使用特定网络在车辆之间通信车辆管理信息的系统和方法

摘要

一种用于通过使用特定网络在车辆之间通信车辆管理信息的系统和方法。该系统和方法基于单独车辆的车辆管理信息形成路由路径，并且在沿路由路径的车辆之间进行车辆管理信息的通信。源车辆收集它自己的车辆行驶信息，并且基于车辆行驶信息来产生源车辆的车辆管理信息。源车辆基于车辆管理信息来设置由预定的车辆行驶需求组成的路由条件，并且将具有路由条件和车辆管理信息的车辆管理信息消息发送到附近的车辆。附近的车辆当接收到车辆管理信息消息时搜寻路由条件，并且确定是否根据路由条件来对车辆管理信息消息进行路由。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于提供用来在车辆之间进行车辆管理信息通信的特定网络的装置和方法，更特别地，本发明涉及一种用于基于单独车辆的车辆管理信息来形成路由路径以及在沿该路由路径的车辆之间进行车辆管理信息通信的装置和方法。

背景技术

随着世界范围内由许多车辆导致的交通事故的数目的快速增加的当代动向，增加车辆乘员(occupant)的安全性成为最重要的事。已经广泛使用了诸如安全气袋和座椅安全带的各种被动的车辆安全设备，来将交通事故中车辆乘员所遭受的伤害等级减至最小。最近。已经开发了各种主动的车辆安全设备，诸如ABS(自动刹车系统)、用于警告驾驶员在车辆之间没有足够的间隙的系统、以及侧向/后向雷达。这些主动的车辆安全设备给驾驶员提供关于附近的车辆的行驶信息，使得驾驶员可视地或可听地识别附近的车辆的行驶信息。

但是，上述传统的主动的车辆安全设备仅仅将靠近驾驶员的车辆的具有主动的车辆安全设备的附近车辆的行驶信息提供给驾驶员，而没有将周围行驶条件的综合信息提供给该驾驶员。而且，传统的主动的车辆安全设备具有因为驾驶员的车辆在未预见的事情发生的情况下不能够和附近的车辆进行通信而因此可能导致追尾冲撞或其它交通事故的缺点。因此，需要用于在驾驶员的车辆和其它附近车辆之间进行车辆管理信息通信的系统。

而且，上面传统的主动的车辆安全设备仅仅将附近车辆的行驶信息提供给具有主动的车辆安全设备的车辆的驾驶员，使得驾驶员不能识别由没有经验的驾驶员、天气状况信息和道路状况信息所导致的未预见事情的发生，从而增加了在车辆之间的交通事故或冲撞的危险。总之，必须开发一种新的系统，该系统当警告驾驶员关于交通事故或冲撞的可能性时允许与附近的车辆分享该驾驶员的车辆的行驶信息，以便防止在车辆之间的交通事故和冲撞。

发明内容

因此，已经按照上述的问题来做出本发明，以及本发明的一个目标是提供一种用于在正在行驶的车辆之间形成网络和在车辆之间进行车辆管理信息通信的系统和方法。

本发明的另一个目标是提供一种用于基于正在行驶的车辆的行驶信息来形成临时网络(即，一种特定(ad-hoc)的网络)以及允许在车辆之间分享车辆管理信息，从而防止或警告交通事故或冲撞的可能性的系统和方法。

本发明的再一个目标是提供一种用于在正在行驶的车辆之间形成规定的无线网络以便使车辆能够彼此进行通信的系统和方法。

根据本发明的一个方面，能够通过提供一种用于在车辆之间形成特定的网络以便在它们之间进行车辆管理信息通信的方法来实现上述和其它的目标，所述方法包括如下步骤：允许源车辆收集它自己的车辆行驶信息，以及基于所述车辆行驶信息来产生所述源车辆的车辆管理信息；允许所述源车辆基于所述车辆管理信息来设置由预定的车辆行驶需求组成的路由条件，以及将具有路由条件和车辆管理信息的车辆管理信息消息发送到附近的车辆上；允许所述附近的车辆当接收到所述车辆管理信息消息时搜寻所述路由条件；以及确定所述附近的车辆是否根据所述路由条件来对所述车辆管理信息消息进行路由。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于在源车辆和附近的车辆之间形成特定的网络以便在它们之间进行车辆管理信息通信的装置，所述装置包括：传感器，用于收集包括源车辆的车辆位置、方向、和速度信息中的至少一个的车辆行驶信息；通信器，用于接收具有车辆管理信息的车辆管理信息消息和来自附近的车辆的所述附近车辆的路由条件，将预定的车辆行驶需求插入进所述路由条件中，将所述车辆行驶需求和所收集的车辆行驶信息进行比较，以及确定是否对所述车辆管理信息消息进行路由；以及显示器，用于将所收集的车辆行驶信息通知给驾驶员。

根据本发明的再一个方面，提供了一种用于在源车辆和附近的车辆之间形成特定的网络以便在它们之间进行车辆管理信息通信的装置，所述装置包括：传感器，用于收集包括源车辆的车辆位置、方向、和速度信息中的至少一个的车辆行驶信息；通信器，用于接收附近的车辆的车辆行驶信息；控制器，用于基于源车辆和附近的车辆的单独的车辆行驶信息来产生车辆管理信息，用于设置用来对车辆管理信息进行路由的预定的路由条件，用于将预定的车辆行驶需求插入进所述路由条件中，以及用于产生具有路由条件和车辆管理信息的车辆管理信息消息；以及显示器，用于将车辆管理信息和源车辆的车辆行驶信息通知给驾驶员。

根据本发明的又另一个方面，提供了一种用于在源车辆和附近的车辆之间形成特定的网络以便在它们之间进行车辆管理信息通信的方法，所述方法包括如下步骤：收集包括源车辆的车辆位置、方向、和速度信息中的至少一个的车辆行驶信息；接收包括车辆管理信息的车辆管理信息消息和来自附近的车辆的附近车辆的路由条件，将预定的车辆行驶需求插入进所述路由条件中，将所述车辆行驶需求和所收集的车辆行驶信息进行比较，以及确定是否对所述车辆管理信息消息进行路由；以及将源车辆的车辆行驶信息通知给驾驶员。

根据本发明的再一个方面，提供了一种用于在源车辆和附近的车辆之间形成特定的网络以便在它们之间进行车辆管理信息通信的方法，所述方法包括如下步骤：收集包括源车辆的车辆位置、方向、和速度信息中的至少一个的车辆行驶信息；从附近的车辆接收附近的车辆的车辆行驶信息；基于源车辆和附近的车辆的车辆行驶信息来产生车辆管理信息，设置用来对车辆管理信息进行路由的路由条件，将预定的车辆行驶需求插入进所述路由条件中，和产生具有路由条件和车辆管理信息的车辆管理信息消息；以及将源车辆的车辆行驶信息和车辆管理信息通知给驾驶员。

附图说明

结合附图，根据下列的详细描述将会更清楚地理解本发明的上述和其它的目标、特征和其它的优点，其中：

图1是在根据本发明的优选实施例的车辆中使用的行驶信息通信系统的方框图；

图2是根据本发明的优选实施例的图1的通信器的方框图；

图3是说明根据本发明的优选实施例的车辆管理信息消息的头部结构的视图；

图4是说明根据本发明的优选实施例当源车辆向附近的车辆广播它自己的行驶信息消息时车辆管理信息消息的头部结构的视图；

图5是说明根据本发明的优选实施例当源车辆向附近的车辆广播它自己的行驶信息消息时车辆管理信息消息的路由路径的视图；

图6是说明根据本发明的另一个优选实施例当源车辆向包含在规定的区域中的附近的车辆广播它自己的行驶信息消息时车辆管理信息消息的头部结构的视图；

图7是说明根据本发明的另一个优选实施例当源车辆向包含在规定的区域中的附近的车辆广播它自己的行驶信息消息时车辆管理信息消息的路由路径的视图；

图8A和8B是说明根据本发明的再一个优选实施例当源车辆将它自己的行驶信息消息发送到规定的车辆时的车辆管理信息消息的头部结构的视图；

图9是说明根据本发明的再一个优选实施例当源车辆将它自己的行驶信息消息发送到规定的车辆时的车辆管理信息消息的路由路径的视图；

图10A、10B、10C和10D是说明根据本发明的再一个优选实施例当源车辆选择多于两个路由路径并且通过使用扩散算法(flooding algorithm)将它自己的行驶信息消息发送到规定的车辆时的车辆管理信息消息的头部结构的视图；

图11是说明根据本发明的再一个优选实施例当源车辆选择多于两个路由路径并且通过使用扩散算法(flooding algorithm)将它自己的行驶信息消息发送到规定的车辆时的车辆管理信息消息的路由路径的视图；

图12A、12B、12C和12D是说明根据本发明的再一个优选实施例当源车辆将它自己的行驶信息消息广播到在规定的周围区域中所包含的所有车辆时的车辆管理信息消息的头部结构的视图；

图13是说明根据本发明的再一个优选实施例当源车辆将它自己的行驶信息消息广播到在规定的周围区域中所包含的所有车辆时的车辆管理信息消息的路由路径的视图；

图14是根据本发明的优选实施例的用于广播用来将交通事故或冲撞警告给驾驶员的消息(即，交通事故警告消息)的方法的概念性图；

图15是根据本发明的另一个优选实施例的用于广播用来将交通事故或冲撞警告给驾驶员的消息(即，交通事故警告消息)的方法的概念性图；

图16是根据本发明的再一个优选实施例的用于广播用来将源车辆进入十字路口警告给附近的车辆的消息的方法的概念性图；

图17是根据本发明的再一个优选实施例的用于广播用来将源车辆从一级公路(arterial road)进入主路通知给位于主路上的车辆的警告消息的方法的概念性图；

图18是根据本发明的再一个优选实施例的用于将用来警告迫近的交通事故或冲撞的消息发送到某个车辆的方法的概念性图；以及

图19是根据本发明的再一个优选实施例的用于将天气状况消息广播到附近车辆的方法的概念性图。

具体实施方式

现在，将参照附图详细地描述本发明的优选实施例。在附图中，即使在不同的图中描述了相同或相似的单元，也用相同的标号来表示该相同或相似的单元。在下列的描述中，当本文引入的已知的功能和配置可能造成本发明的主题相对不清楚时，将省略本文引入的已知的功能和配置的详细的描述。

图1是在根据本发明的优选实施例的车辆中使用的行驶信息通信系统的方框图。参照图1，行驶信息通信系统包括控制器10、传感器单元20、显示器单元30、通信器40和可选单元50。

传感器单元20包括GPS(全球定位系统)接收机21、陀螺(gyro)传感器23、加速度传感器25、天气传感器27和电子地图29。传感器单元20收集车辆行驶信息并且将其发送到控制器10。更详细地说，GPS接收机21收集源车辆的位置信息，和陀螺(gyro)传感器23检测源车辆的旋转角度。加速度传感器25检测源车辆的加速度信息。天气传感器27检测诸如云、雾、雨、雪、和细雨等的天气状况信息，并且将所检测的天气状况信息提供给控制器10。电子地图29管理诸如道路的弯曲度、交通灯信息、道路宽度信息、周围道路信息、和附近地区信息等的道路信息。

可选单元50包括诸如附加地安装在车辆上的雷达51和照相机53的附加设备。可选单元50可以适于用来增强由传感器单元20所收集的车辆行驶信息的精确度。为了描述的方便和更好地理解本发明，以后将传感器单元20和可选单元50称为传感器单元20。传感器单元20能够识别涉及驾驶员的车辆的交通事故的发生。如果安全气袋被突然地展开或加速度传感器25检测到突然的减速，则传感器单元20可以确定交通事故已经发生了。这里将省略对这个交通事故确定技术的详细的描述，因为它对于本领域的技术人员来说是众所周知的。

控制器10从传感器单元20接收各种信息。更详细地说，控制器10从GPS接收机21接收车辆位置信息，从陀螺(gyro)传感器23接收车辆旋转角信息，从加速度传感器25接收车辆加速度信息，以及从天气传感器27接收诸如雾信息的天气状况信息。控制器10将从传感器单元20和可选单元50所接收的车辆行驶信息和从通信器40所接收的附近车辆的行驶信息进行比较，以及产生诸如冲撞警告消息和正面(frontal)事故指示消息的车辆安全信息。如果当接收到由电子地图29控制的信息和车辆行驶速度时产生诸如突然的减速和盲角(blind corner)的任何车辆安全信息，则控制器10产生指示车辆安全信息的如此变化的车辆安全信息。例如，控制器10当从电子地图29接收到道路信息时识别道路的弯曲度和当前的交通灯，并且因此计算合适的车辆行驶速度。当接收到上述的车辆安全信息和车辆行驶信息时，控制器10产生要发送到附近的车辆的车辆管理信息。上述的车辆管理信息可以包括上面的车辆安全信息和车辆行驶信息，或者可以包括它们中的一个。

这里所使用的术语“车辆管理信息”不仅包括车辆安全信息或车辆行驶信息，而且包括更广泛意义上的车辆之间的信息通信所需要的任何一个消息。例如，假如多个车辆在一个组中行驶，车辆管理信息可以是在这些车辆之间的信息通信所需要的规定的消息。

控制器10设置用于路由车辆管理信息的路由条件。更详细地说，控制器10当接收到车辆管理信息时从传感器单元20接收诸如车辆位置、速度、和行驶方向的各种车辆行驶信息，以及基于目标车辆(即目的地车辆)的行驶信息来设置适于对车辆管理信息进行路由的路由条件。路由条件可以包括诸如车辆位置、速度、和行驶的方向的各种车辆行驶条件(也称为车辆行驶需求)。因此，仅仅少数满足上面的行驶需求的车辆能够对车辆管理信息进行路由。

控制器10基于上面的路由条件(即行驶计划)和车辆管理信息来产生车辆管理信息消息，并且将该车辆管理信息消息发送到附近的车辆。车辆管理信息消息包括头部和主体(main body)，路由条件被装载在头部上，和车辆管理信息被装载在主体上。

通信器40适于用来形成在车辆之间的临时的无线网络(即特定的网络(ad-hoc network))。更详细地说，通信器40能够通过使用例如WLAN(无线局域网)方案、CDMA(码分多址)方案、GSM(全球移动通信系统)方案、蓝牙方案、以及OFDM方案的各种无线通信方法的任何一种来形成如此的临时无线网络。在这种情况中，假如应用到本发明的临时无线网络是特定的(ad-hoc)网络，但是能够在车辆之间形成如此的特定的(ad-hoc)网络的任何一种网络方案都能被用于本发明。

通信器40从附近的车辆接收车辆管理信息消息，并且从所接收的车辆管理信息消息的头部信息中检测路由条件和消息接收条件。通信器40确定路由条件是否是与由控制器10所产生的车辆行驶信息相兼容，并且确定是否根据该兼容性确定结果来对车辆管理信息消息进行路由。通信器40确定车辆行驶信息是否是与消息接收条件相兼容。如果它们是彼此之间兼容的，则通信器40将在车辆管理信息消息的主体(main body)中包含的车辆管理信息发送到控制器10。

通过路旁的固定设备或无线基站能够将通信器40连接到公共骨干网上。固定设备可以是诸如安装到道路旁区域的信标(beacon)的中继器。例如，可以通过有线地或无线地将中继器连接到交通信息服务中心。中继器将从交通信息中心所接收的交通信息广播到附近的车辆，或接收附近的车辆的行驶信息并且将该行驶信息广播到除了所述附近的车辆之外的车辆上。

显示单元30适于用来将由控制器10所产生的他的或她的车辆的行驶信息或者从附近的车辆所接收的行驶信息通知给驾驶员。显示单元30可以包括声音处理器31、显示器33、和消息显示器35。声音处理器31将由控制器10所产生的他的或她的车辆的行驶信息或者从附近的车辆所接收的他的或她的车辆的行驶信息可听地通知给驾驶员。显示器33适于用来指示从传感器单元20接收的车辆行驶信息。消息显示器35适于用来指示，例如，由控制器10所产生的或从附近的车辆所接收的交通冲撞警告消息和正面(frontal)事故指示消息的各种车辆安全信息。虽然在本发明中将显示器33和消息显示器35彼此分开，但应该注意的是它们能够被集成为一体。

图2是根据本发明的优选实施例的图1的通信器40的方框图。以后将参照图2来详细地描述通信器40。

通信器40将行驶信息通信系统连接到外部或内部的无线通信设备上。通信器40可以通过这个通信设备在车辆之间形成特定的(ad-hoc)网络，或者可以通过这个通信设备和骨干网络进行通信。通信器40被连接到包含在例如内部或外部的WLAN、CDMA、GSM、蓝牙、和OFDM设备的物理层中的各种无线通信单元200上。通信器40通过使用上述的设备来形成特定的(ad-hoc)网络。逻辑网络设备205适于用来将上面的无线通信单元200识别为逻辑设备。特定的(ad-hoc)路由堆栈210配置特定的(ad-hoc)网络，而不考虑无线通信单元200的类型。特定的(ad-hoc)路由堆栈210对包含在所接收的车辆管理信息消息中的头部信息进行解码，或者对要发送的车辆管理信息消息的头部信息进行编码。DITP(行驶信息传送协议)层215对在行驶信息通信系统中通信的车辆管理信息消息进行格式化，和便利于对车辆管理信息消息的操作进行编码或解码。DITP层215以DITP的形式对从控制器10接收的消息进行编码，对所接收的消息进行解码，并且将结果消息发送到控制器10。控制器接口220提供在DITP层215和控制器10之间的接口。

另一方面，通信器40包括一个网络设备，通过该网络设备，通信器40通过使用诸如WLAN AP(接入点)、CDMA基站、和GSM基站等的无线基站或者固定设备连接到骨干网络。为了将通信器40和骨干网络相连接，通信器40包括IP(互联网协议)230、TCP(传输控制协议)/UDP(用户数据报协议)、和套接字(socket)接口240。IP 230是与基于OSI(开放式系统互联)模型的第三层(即，网络层)相对应的协议，并且部分地被用作TCP/IP。IP 230使得根据规定的传输控制协议来在多于两个网络(即，至少两个不同的网络)之间传输报文成为可能。TCP/UDP 235是与基于OSI模型的第四层(传输层)相对应的协议，并且以到达时间的次序来安排所接收的报文。套接字接口240是TCP/IP协议的编程者接口，并且提供在控制器10和TCP/IP协议之间的接口。

如果需要将行驶信息通信系统和诸如英特网的骨干网络相互连接，则通过包含在通信器40中的上述的网络设备将行驶信息通信系统连接到骨干网络。例如，如果电子地图29需要被更新，则通过通信器40将行驶信息通信系统连接到英特网，以便从连接到英特网上的规定的服务器上下载新的电子地图。

图3是说明根据本发明的优选实施例的车辆管理信息消息的头部结构的视图。

参照图3，控制器10基于源车辆的车辆行驶信息和附近的车辆的车辆行驶信息来设置用于路由车辆管理信息的路由条件。车辆管理信息包括车辆的位置、速度、方向、加速度、和转向或范围(extent)。其后将参照图3来描述具有路由条件的车辆管理信息消息的头部结构。

头部包括用于指示路由车辆信息的域、用于指示目标车辆信息的域、以及用于指示源车辆信息的域。从路由类型域300到路由区域域330(300、305、315、320、325、330)的域适于用来指示路由条件(也称为路由器条件)。从目标ID 335到目标方向域350(335、340、345、350)的域适于用来指示能够接收到车辆管理信息消息的目标车辆(即，目的地车辆)的条件。在这种情况中，将目标车辆的条件定义为接收条件。如果需要，该接收条件和路由车辆域一起适于用来指示车辆管理信息消息的广播域。与源车辆相关联的域的范围是从有效时间域355到顺序号域385(355、360、365、370、375、380、385)。

路由类型域300指示消息的路由方法。虽然本发明示范性地描述转发(forward)路由方法、扩散(flooding)路由方法、广播路由方法、以及从转发、扩散、和广播路由方法中任意组合而成的组合路由方法，但是本领域的技术人员将理解除了上述的路由方法之外的路由方法也可应用于本发明。转发(forward)路由方法是用于将所接收的消息重新发送到下一个交换点或最后的目标的路由方法。扩散(flooding)路由方法是用于将在预定的车辆处所接收的仅仅一个消息发送到连接到路由车辆的所有车辆上的路由方法。广播路由方法是用于将所接收的消息发送到所有附近的车辆上的路由方法。

在将用于对车辆管理信息消息进行路由的规定的路由车辆确定为在转发或扩散路由方法中的车辆的情况中，路由器ID域305适于用来指示规定的路由车辆ID。但是，在将如此规定的路由车辆确定为在广播路由方法中的车辆的情况中，域305被指示为规定的符号或编号“0”或“x”或参考字符。

路由方向域315适于用来对车辆管理信息消息进行路由，并且是用于将车辆行驶方向设置为车辆管理信息消息的路由条件的域。路由车辆的行驶(running)方向可以被确定为，例如，东(E)、西(W)、南(S)或北(N)。如果需要的话，如此的路由车辆的行驶(running)方向还可以被细分，或者可以被指示为用来替代如此方向的角度。但是，假如没有规定路由车辆的方向，路由方向域315通常保留为null(空)。路由速度域320使其行驶速度高于或低于预定速度的规定车辆可以对车辆管理信息消息进行路由。以正(+)值的形式来显示高于预定速度的车辆行驶速度。以负(-)值的形式来显示低于预定速度的车辆行驶速度。路由区域(X)域325和路由区域(Y)域330适于当它们和目标位置域340一起执行广播路由时用来设置消息广播区域。更具体地说，目标位置域340适于用来设置车辆管理信息消息的广播区域(即，路由区域或目标区域)。路由区域(X)域325的多于两个位(bit)适于用来基于目标车辆位置域340来识别前向区域和后向区域。路由区域(Y)域330的至少两个位(bit)适于用来基于目标车辆位置域340来识别右向区域和左向区域。路由区域随着，例如，要发送的消息的类型、道路状况(road condition)、和当前的行驶环境而变化。更具体地说，能够根据车辆行驶速度和从电子地图29所获得的道路宽度来减少或增加路由区域。在下列的表1中显示了其中适于用于识别的每一个路由区域域的两位(bit)的代表性的例子。

[表1]

               00         01          10           11

路由区域(X)    --      后向区域    前向区域    后向和前向区

域

路由区域(Y)    --      左向区域    右向区域    右向和左向区

域

参照上面的表1，路由方向域315、路由速度域320、路由区域(X)域325、和路由区域(Y)域330适于用来确定路由方向，以便允许仅仅少数满足规定的行驶需求的车辆来充当路由车辆。在这种情况中，应该注意的是包含在路由条件中的规定的行驶需求可以进一步包括车辆的加速度或右和左变化速率。

目标ID域335是用于指示接收到车辆管理信息消息的目标车辆的ID的域。在没有确定特定的目标车辆就广播消息的情况中，以预定的字符“0”或“*”的形式来显示目标ID域335。在将特定的目标车辆确定为在转发或扩散路由中的车辆的情况中，使用目标ID域335。在这种情况中，目标位置域340、目标速度域345、和目标方向域350是与路由条件域相关联的，并且允许在路由条件域中规定的路由车辆来选择下一个路由车辆。本发明的特征在于其在发送消息之前没有设置路由路径，而是根据附近的车辆的行驶信息来实时地设置路由路径。为什么实时地设置路由路径的理由是为了防止由于当在发送消息之前设置路由路径时的快速的车辆速度而将预定的路由路径从最优的路由路径中分离开来。

另一方面，如果将车辆管理信息消息广播到很多未指定的车辆上，则以预定的字符的形式来显示目标位置域340，并且该目标位置域340适于用来指示消息广播区域。更具体地说，目标位置域340指示在路由区域(X)域325和路由区域(Y)域330中规定的广播区域的参考坐标。目标速度域345和目标方向域350以与路由速度域320和路由方向域315中的方法相似的方法来指示用来接收广播消息所使用的车辆行驶需求。例如，如果将目标速度域345设置为预定的值“+60”，则仅仅具有大于60km/h的行驶速度的车辆接收消息。如果将目标速度域345设置为预定的值“-60”，则仅仅具有小于60km/h的行驶速度的车辆接收消息。

有效时间域355适于用来指示从源车辆接收的车辆管理信息消息的有效周期。源车辆通过使用有效时间域355来防止消息被无限期地和重复地路由。源ID域360是源车辆的唯一ID。源位置域365、源速度域370、和源方向域375适于用来在预定的时间处允许源车辆来指示它自己的位置、速度、和方向信息，其中在所述预定的时间处源车辆接收到车辆管理信息消息。当接收到车辆管理信息消息的源车辆设置返回路径时，可以使用与源车辆相关联的信息。

发送时间域380指示其中源车辆发送车辆管理信息消息的预定时间。顺序号域385指示从源车辆广播的消息的顺序号。顺序号域385适于用来确定接收与源ID域365在一起的消息的车辆是否重复地接收相同的消息。最后，主体大小390指示与头部一起发送的行驶信息的大小。

以后将参照图3来更详细地描述用于对车辆管理信息消息进行路由的各种方法。图4是说明当在交通灯中行进的规定车辆向附近的车辆广播它自己的行驶信息消息时车辆管理信息消息的头部结构的视图。图5是说明当在交通灯中行进的规定车辆向附近的车辆广播它自己的行驶信息消息时车辆管理信息消息的路由路径的视图。

应该注意的是车辆600是源车辆并且将它自己的行驶信息消息广播到附近的车辆。如图4中所示来设置消息的头部。将路由类型域300设置为广播路由方法。因为路由类型域300没有指示规定的路由车辆，所以将路由器ID域305设置为预定的字符“0”或“*”。路由方向域315、路由速度域320、路由区域(X)域325、和路由区域(Y)域330保留null(空)。接收源车辆600的行驶信息消息的所有附近的车辆都不管它们的位置、速度、和方向而对该行驶信息消息进行路由。

将目标ID域335设置为预定的字符“0”或“*”，并且该目标ID域335指示所有的车辆都能接收消息。将目标位置域340设置为与源位置域365中的值相同的值，并且该目标位置域340指示基于源车辆600将消息广播到附近的车辆。在这种情况中，目标速度域345和目标方向域350保留null(空)，并且所有的车辆都不考虑它们的速度和方向而接收从源车辆600所广播的消息。另一方面，将有效时间域355设置为，例如，60秒的预定时间。在从源时间域380中规定的15:20:30时刻(o’clock)的预定时间起经过60秒之后，接收消息的车辆将丢弃消息。

源ID域360指示车辆600的身份。当源车辆600广播车辆管理信息消息时，源位置域365、源速度域370、和源方向域375指示源车辆600被定位在预定的坐标(X600，Y600)处并且以预定的速度70km/h向东行驶。顺序号域385指示从车辆600所接收的行驶信息消息具有预定的顺序号120。主体大小390指示利用头部接收车辆管理信息。

参照图5，在附近的车辆601、602、603、610和611的单独的通信器40处来接收从源车辆600广播的车辆管理信息消息。附近的车辆的单独的通信器40搜寻所接收的消息的头部，并且允许各个车辆来识别它们充当路由车辆或目标车辆。每一个通信器40都将所接收的消息的主体发送到控制器10，并且根据在所接收的消息的头部中所规定的路由方法来将所接收的消息重新路由到附近的车辆604、605、612、613、650、651和652上。

图6和7说明根据本发明的另一个优选实施例用于基于源车辆来将车辆管理信息消息发送到行驶在规定的区域中的附近的车辆的方法。图6是车辆管理信息消息的头部结构，和图7是路由路径，通过该路由路径来发送车辆管理信息消息。

在图6中，设置头部，以便允许仅仅满足预定的车辆行驶需求的车辆来路由或接收源车辆700的行驶信息消息。将路由类型域300设置为广播路由方法。因为没有确定规定的路由车辆，所以将路由器ID域305设置为预定的字符“0”或“*”。将路由方向域315设置为规定的值，来作为用于对源车辆700的车辆管理信息消息进行路由的车辆行驶需求。更具体地说，仅仅向东行驶的车辆，如在源车辆700中的那样，能路由消息。路由速度域320保留为null(空)，并且没有被包含在路由条件中。路由区域(X)域325被设置为预定的值“11:1000”，和指示包含在目标位置域340中规定的坐标的前向和后向方向中的1km的范围内的车辆。路由区域(Y)域330被设置为预定的值“11:15”，和指示在目标位置域340中规定的坐标的右向和左向方向中的15m的范围内对消息进行路由。更具体地说，注意的是由向东行驶的车辆在规定的区域70之内对根据头部中所规定的信息从源车辆700广播的车辆管理信息消息进行路由，其中所述规定的区域70覆盖了从目标位置域340中规定的坐标起的前向和后向1km的距离和从同样的坐标起的右向和左向15m的距离。

在这种情况中，将目标ID域335设置为预定的字符“0”或“*”，并且该目标ID域335指示没有规定特定的目标车辆。目标位置域340指示在其处按如上所述来广播消息的参考位置。在这种情况中，将目标方向域350设置为向东，但是目标速度域345保留为null“空”。在向东行驶的车辆处接收目标方向域350的信息，而与车辆的速度信息无关。另一方面，将有效时间域355设置为60秒的预定时间。在从源时间域380中规定的15:20:30时刻(o’clock)的预定时间起经过60秒之后，接收消息的车辆将丢弃消息。

源ID域360指示车辆700的身份。当源车辆700广播车辆管理信息消息时，源位置域365、源速度域370、和源方向域375指示源车辆700被定位在预定的坐标(X700，Y700)处并且以预定的速度70km/h向东行驶。顺序号域385指示从车辆700所发送的车辆管理信息消息具有预定的顺序号122。主体大小390指示在经过由头部包含的预定的时间之后接收到10个字节的车辆管理信息。

参照图7，在附近的车辆701、702、703、710和711的单独的通信器40处接收从源车辆700广播的车辆管理信息消息。附近车辆的单独的通信器40搜寻所接收的消息的头部，并且允许各个车辆来识别它们被包含在路由车辆或目标车辆的范围之内。每一个通信器40都将包含在所接收的消息的主体中的车辆管理信息发送到控制器10，并且根据在所接收的消息的头部中所规定的路由方法来将所接收的消息重新路由到附近的车辆704、705、712、750、751和752上。在这种情况中，虽然车辆701、702、703、710和711将行驶信息消息广播到所有附近的车辆上，但是为了描述的方便和更好地理解本发明，图7仅仅描述接收消息的车辆。

附近的车辆712将它自己的行驶信息和在所接收的消息的头部中规定的目标条件的车辆行驶需求进行比较。认识到附近的车辆712是目标车辆，然后附近的车辆712将在消息的主体中包含的行驶信息发送到控制器10。认识到附近的车辆712是基于用于所接收的消息的头部中规定的路由条件的车辆行驶需求的路由车辆，从而附近的车辆712将消息路由到附近的车辆713。但是，附近的车辆704、705、751和750通过使用它们的通信器40认识到它们的行驶信息是不与消息头部的路由条件和起消息接收条件作用的车辆行驶需求相兼容的，并且由此丢弃该消息。从附近的车辆712接收到消息的附近的车辆713将它自己的行驶信息与在消息的头部中规定的路由条件和消息接收条件进行比较。然后，认识到附近的车辆713不是路由车辆或者目标车辆，从而该附近的车辆713丢弃消息。

图8A、8B和9说明根据本发明的再一个优选实施例用于允许车辆根据转发路由方法将它自己的行驶信息消息发送到规定的车辆的方法。图8A-8B是车辆管理信息消息的头部结构，并且图9是路由路径，通过该路由路径来发送车辆管理信息消息。

图8A是发送到附近的车辆810的消息的头部，以便允许车辆800来将车辆管理信息消息发送到指定的车辆813。将路由类型域300设置为转发路由方法，以及车辆800考虑到在源车辆800自身和指定的车辆813之间的距离、行驶方向、和速度信息来从很多附近的车辆之中选择指定的路由车辆。假设将附近的车辆810设置为本发明中的第一路由车辆。路由方向域315可以保留为null(空)，或者可以被设置为指定的方向。如果将路由方向域315设置为指定的方向，则附近的车辆810从向指定的方向行驶的附近的车辆之中选择一个车辆来作为用于确定下一个路由车辆的路由车辆。因为路由速度域320保留为null(空)并且没有广播消息，所以路由区域(X)域325和路由区域(Y)域330保留为null(空)。

将目标ID域335设置为特定的目标车辆813。目标位置域340指示目标车辆813的坐标。在发送车辆管理信息消息的情况下将目标速度域345设置为目标车辆813的速度，以及在发送车辆管理信息消息的情况下将目标方向域350设置为目标车辆813的方向。另一方面，将有效时间域355设置为60秒的预定时间。在从源时间域380中规定的15:20:30时刻(o’clock)的预定时间起经过60秒之后，接收消息的车辆将丢弃消息。

源ID域360指示车辆800正在充当源车辆。当源车辆800广播车辆管理信息消息时，源位置域365、源速度域370、和源方向域375指示源车辆800被定位在预定的坐标(X800，Y800)处并且以预定的速度70km/h向东行驶。顺序号域385指示从车辆800所发送的车辆管理信息消息具有预定的顺序号“126”。主体大小390指示在经过由头部所包含的预定时间之后接收到10个字节的车辆管理信息。

图8B是从路由车辆810发送到另一个附近的车辆811的消息的头部，以便将从源车辆800产生的车辆管理信息消息发送到特定的目标车辆813。从源车辆800接收到车辆管理信息消息的路由车辆810将由传感器单元20所收集的它自己的车辆行驶信息和在消息的头部中规定的车辆行驶需求进行比较。认识到路由车辆810是与路由条件相兼容。确认了目标车辆813没有存在在路由车辆810的附近，因此路由车辆810认识到路由操作的必要性。路由车辆810考虑到目标车辆813的位置、速度、和方向信息而将来自向东行驶的附近的车辆之中的车辆811设置为路由车辆。路由车辆810将所接收的消息的路由器ID域305改变为路由器ID域811，然后发送该消息。

如图9中所示，在根据消息头部中规定的路由条件确定为路由器的附近的车辆810的通信器40处接收从目标车辆800发送的车辆管理信息消息。路由车辆810的通信器40基于在所接收的消息的头部中所规定的路由条件而认识到路由车辆810起路由车辆的作用。消息头部被改变到如图8B中所示的另一个头部，并且所改变的头部被发送到附近的车辆811。认识到当接收到所接收的消息的头部信息时将附近的车辆811设置为路由器车辆，并且确定目标车辆813是否存在在附近的车辆811的附近。如果目标车辆813存在在路由车辆811的附近，则路由车辆811将消息路由到目标车辆813上。目标车辆813的通信器40认识到当接收到消息的头部信息时将车辆813设置为目标车辆，然后将该消息发送到控制器10。

图10A、10B、10C、10D和11是说明车辆选择两个路由路径并且通过使用扩散路由方法(flooding routing method)将车辆管理信息消息发送到规定的车辆的概念性图。扩散路由方法(flooding routing method)适于用来增强消息的传送速率。图10A-10D分别是车辆管理信息消息的头部结构。图11是路由路径，通过该路由路径来发送车辆管理信息消息。以后将参照图10A至11来描述消息扩散方法。

图11是说明当源车辆900根据扩散路由方法将行驶信息消息发送到规定的车辆916时的路由路径的视图。源车辆900的控制器10考虑了在源车辆900和指定的车辆916之间的距离、以及与指定的车辆916相关联的900的行驶方向和速度信息而从附近的车辆之中选择指定的路由车辆。假设分别将附近的车辆911和912设置为路由车辆。如图10A中所示，定义了从源车辆900发送到路由车辆911的车辆管理信息消息的头部。如图10B中所示，定义了从源车辆900发送到路由车辆912的行驶信息消息的头部。将路由器类型域300设置为扩散路由方法。将路由器ID域305设置为车辆911或车辆912。在图10A中所示的头部中除了路由器ID域305之外的剩余域是与图10B中所示的头部中的那些相同的。图10A～10B中所示的单独域的定义是与图8A～8B中的那些相似的，因此这里将忽略它们的详细的描述。

作为路由器所选择的附近的车辆911和912的单独的通信器400从源车辆900接收车辆管理信息消息。认识到当接收到在消息的头部中规定的路由条件时将车辆911和912设置为路由车辆。路由车辆911和912的单独的控制器10确定在车辆管理信息消息接收条件中规定的目标车辆916没有存在在路由车辆911和912的附近，因此认识到路由操作的必要性。路由车辆911和912考虑了目标车辆916的位置、速度、和方向信息以及消息头部中所规定的路由条件而分别将来自向东行驶的附近的车辆之中的车辆914和车辆913设置为路由车辆。如图10C-10D中所示，路由车辆911和912分别将在所接收的车辆管理信息消息头部的路由条件中包含的路由器ID域305设置为车辆914和车辆913，然后对消息进行路由。

车辆914和913接收车辆管理信息消息，认识当接收到所接收的车辆管理信息消息头部时它们被设置为路由车辆，以及确定在消息头部中规定的目标车辆916是否存在在它们自己914和913的附近。因为目标车辆916存在在车辆914和913的附近，所以路由车辆914和913将车辆管理信息消息路由到目标车辆916。目标车辆916从路由车辆914和913接收车辆管理信息消息。目标车辆916的通信器40确定当接收到消息的头部时将目标车辆916设置为消息的目标车辆，并且将在消息中包含的车辆管理信息发送到控制器10。目标车辆916认出车辆管理信息消息头部的路由类型域300被设置为扩散路由方法。如果目标车辆916重复地接收其中源ID域360被设置为车辆900和顺序号域385被设置为预定号“128”的车辆管理信息消息，则目标车辆916丢弃重复接收的消息。

图12A、12B、12C、12D和13是说明根据本发明的再一个优选实施例的用于允许源车辆将车辆管理信息消息广播到包含在源车辆周围的预定区域中的所有车辆上的方法的概念图。可以通过在转发路由方法和广播路由方法之间的组合来执行图12～13中所示的消息传输方法。以后将参照图12-13来描述由在转发路由方法和广播路由方法之间的如此组合所提供的这种消息传输方法。

图13是说明当源车辆1000将它自己的车辆管理信息消息广播到在规定的区域13中所包含的所有车辆时的车辆管理信息消息的路由路径的视图，其中所述规定的区域13覆盖基于位于后向距离200m的基准点的左向距离15m和后向距离500m的范围。源车辆1000考虑了它自己的与基准点相关联的距离、行驶方向、和速度信息而将附近的车辆1010设置为路由车辆。

源车辆1000设置发送到路由车辆1010的消息头部，如图12A中所示。将路由类型域300设置为“在转发后广播的路由”方法。将路由器ID域305设置为车辆1010。将来自用于路由条件的车辆行驶需求之中的路由方向域315设置为向东，使得仅仅向东行驶的车辆能够对消息进行路由。路由速度域320保留为null(空)，车辆速度信息没有被包含在路由条件中。将路由区域(X)域325设置为预定的值“01:500”，并且该路由区域(X)域325指示在覆盖目标位置域340中规定的基准位置的后向方向上预定的距离500m的规定区域中广播消息。将路由区域(Y)域330设置为预定的值“01:15”。在覆盖目标位置域340中规定的坐标的左向方向上的预定的距离15m的规定区域中对消息进行路由。更具体地说，将根据头部信息从源车辆1000广播的车辆管理信息消息广播到在规定的广播区域中的向东行驶的车辆上，其中所述规定的广播区域覆盖基于在目标位置域340中规定的基准点的向左15m的距离和向后500m的距离的范围。

将目标ID域335设置为预定的字符“0”或“*”，并且该目标ID域335指示没有确定特定的目标车辆。将目标位置域340设置为预定的坐标(Xd，Yd)1060，并且该目标位置域340指示在其处广播消息的基准位置。在这种情况中，将目标方向域350设置为向东，但是目标速度域345保留为null“空”，使得在广播区域之内向东行驶的车辆能够接收从源车辆600广播的消息，而与车辆速度信息无关。另一方面，将有效时间域355设置为60秒的预定时间。在从源时间域380中规定的15:20:30时刻(o’clock)的预定时间起经过60秒之后，接收消息的车辆丢弃该消息。除了所丢弃的消息域之外的域是与上述的优选实施例的那些域相似的，从而这里将省略它们的详细描述。

接收具有图12A′中所示的头部的车辆管理信息消息的路由车辆1010确定在头部发送路由类型信息之后将路由类型设置为广播路由方法。然后，车辆1010通过查阅头部的路由器ID域305而认出车辆1010被设置为路由车辆。路由车辆1010的通信器40将它自己的车辆行驶信息和在包含在它自己的头部中的路由条件中所定义的预定的车辆行驶需求相比较。认出车辆1010存在在头部中定义的预定的广播区域的外边，使得车辆1010确定车辆管理信息消息需要被进行路由。路由车辆1010将它自己的车辆行驶信息和附近的车辆的车辆管理信息进行比较，并且根据头部中所定义的路由条件将附近的车辆1011设置为下一个路由车辆。如图12B中所示，将在所接收的消息的头部中包含的路由器ID域305中记录的信息“1010”切换到另一个信息“1011”，使得将与信息“1010”相对应的路由车辆1010也切换到与包含在附近的车辆中的信息“1011”相对应的另一个路由车辆1011，因此路由车辆1010将消息路由到车辆1011上。

起路由器作用的附近的车辆1011将在车辆管理信息消息的头部中包含的路由器ID域305的信息改变为新的信息1012，如图12C中所示，使得也将路由车辆1011改变为车辆1012并且因此消息被路由到车辆1012上。接收消息的附近的车辆1012通过查阅消息的头部信息而认识到车辆1012存在在广播区域中，将路由器ID域305的信息转换成如图12D中所示的新的值“0”或“*”，然后将消息广播到附近的车辆1013、1014、和1016上。附近的车辆1012将通过通信器40所接收的消息发送到控制器10。车辆1013、1014、和1016将消息广播到附近的车辆1015、1017、和1018。包含在广播区域中的车辆1012至1018的单独的通信器40分别将包含在车辆管理信息消息中的车辆管理信息发送到单独的控制器10上。在这种情况中，向西行驶的车辆1052或1051可以接收广播消息，但是认识到当接收到消息头部时车辆1052或1051没有存在在广播区域中，则丢弃所接收的消息。

图14是根据本发明的优选实施例的用于广播交通事故警告消息的方法的概念性图。参照图14，事故车辆1100发送用于警告向交通事故的所在地行驶的附近的车辆的消息，从而防止了进一步交通事故和冲撞。交通事故车辆1100能够通过使用图7中所示的方法来将指示交通事故发生的消息广播到包含在规定的区域中的车辆上。考虑了，例如，道路环境信息和全体车辆行驶环境信息来设置广播区域。在这种情况中，道路环境信息包括，例如，道路宽度或道路的弯曲度，以及全体车辆行驶环境信息包括，例如，当前的行驶速度和天气条件。从源车辆接收交通事故警告消息的车辆通过使用它们的消息显示器35和它们的声音处理器31将这个交通事故警告消息通知给它们的驾驶员。

图15是根据本发明的另一个优选实施例的用于广播交通事故警告消息的方法的概念性图。和图14相比较，图15说明用于如果没有向交通事故车辆行驶的附近的车辆则广播交通事故警告消息的方法。假如“在转发后广播的路由”的方法被应用到本发明中。如果没有向交通事故车辆1200行驶的附近的车辆，则交通事故车辆1200将来自附近的车辆之中的车辆1231设置为路由车辆，在消息头部中设置路由车辆和广播区域信息，以及将所设置的信息广播到路由车辆。经由车辆1232和1233将在路由车辆1231处所接收的消息发送到在广播区域中行驶的车辆1234上。车辆1234根据在消息头部中规定的路由条件来将消息广播到附近的车辆。

图16是根据本发明的再一个优选实施例的用于广播用来将源车辆进入十字路口(crossroad)警告给附近的车辆的消息的方法的概念性图。假如将图7中所示的广播路由方法应用到本发明中，即将进入十字路口(crossroad)的车辆1300从电子地图29接收与该十字路口(crossroad)相关联的信息。车辆1300确定在十字路口的附近是否存在预定的广播区域并且考虑到附近的车辆的行驶方向和速度而将它自己的车辆管理信息广播到在十字路口附近的附近的车辆上。在这种情况中，基于十字路口的宽度、和车辆的速度及行驶方向来确定广播区域。车辆管理信息包括车辆的位置、速度和方向信息。从车辆1300接收十字路口警告消息的车辆1340和1350将所接收的十字路口警告消息发送到控制器10，并且通过使用显示器35和声音处理器31将十字路口警告消息通知给它们的驾驶员。

图17是根据本发明的再一个优选实施例的用于广播用来将源车辆从一级公路(arterial road)进入主路通知给位于主路上的车辆的警告消息的方法的概念性图。假如将图9中所示的转发路由方法应用到本发明中。从一级公路(arterial road)进入主路的车辆1400检查来自电子地图29的必要的道路信息，并且识别出一级公路连接到主路上。车辆1400当从附近的车辆接收到车辆管理信息消息时确定是否存在行驶在主路上的车辆，并且基于所接收的车辆管理信息消息来确定在车辆之间的交通事故或冲撞的可能性。如果存在在一级公路上的车辆1400和在主路上的车辆1410之间的交通事故或冲撞的可能性，则车辆1400将用于指示它自己进入主路的警告消息发送到车辆1410上。接收到警告消息的车辆1410将消息发送到控制器10并且通过使用消息显示器35和声音处理器31将该警告消息发送给它自己的驾驶员。

图18是根据本发明的再一个优选实施例的用于将用来警告迫近的(impending)交通事故或冲撞的消息发送到某个车辆的方法的概念性图。假如将图9中所示的转发路由方法应用到本发明中。车辆1500在车辆1500和附近的车辆之间形成特定的(ad-hoc)网络，周期性地在车辆之间进行车辆管理信息的通信，或者频繁地在车辆之间进行如此的车辆管理信息的通信。车辆1500通过使用控制器10将它自己的车辆管理信息和附近的车辆的车辆管理信息进行比较，以及确定是否存在能够与车辆1500相互冲撞的某一车辆。如果发现能够与车辆1500相互冲撞的车辆1540，则车辆1500通过使用图9中所示的转发路由方法来将冲撞警告消息发送到车辆1540。

图19是根据本发明的再一个优选实施例的用于将天气状况消息广播到附近车辆的方法的概念性图。车辆1600通过使用天气传感器27来检测各种天气状况信息，例如，雾、雨、雪、和突发的温度变化信息等。车辆1600根据图5中所示的广播路由方法将由天气传感器27所收集的信息和减速警告消息等广播到附近的车辆。车辆1600可以根据图13中所示的在转发后广播的路由方法来将消息广播到附近的车辆。

正如从上面的描述显而易见的，本发明形成在车辆之间的特定的网络，在车辆之间进行车辆管理信息的通信，以及因此将全部交通条件信息提供给它们的驾驶员。此外，本发明在车辆之间进行车辆管理信息的通信，因此有效地防止了车辆的彼此相撞。而且，本发明基于车辆管理信息来实时地设置路由路径，并且因此即使车辆以高速度行驶，也能产生最佳的路由路径。

虽然为了说明性的目的而已经公开了本发明的优选实施例，但是本领域的技术人员将理解，在没有脱离如所附的权利要求所公开的本发明的范围和精神的情况下，各种变更、增加和替代是可能的。