧的信息，设置将生成向所述周边车辆传送的数据时使用的数据传送率、消息生成率；以及基于所述数据传送率及所述消息生成率，生成关于所述车辆的行驶信息的数据，向所述周边车辆送出。技术效果本专利技术通过利用周期性使用的频带相关的信息的统计和关于成功发送或接收的数据的信息的统计，可变地设置的时帧进行无线通信，从而使车辆间通信网的带宽使用效率实现最大化，使车辆间通信的可靠性提高，保障应用服务要求的防止通信延迟。附图说明图1为显示现有的车辆通信系统的结构的框图；图2为显示在现有的车辆间通信系统中根据车辆周边情况的信道负载的示意图；图3为显示本专利技术一个实施例的通信拥堵控制装置的结构的框图；图4为用于说明本专利技术一个实施例的通信拥堵控制装置的实施例的示意图；图5为显示本专利技术一个实施例的通信拥堵控制装置根据车辆行驶情况设置时帧的实施例的示意图；图6为显示应用本专利技术一个实施例的通信拥堵控制装置进行车辆间通信模拟的结果的示意图；图7为显示本专利技术一个实施例的通信拥堵控制方法的流程图。附图标记说明100：综合信息处理模块110：传感器信息接收模块120：全球定位系统(GPS)信号接收模块130：车辆间通信模块140：车辆间安全服务系统300：通信拥堵控制装置301：网络拥堵控制部302：外部传感器信息综合模块303：无线资源管理模块304：时帧设计部310：CAN通信320：GPS接收器330：车辆间通信模块具体实施方式参照附图及一同详细说明的后述的实施例，本专利技术的优点及特征以及达成其的方法将会明确。但是，本专利技术并非限定于以下公开的实施例，而是以相互不同的多种形态体现，本实施例仅提供用于使本专利技术的公开更加完整，使本专利技术所属
的普通技术人员容易理解专利技术的范畴，本专利技术只由权利要求项的范畴所定义。另一方面，本说明书中使用的术语用于说明实施例，并非要限定本专利技术。在本说明书中，只要在句子中未特别言及，单数型也包括复数型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通信拥堵控制装置，其特征在于包括：外部传感器综合模块，其接收车辆的传感信号及全球定位系统(GPS)信号中至少任意一种信号的输入，把基于所述信号生成的所述车辆的行驶信息传递给网络拥堵控制部；无线资源管理模块，其从所述车辆的通信模块接收关于与周边车辆的通信状态的统计信息及所述周边车辆的行驶信息的输入，传递给所述网络拥堵控制部；网络拥堵控制部，基于关于通信状态的所述统计信息，决定时帧的设置变更时间点，基于从时帧设计部输入的所述时帧的信息，生成将传送的数据；以及时帧设计部，其根据所述网络拥堵控制部统计的周边通信情况，可变地变更所述时帧的设置，传递给所述网络拥堵控制部。

【技术特征摘要】
2012.06.18 KR 10-2012-00650451.一种通信拥堵控制装置，其特征在于包括：外部传感器综合模块，其接收车辆的传感信号及全球定位系统信号中至少任意一种信号的输入，把基于所述信号生成的所述车辆的行驶信息传递给网络拥堵控制部；无线资源管理模块，其从所述车辆的通信模块接收关于与周边车辆的通信状态的统计信息及所述周边车辆的行驶信息的输入，传递给所述网络拥堵控制部；网络拥堵控制部，基于关于通信状态的所述统计信息，决定时帧的设置变更时间点，基于从时帧设计部输入的所述时帧的信息，生成将传送的数据；以及时帧设计部，其根据从所述网络拥堵控制部接收的关于通信状态的所述统计信息，可变地变更所述时帧的设置，并将变更后的所述时帧的相关信息传递给所述网络拥堵控制部，其中，所述时帧设计部基于所述车辆的平均行驶速度设置所述时帧的期间，并基于位于能够与所述车辆以预先设置的接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：白松男，
申请(专利权)人：现代摩比斯株式会社，
类型：发明
国别省市：