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TWI680682B - 決定行動節點之位置之方法及其相關通訊系統、路測裝置及車輛 - Google Patents

決定行動節點之位置之方法及其相關通訊系統、路測裝置及車輛 Download PDF

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TWI680682B
TWI680682B TW106144813A TW106144813A TWI680682B TW I680682 B TWI680682 B TW I680682B TW 106144813 A TW106144813 A TW 106144813A TW 106144813 A TW106144813 A TW 106144813A TW I680682 B TWI680682 B TW I680682B
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康博竣
Po Chun Kang
蘇子翔
Tzu Hsiang Su
徐國晃
Kuo Huang Hsu
蔡佩娟
Pei Chuan Tsai
李宜靜
Yi Jing Lee
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財團法人工業技術研究院
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Abstract

一種決定行動節點之位置之方法，適用於一路側裝置。路側裝置與複數行動節點形成一道路上之一通訊網路。方法包括以下步驟：藉由至少一感測器，取得一第一道路資訊，其中第一道路資訊提供關聯於行動節點之絕對位置分布資訊；藉由一通訊裝置，接收來自行動節點之一第一行動節點之一第二道路資訊，其中第二道路資訊提供關聯於第一行動節點及第一行動節點之鄰近複數第二行動節點之相對位置分布資訊；以及藉由一比對裝置，根據第一道路資訊以及第二道路資訊，決定第一行動節點於道路上之一位置。

Description

決定行動節點之位置之方法及其相關通訊系統、 路側裝置及車輛
本揭露係有關於通訊系統及其決定行動節點之位置之方法，以及有關於一種車載通訊技術相關之通訊系統及其決定行動節點之位置之方法。
隨著車載通訊技術如通過車對車間通訊(vehicle-to-vehicle,V2V)、車對路側(Vehicle-to-Roadside，簡稱V2R)等信息交互和共享的通訊技術的發展日益成熟，使得應用車載通訊技術的行車安全系統愈來愈普及。藉由車載通訊技術，車載端(Vehicle)間以及車載端與路側端設施(Road Side Unit，RSU)之間能夠智能協同與配合，可提供各種不同的車載應用服務，且搭配前後端的車載服務系統及連接車身網路，可適時提供駕駛人車況、車輛異常警示、駕駛行為分析等，以減少事故發生及交通對環境的影響。
其中，以車對路(V2R)通訊為基礎的行車安全系統大都藉由路側裝置(RSU)來監控區域內的車輛的行車環境並發送警示訊息給區域內的車輛，以對需被警示之車輛進行各項警示，如 前方路況警示、交通事故警示、協同式碰撞警告等。然而，現有的V2R通訊為基礎的行車安全系統的警示訊息通常以廣播方式發送給區域內所有車輛，造成不需被警示之車輛也會顯示訊息，容易使駕駛人分心，除了造成車輛駕駛人的不便之外，也容易產生交通安全的隱憂。
有鑑於此，本揭露提供一種通訊系統及其決定行動節點之位置之方法。
本揭露的一實施例提供一種決定行動節點之位置之方法，適用於一路側裝置。路側裝置與複數行動節點形成一道路上之一通訊網路。方法包括以下步驟：藉由至少一感測器，取得一第一道路資訊，其中第一道路資訊提供關聯於行動節點之絕對位置分布資訊；藉由一通訊裝置，接收來自行動節點之一第一行動節點之一第二道路資訊，其中第二道路資訊提供關聯於第一行動節點及第一行動節點之鄰近複數第二行動節點之相對位置分布資訊；以及藉由一比對裝置，根據第一道路資訊以及第二道路資訊，決定第一行動節點於道路上之一位置。
本揭露另一實施例提供一種決定行動節點之位置之方法，適用於一行動節點，行動節點與一路側裝置形成一道路上之一通訊網路。方法包括以下步驟：藉由一通訊裝置，接收來自路側裝置之一第一道路資訊，其中第一道路資訊提供關聯於行動節點與複數鄰近行動節點之絕對位置分布資訊；藉由至少一感測器，取得一第二道路資訊，其中第二道路資訊提供關聯於行動節點及各鄰近行動節點之相對位置分布資訊；以及藉由一比對裝 置，根據第一道路資訊以及第二道路資訊，決定行動節點於道路上之一位置。
本揭露另一實施例提供一種通訊系統，包括一第一行動節點以及複數第二行動節點與一路側裝置。其中，第二行動節點鄰近於第一行動節點。路側裝置係與第一行動節點以及第二行動節點進行通訊以形成一道路上之一通訊網路。其中，路側裝置藉由至少一感測器，取得一第一道路資訊，藉由一通訊裝置，接收來自第一行動節點之一第二道路資訊，並且藉由一比對裝置，根據第一道路資訊以及第二道路資訊，決定第一行動節點於道路上之一位置，其中第一道路資訊提供關聯於第一行動節點以及第二行動節點之絕對位置分布資訊以及第二道路資訊提供關聯於第一行動節點及第二行動節點之相對位置分布資訊。
本揭露另一實施例提供一種路側裝置，用以與複數行動節點進行通訊以形成一道路上之一通訊網路。路側裝置包括至少一感測器、一通訊裝置、一比對裝置及一處理器。通訊裝置用以與各行動節點進行訊號傳送與接收。處理器係耦接至至少一感測器、通訊裝置、以及比對裝置，用以藉由至少一感測器取得一第一道路資訊，藉由通訊裝置，接收來自行動節點之一第一行動節點之一第二道路資訊，並且藉由比對裝置，根據第一道路資訊以及第二道路資訊，決定第一行動節點於道路上之一位置，其中第二道路資訊提供關聯於第一行動節點及第一行動節點之鄰近複數第二行動節點之相對位置分布資訊且第一道路資訊提供關聯於第一行動節點與各第二行動節點之絕對位置分布資訊。
本揭露另一實施例提供一種車輛，用以與一路側裝 置與複數鄰近車輛進行通訊以形成一道路上之一通訊網路。車輛包括至少一感測器、一通訊裝置、一比對裝置、及一處理器。通訊裝置用以與路側裝置與車輛進行訊號傳送與接收。處理器係耦接至至少一感測器、通訊裝置、以及比對裝置，用以藉由通訊裝置，接收來自路側裝置之一第一道路資訊，藉由至少一感測器，取得一第二道路資訊，並且藉由比對裝置，根據第一道路資訊以及第二道路資訊，決定車輛於道路上之一位置，其中第二道路資訊提供關聯於車輛及各鄰近車輛之相對位置分布資訊且第一道路資訊提供關聯於車輛與各鄰近車輛之絕對位置分布資訊。
本揭露之上述方法可經由本揭露之裝置或系統來實作，其為可執行特定功能之硬體或韌體，亦可以透過程式碼方式收錄於一紀錄媒體中，並結合特定硬體來實作。當程式碼被電子裝置、處理器、電腦或機器載入且執行時，電子裝置、處理器、電腦或機器變成用以實行本揭露之裝置或系統。
10‧‧‧通訊系統
70‧‧‧通訊系統
100‧‧‧路側裝置
110‧‧‧感測器
120‧‧‧通訊裝置
130‧‧‧處理器
140‧‧‧定位裝置
150‧‧‧比對裝置
160‧‧‧儲存裝置
200‧‧‧行動節點
210‧‧‧感測器
220‧‧‧通訊裝置
230‧‧‧處理器
240‧‧‧定位裝置
160‧‧‧儲存裝置
S302、S304、S306‧‧‧步驟
400、410‧‧‧拓樸圖
420、421、422、423、424、425‧‧‧第二道路資訊
S502、S504、S506、S508、S510、S512、S514、S516、S518、S520‧‧‧步驟
710‧‧‧路側裝置
711‧‧‧感測器
712‧‧‧通訊裝置
713‧‧‧處理器
714‧‧‧定位裝置
715‧‧‧儲存裝置
720‧‧‧行動節點
721‧‧‧感測器
722‧‧‧通訊裝置
723‧‧‧處理器
724‧‧‧定位裝置
725‧‧‧儲存裝置
726‧‧‧比對裝置
S802、S804、S806‧‧‧步驟
第1圖顯示本揭露一實施例之通訊系統之配置示意圖。
第2圖顯示本揭露一實施例之通訊系統之系統架構示意圖。
第3圖顯示本揭露一實施例之決定行動節點之位置之方法之流程圖。
第4A圖係顯示本揭露一實施例之道路拓撲圖之示意圖。
第4B圖係顯示本揭露一實施例之第一行動節點的鄰車星狀拓樸圖之示意圖。
第4C圖係顯示本揭露一實施例之第二道路資訊的訊息與格 式之示意圖。
第5A圖與第5B圖係顯示本揭露之拓樸資訊比對演算法一實施例之流程圖。
第6A圖至第6E圖係顯示本揭露實施例之比對流程之結果示意圖。
第7圖顯示本揭露另一實施例之通訊系統之系統架構示意圖。
第8圖顯示本揭露另一實施例之決定行動節點之位置之方法之流程圖。
為讓本揭露之目的、特徵、和優點能更明顯易懂，特舉出下文實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。注意的是，本章節所敘述的實施例目的在於說明本揭露之實施方式而非用以限定本揭露之保護範圍，任何熟悉此項技藝者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。應理解下列實施例可經由軟體，硬體，韌體，或上述任意組合來實現。
本揭露實施例提供一種通訊系統及其決定行動節點之位置之方法，可應用於以車對路側(V2R)通訊為基礎之行車安全系統中，可利用車輛的車載裝置(on board unit，OBU)與路側裝置(road side unit，RSU)之間的感測器資訊交換實現通知特定車輛的目的，利用路側裝置藉由接收車輛回傳的鄰車拓樸資訊，與本身產出的道路拓撲資訊，藉由拓樸資訊比對確認需通知的車輛的位置，除了可以進行對特定車輛的警示，避免其他車輛收到不需要之資訊造成行車干擾，同時也可以協助自動駕駛車輛實時判 斷，進一步輔助行車安全。
第1圖顯示本揭露一實施例之通訊系統10之配置示意圖。詳細而言，通訊系統10係為一V2R通訊為基礎的通訊系統。如第1圖所示，通訊系統10可包括至少一路側裝置100(RSU)以及多個行動節點200。路側裝置100係設置於固定位置，例如：十字路口或道路邊緣等，用以與一或多個具有移動能力的行動節點200進行通訊。舉例來說，在一些實施例中，路側裝置100可與多個行動節點200形成一V2R通訊網路彼此通訊，各行動節點200可為道路上行駛中的具備車載裝置(OBU)或具備通訊能力的車輛(vehicle)，而其鄰近行動節點即為該行動節點200的感測範圍內的鄰近車輛(neighbor vehicle)(以下簡稱鄰車)，然而，本領域熟習技藝者應可理解本揭露並不限於此。
第2圖顯示本揭露一實施例之通訊系統10之系統架構示意圖。如第2圖所示，路側裝置100至少包括一或多個感測器110、一通訊裝置120、一處理器130、一定位裝置140、一比對裝置150與一儲存裝置160。其中，感測器110(例如雷達)定期感測道路上一至多個行動節點200(例如：車輛或行人等)，用於產生一感測器資訊。
通訊裝置120用於接收道路上的行動節點傳遞之資訊。明確來說，通訊裝置120可自目前連接網路接收訊號並且將訊號傳送至目前連接網路。通訊裝置120可包括無線模組，可以耦接至一或多個天線(未繪示)，並且可允許利用一無線網路來與一或多個附加裝置、電腦及/或伺服器進行通訊。路側裝置100可支援各種通信協定，例如分碼多工存取系統(CDMA)、全球移動通信 系統(GSM)、增強數據GSM環境(EDGE)、高速下行鏈路分組接入(HSDPA)，Wi-Fi(例如：IEEE的802.11a/b/g/n)、藍芽和Wi-MAX的通信協定，以及電子郵件、即時信息(IM)、以及智慧信息服務(SMS)等的協定或視其它無線存取技術之標準而定，但本揭露不限於此。具體來說，通訊裝置120係與處理器130連接並與相同通訊通道(channel)及協定(protocol)的通訊裝置雙向連線，藉以接收外部的各項訊息如各行動節點200送出的訊息後輸出至處理器130，以及將處理器130輸出的訊息例如通知或警示訊息對外廣播。
處理器130可為通用處理器、微處理器(Micro-Control Unit，MCU)、圖形處理器(Graphics Processing Unit,GPU)或數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)等，用以提供資料分析、處理及運算之功能。處理器130係耦接至感測器110、通訊裝置120、定位裝置140、比對裝置150與儲存裝置160，可從儲存裝置160中載入並執行指令集及/或程式碼，以控制感測器110、通訊裝置120、定位裝置140、比對裝置150與儲存裝置160之運作來執行本案之決定行動節點之位置之方法，其相關內容將在後面章節中介紹。
定位裝置140可用以取得路側裝置100的目前所在位置的位置座標資訊。舉例來說，定位裝置140可為全球定位系統(GPS)感測器(例如：GPS接收器)，係連接至處理器130，用以接收衛星定位訊號，並至少擷取其中座標、時間及速度資料來得到一GPS訊號，根據所得到的GPS訊號產生一GPS位置予處理器130。處理器130係連接於定位裝置140，故可取得路側裝置100的座標位 置。比對裝置150(例如：一比較電路)則將行動節點200傳遞之資訊作用於第一道路資訊中，透過一拓樸資訊比對找出特定的行動節點200的所在位置。比對裝置150可包括一電路邏輯，比對裝置150中的電路邏輯通常可包括多個電晶體，用以控制該電路邏輯之運作以提供所需之功能及作業。儲存裝置160可為非揮發性儲存媒體(例如：唯讀記憶體(Read-Only Memory，ROM)、快閃記憶體(Flash memory)、硬碟、光碟等)、揮發性儲存媒體(例如：隨機存取記憶體(Radom Access Memory，RAM))、或兩者之任意組合，用以儲存相關資料，例如運算過程中的中間資料及執行結果資料等。儲存裝置160也可用以儲存可供處理器130執行之指令集及/或程式碼程式模組。一般而言，程式模組包含常序(routines)、程式(program)、物件(object)、元件(component)等。儲存裝置160可更儲存有運算所需的各項資料，例如：感測器資訊、表示道路拓樸圖的第一道路資訊、來自各行動節點200的表示其鄰車星狀拓樸圖的第二道路資訊等等。注意的是，具體的第一道路資訊與第二道路資訊的細節請參見以下的實施例的說明。
各行動節點200至少包括一感測器210、一通訊裝置220、一處理器230、一定位裝置240與一儲存裝置250。
感測器210(例如：雷達)週期性地感測周遭一至多個感測範圍內的鄰近一至多個行動節點200的行車狀況，產生表示自身與周遭一至多個行動節點200的關聯的感測器資訊。通訊裝置220用於接收道路上的其他行動節點200或路側裝置100所傳遞之資訊。明確來說，通訊裝置220可自目前連接網路接收訊號並且將訊號傳送至目前連接網路。通訊裝置220可包括無線模組，可以耦 接至一或多個天線(未繪示)，並且可允許利用一無線網路來與一或多個附加裝置、電腦及/或伺服器進行通訊。路側裝置100可支援各種通信協定，例如分碼多工存取系統(CDMA)、全球移動通信系統(GSM)、增強數據GSM環境(EDGE)、高速下行鏈路分組接入(HSDPA)，Wi-Fi(例如：IEEE的802.11a/b/g/n)、藍芽和Wi-MAX的通信協定，以及電子郵件、即時信息(IM)、以及智慧信息服務(SMS)等的協定或視其它無線存取技術之標準而定，但本揭露不限於此。具體來說，通訊裝置220係與處理器230連接並與相同通訊通道及協定的通訊裝置雙向連線，藉以接收外部的各項訊息如其他行動節點200送出的訊息或路側裝置100所送出的通知或警示訊息後輸出至處理器230，以及將處理器230輸出的訊息對外廣播。
定位裝置240可用以取得行動節點200所在位置的位置座標資訊。舉例來說，定位裝置240可為全球定位系統(GPS)感測器(例如：GPS接收器)，係連接至處理器230，用以接收衛星定位訊號，並至少擷取其中座標、時間及速度資料來得到一GPS訊號，根據所得到的GPS訊號產生一GPS位置予處理器230。處理器230係連接於定位裝置240，故可取得本車行進時的座標位置、車速、行車方向等資料。
儲存裝置250可為非揮發性儲存媒體(例如：唯讀記憶體(Read-Only Memory，ROM)、快閃記憶體(Flash memory)、硬碟、光碟等)、揮發性儲存媒體(例如：隨機存取記憶體(Radom Access Memory，RAM))、或兩者之任意組合，用以儲存相關資料，例如運算過程中的中間資料及執行結果資料等。儲存裝置250 也可用以儲存可供處理器230執行之指令集及/或程式碼程式模組。一般而言，程式模組包含常序(routines)、程式(program)、物件(object)、元件(component)等。儲存裝置250可更儲存有運算所需的各項資料，例如：感測器資訊、表示鄰車星狀拓樸圖的第二道路資訊等等。注意的是，具體的第二道路資訊的細節請參見以下的實施例的說明。
處理器230可為通用處理器、微處理器(Micro-Control Unit，MCU)、圖形處理器(Graphics Processing Unit,GPU)或數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)等，用以提供資料分析、處理及運算之功能。處理器230係耦接至感測器210、通訊裝置220、定位裝置240與儲存裝置250，可從儲存裝置250中載入並執行指令集及/或程式碼，以控制感測器210、通訊裝置220、定位裝置240與儲存裝置250之運作來執行本案之決定行動節點之位置之方法。明確來說，處理器230根據感測器210的感測器資訊，產生第二道路資訊，並透過通訊裝置220週期性傳送上述第二道路資訊至路側裝置100。在本實施例中，第一道路資訊可表示為道路拓樸圖，第二道路資訊可表示為鄰車星狀拓樸圖。
詳細而言，路側裝置100可藉由感測器110取得感測器掃描資料，藉由處理器130，根據感測器掃描資料建構第一道路資訊(即：道路拓樸圖)，藉由通訊裝置120接收行動節點200所廣播的第二道路資訊(即：鄰車星狀拓樸圖)，藉由比對裝置150，根據道路拓樸圖與鄰車星狀拓樸圖，比對出需通知/警示之目標車輛的所在拓樸位置，再藉由通訊裝置120對目標車輛進行通知或警示。行動節點200可周期性地藉由感測器210取得感測器掃描資 料，藉由處理器230，根據感測器掃描資料建構上述第二道路資訊，再藉由通訊裝置220，傳送上述第二道路資訊給路側裝置100並且可接收來自路側裝置100的通知或警示訊息，其細節將於後進行說明。
雖未繪示，行動節點200還可進一步包括其他功能單元，例如：用以輸入輸出裝置(如：實體按鍵或鍵盤等)或顯示裝置、音效裝置等，且本揭露不在此限。
可理解的是，上述各元件或模組係為一具有對應功能的裝置，可具有適當的硬體電路或元件以執行對應功能，然而，該裝置並不以具有實體為限，其亦得為一虛擬的具有對應功能的程式、軟體，或是具有處理、運行該程式、軟體能力的裝置。而上述各元件運作的方式，可進一步的參閱以下對應之方法之說明。
第3圖顯示本揭露一實施例之決定行動節點之位置之方法之流程圖。請同時參照第1圖、第2圖與第3圖。依據本揭露實施例之決定行動節點之位置之方法可以適用於一以V2R為基礎的通訊系統，舉例來說，可適用於第2圖的通訊系統10並由路側裝置100的處理器130加以執行。於本實施例中，各行動節點200係為道路上的一車輛，鄰近行動節點則為道路上鄰近於該車輛的其他車輛，但本揭露並不限於此。
首先，如步驟S302，路側裝置100藉由感測器110掃描道路行車狀態，以取得關於道路行車狀態的一第一道路資訊。其中，第一道路資訊提供關聯於道路上的行動節點的絕對位置分布資訊。在本實施例中，第一道路資訊可為表示道路行車狀態的道路拓撲圖。在一些實施例中，第一道路資訊可由一道路行車資 訊而取得。明確來說，路側裝置100的處理器130可以根據感測器110(例如：雷達偵測器)的掃描資訊，知道掃描範圍內的各行動節點的位置、距離跟角度等道路上行動節點的分布狀況，再根據定位裝置140所得到的自身的GPS座標，便可計算出各行動節點200的絕對位置。於本實施例中，因路側裝置100包含感測器110如雷達偵測器，因此可以發射低功率微波射束於道路上，並在偵測範圍內抓取所有目標物件的資訊，量測目標的距離、速度及方位角，以追蹤各行動節點200的移動位置與軌跡，產生上述感測器資訊。
參見第4A圖，第4A圖係顯示本揭露一實施例之道路拓撲圖之示意圖。如第4A圖所示，道路拓撲圖400中包括8個行動節點，分別為行動節點1~8，表示根據第1圖配置的路側裝置100的感測範圍內的行動節點200的分布狀態。然而，路側裝置100所建立的道路拓樸圖400只知道道路車輛的分布狀態，並無法知道各車的位置。舉例來說，根據路側裝置100所建立的道路拓樸圖400可以知道道路上有包含A車的8台車，但是並無法知道A車是在道路拓樸圖400的行動節點1~8的哪個行動節點位置上。因此，需要再透過A車的車輛所提供的資訊才能對A車進行定位。
接著，如步驟S304，路側裝置100藉由通訊裝置120，接收來自行動節點200中的一第一行動節點的一第二道路資訊，其中第二道路資訊提供關聯於第一行動節點及第一行動節點之鄰近複數第二行動節點之相對位置分布資訊。由於GPS座標所提供的絕對位置一般具有較大的誤差，而鄰近第二行動節點之相對位置較GPS座標所提供的絕對位置準確，因此包括鄰近複數第二行動節點之相對位置分布資訊的上述第二道路資訊可更有利於後續決 定需通知的行動節點的位置。
於接收到第二道路資訊之後，如步驟S306，路側裝置100藉由比對裝置150，根據第一道路資訊與第二道路資訊決定需通知的行動節點的位置。
在本實施例中，第二道路資訊可為表示道路上與第一行動節點鄰近的一或多個第二行動節點的行車狀態的鄰車拓撲圖。在以下實施例中，為方便說明，係以鄰車拓樸圖為一鄰車星狀拓撲圖為例進行說明，然可理解本揭露並不限於此。在其他實施例中，鄰車拓樸圖可以其他適合的形式表示，例如點對點或是網狀。上述行車狀態至少包括第一行動節點與每一相鄰第二行動節點的相對距離與相對角度資訊。在一些實施例中，第二道路資訊可由第一行動節點根據一鄰近行動節點相對距離分布資訊，以第一行動節點為中心而取得。
明確來說，各行動節點200(例如：行進中的車輛)可藉由其感測器210掃描周遭鄰車狀態，並且各行動節點200的處理器230可以根據掃描到的鄰車狀態建構以自身為中心的一星狀拓撲圖，產生上述第二道路資訊並於產生上述第二道路資訊之後，經由其通訊裝置220，廣播上述第二道路資訊至路側裝置100。
參見第4B圖，第4B圖係顯示本揭露一實施例之第一行動節點的鄰車星狀拓樸圖之示意圖。如第4B圖所示，假設第一行動節點表示A車，則A車的鄰車星狀拓樸圖410包括兩個行動節點，其用以表示A車與各鄰車(例如：B車與C車)的距離、角度等資料、以及A車自身屬性參數。之後，第一行動節點可以根據上述A車與各鄰車(例如：B車與C車)的距離、角度等資料、以及A 車自身屬性參數，以指定的訊息與格式來產生所需的第二道路資訊。在一些實施例中，第二道路資訊可包括第一行動節點之一識別碼(ID)、一時間(time)、一座標(GPS position)、一鄰居資訊集合(Neighbor information set)、及一擴充欄位集合(Extension)。其中，鄰居資訊集合係由第一行動節點所產生，擴充欄位集合則為第一行動節點的自身屬性相關資訊。
第4C圖係顯示本揭露一實施例之第二道路資訊420的訊息與格式之示意圖。如第4C圖所示，第二道路資訊420的訊息與格式至少包含有一識別碼421、一時間422、一座標位置423、一鄰居資訊集合424、以及擴充欄位集合425等資料。其中，識別碼資料421中包含了對應於各行動節點的唯一代碼，時間資料422表示第二道路資訊420的發送時間，座標位置資料423則包含了各行動節點的GPS座標。鄰居資訊集合資料424中包含了各鄰近行動節點的行動節點識別碼(ID)以及這些鄰近行動節點與自身點的相對距離(dis)以及角度(ang)等資訊。擴充欄位集合資料425中包含了各行動節點的行車動態如本身的速度(vel)、類型(type)以及行進方向(heading)等資訊。路側裝置100的處理器130可隨後藉由比對裝置150，根據每個行動節點u與各鄰近行動節點之間的距離、角度等資料以及u的自身屬性參數，經由本案之拓樸資訊比對演算法來進行第一行動節點(例如：A車)的定位，以找出第一行動節點在道路拓樸圖上的對應位置。
在一實施例中，第二道路資訊更提供對應於第一行動節點的GPS位置資訊且上述藉由比對裝置，根據第一道路資訊以及第二道路資訊，決定第一行動節點之位置之步驟可更包括： 根據第一行動節點的位置資訊，自第一道路資訊中擷取部分以取得一以一第三行動節點為中心之第三道路資訊、比對以第三行動節點為中心之第三道路資訊是否與第一行動節點為中心之第二道路資訊相同，以判斷所選取的第三行動節點是否即為第一行動節點。其中，第三行動節點是與第一行動節點距離最近的第二行動節點，第三道路資訊為一待配對拓撲圖。當比對第二道路資訊與第三道路資訊之各行動節點資訊時，若一距離、一角度與一過去時間之距離變化相近，表示第二道路資訊與第三道路資訊相同，則判定第三行動節點之位置為第一行動節點之位置。
其中，上述藉由比對裝置，根據第一道路資訊以及第二道路資訊，決定第一行動節點之該位置之步驟可更包括：當第三道路資訊與第二道路資訊不相同時，取第一道路資訊中離第一行動節點第一近之一第四行動節點為中心之一第四道路資訊作為欲比對的道路資訊，比對第二道路資訊與第四道路資訊各相對之行動節點資訊是否相同，當該第二道路資訊與該第四道路資訊各相對之行動節點資訊不完全相同時，再取第一道路資訊中離第一行動節點第二近之一第五行動節點為中心之一第五道路資訊作為下一個比對的道路資訊。當比對第五道路資訊與第二道路資訊之各行動節點資訊時，若一距離、一角度與一過去時間之距離變化相近，則判定第五行動節點之位置為第一行動節點之位置。
在一些實施例中，當比對第五道路資訊與第二道路資訊之各行動節點資訊時，若比對結果存在一距離、一角度與一過去時間之距離變化相近之行動節點有第五行動節點以及一第六行動節點時，再比對第五行動節點以及第六行動節點之擴充欄位 集合資訊並根據比對結果，以兩者中最符合的行動節點決定第一行動節點之位置。詳細的比對演算法將說明於後。
以下列舉一些實施例，以圖示方式說明本案之拓樸資訊比對演算法，用以輔助說明依據本揭露之決定行動節點之位置之方法的實際應用細節，但本揭露並不限於此。
第5A圖與第5B圖係顯示本揭露之拓樸資訊比對演算法一實施例之流程圖。第6A圖至第6E圖係顯示本揭露實施例之比對流程之結果示意圖。請同時參照第1圖、第2圖、第4A圖、第4B圖、第5A圖、第5B圖與第6A至6E圖。依據本揭露實施例之拓樸資訊比對演算法可以適用於一裝置，舉例來說，可適用於第2圖的路側裝置100並由處理器130藉由比對裝置150所執行。在本實施例中，假設第一道路資訊為第4A圖所示的道路拓樸圖400，而第二道路資訊為第4B圖所示的鄰車星狀拓樸圖410。
當路側裝置100想要決定一行動節點x的位置時，首先，路側裝置100先判斷道路拓樸圖400上是否已有行動節點x的資料(步驟S502)。在本實施例中，道路拓樸圖400上的某一行動節點已經比對過時，處理器130會在其對應位置上標記其識別碼，用以辨識該行動節點並且記錄其位置。因此，路側裝置100可先判斷道路拓樸圖400上是否已有行動節點x的資料，以減少比對次數。
當道路拓撲圖沒有行動節點x的資料時(步驟S502的否)，表示行動節點x尚未比對，路側裝置100自儲存裝置160取出道路拓撲圖G(V,E)(例如第4A圖所示的400)與以行動節點x(車輛x)為中心之星狀拓撲圖Gx(Vx,Ex)(例如第4B圖所示的410)(步驟S504)並根據行動節點x的GPS位置擷取出一待配對拓撲圖 G’(V’,E’)(如第6A圖所示的標記部分)(步驟S506)。明確來說，處理器130可以利用行動節點x的座標位置與GPS可能之誤差距離(例如：半徑15公尺)，擷取出一待配對拓撲圖G’(V’,E’)(如第6B圖所示)，以減少匹配比對次數。也就是說，待配對拓撲圖G’(V’,E’)僅包含一部份的道路拓撲圖G(V,E)，因此每次比對時，只需對該部分進行比對，而無需比對整個道路拓撲圖，因此可有效減少匹配比對次數。
於決定了待配對拓撲圖G’(V’,E’)之後，路側裝置100接著判斷G’(V’,E’)中是否存在一行動節點u，使得以u為中心之星狀子圖Gu(Vu,Eu)恰巧等於以行動節點x(車輛x)為中心之星狀拓撲圖Gx(Vx,Ex)(如第6C圖所示)(步驟S508)。於此步驟中，路側裝置100可依序挑選G’(V’,E’)中離行動節點x的位置最近之第三行動節點開始進行比對。舉例來說，假設一開始G’(V’,E’)上的行動節點編號1離x最近，則以此點當作第三行動節點u，Gu(Vu,Eu)則為其對應之星狀圖，接著進行u與x各鄰居點比對。在本實施例中，假設行動節點u有兩個鄰居點u1與u2，行動節點x有兩個鄰居點x1與x2。上述鄰居點比對便是比對u與u1、u2之間的相關距離與角度是否符合x與x1、x2之間的相關距離與角度。
在一實施例中，各鄰居點比對包括判斷以下式子是否成立：|dis(u1)-dis(x1)|
Figure TWI680682B_D0001
△d1；|ang(u1)-ang(x1)|
Figure TWI680682B_D0002
△θ1；|dis(u2)-dis(x2)|
Figure TWI680682B_D0003
△d2；以及|ang(u2)-ang(x2)|
Figure TWI680682B_D0004
△θ2， 其中，dis(u1)表示u與u1的相對距離，ang(u1)表示u與u1的相對角度，dis(u2)表示u與u2的相對距離，ang(u2)表示u與u2的相對角度，dis(x1)表示x與x1的相對距離，ang(x1)表示x與x1的相對角度，dis(x2)表示x與x2的相對距離，ang(x2)表示x與x2的相對角度，而參數△d1、△θ1、△d2與△θ2表示誤差範圍，係取決於路側裝置100的感測精準度，可根據不同的感測精準度調整參數△d1、△θ1、△d2與△θ2的值。
假設在比對過程中，發現u1與x1兩項都符合(
Figure TWI680682B_D0005
△d1與
Figure TWI680682B_D0006
△θ1)且u2與x2兩項都符合(
Figure TWI680682B_D0007
△d2與
Figure TWI680682B_D0008
△θ2)，可知u與x各鄰居點之距離、角度與過去一段時間的距離變化狀況均相符(即：Gu=Gx)(步驟S508的是)，則表示行動節點x在G’(V’,E’)中即落在u這個位置上，因此可進行x之定位，決定行動節點x在道路拓樸圖的位置並將行動節點x標記在u這個位置上(如第6E圖所示)(步驟S510)，比對完成，比對流程結束。
假設在比對過程中，發現雖然u1與x1兩項都符合(
Figure TWI680682B_D0009
△d1與
Figure TWI680682B_D0010
△θ1)，但在比較u2與x2時，|dis(u2)-dis(x2)|>△d2，所以可知u與x各鄰居點之距離、角度並未相符(即：Gu≠Gx)，比對失敗(步驟S508的否)，因此，接著，再挑選另一個未比對過的行動節點(例如：離行動節點x第二近之行動節點)作為u進行後續比對(步驟S512)，接著判斷以新的u為中心之星狀子圖Gu(Vu,Eu)是否恰巧等於以行動節點x(車輛x)為中心之星狀拓撲圖Gx(Vx,Ex)(步驟S514)。如第6D圖所示，假設G’(V’,E’)中行動節點編號2為第二近之行動節點，則以此點當作u，Gu(Vu,Eu)則為其對應之星狀圖，接著進行類似上述u與x各鄰居點比較。在此實施例中， 在比對過程中可發現u與x各鄰居點之距離、角度與過去一段時間的距離變化狀況均相符(步驟S514的是)，則表示行動節點x在G’(V’,E’)中即落在u這個位置上，因此可進行x之定位，決定行動節點x在道路拓樸圖的位置並將行動節點x標記在u這個位置上(步驟S516)，比對完成，比對流程結束。類似地，如果在比對過程中，發現新的u與x各鄰居點之距離、角度並未相符(即：Gu≠Gx)，比對失敗(步驟S514的否)，則回到步驟S512再挑選另一個未比對過的行動節點(例如：離行動節點x第三近之行動節點)作為u進行後續比對，再根據以新的u為中心之星狀子圖Gu(Vu,Eu)是否恰巧等於以行動節點x(車輛x)為中心之星狀拓撲圖Gx(Vx,Ex)的判斷結果決定新的u是否為行動節點x，直到找出相符合的u或所有行動節點均比對失敗為止。
在一些實施例中，於上述比對過程中，如果發現存在兩行動節點u與v，使得Gu=Gv=Gx(亦即：u與x各鄰居點之距離、角度與過去一段時間的距離變化狀況均相符且v與x各鄰居點之距離、角度與過去一段時間的距離變化狀況均相符)，則路側裝置100可再比對擴充欄位集合中的資訊，如本身的速度、類型以及行進方向等資訊來找出行動節點u與v中最符合的一者作為x。舉例來說，假設根據擴充欄位集合中的行進方向資訊中發現行動節點v與x最相符，則表示行動節點x在G’(V’,E’)中即落在v這個位置上，因此可進行x之定位，決定行動節點x在道路拓樸圖的位置並將行動節點x標記在v這個位置上。
請再參閱第5A圖與第5B圖，當道路拓撲圖已有行動節點x的資料時(步驟S502的是)，路側裝置100就直接選取G(V,E) 中與行動節點x的識別碼(ID)相同的行動節點進行上述以與行動節點x的識別碼(ID)相同的行動節點u為中心之星狀子圖Gu(Vu,Eu)是否恰巧等於以行動節點x(車輛x)為中心之星狀拓撲圖Gx(Vx,Ex)的比對(步驟S518)。
類似地，如果比對結果表示u與x各鄰居點之距離、角度與過去一段時間的距離變化狀況均相符(即：Gu=Gx)(步驟S514的是)，則表示行動節點x在G’(V’,E’)中即落在u這個位置上，因此可進行x之定位，決定行動節點x在道路拓樸圖的位置並將行動節點x標記在u這個位置上(步驟S520)，比對完成，比對流程結束。相反地，如果比對結果表示u與x各鄰居點之距離、角度與過去一段時間的距離變化狀況並未相符(即：Gu≠Gx)，比對失敗，則回到步驟S504，執行上述道路拓撲圖400沒有行動節點x的資料時的相關比對。
可理解的是，在本實施例中，為了便於說明，將所述之決定行動節點x在道路拓樸圖的位置並將行動節點x標記在u這個位置上的步驟分為步驟S510、S516以及S520，三個步驟所做的操作皆是相同，故在另一實施例中，也可以將三個步驟整合為單一步驟即可。
在根據上述比對演算法找出各行動節點在道路拓樸圖上的對應位置之後，路側裝置100便可以進行對特定車輛的警示。在一實施例中，路側裝置100可於決定各行動節點的位置之後，藉由通訊裝置120，發送一警示通知至特定的行動節點或與特定的行動節點進行資料交換。由於路側裝置100可以明確知道各車輛的識別資訊及位置，因此路側裝置100可以僅針對特定車輛例如 處於危險狀態的車輛發出警示訊息，可避免其他車輛收到不需要之資訊造成行車干擾。另外，當行動節點中包含自動駕駛車輛時，路側裝置100也可準確定位出自動駕駛車輛的位置，可以協助自動駕駛車輛實時判斷，進一步根據道路狀況輔助行車安全。
在一些實施例中，路側裝置100與行動節點200可在開始進行通訊之前(亦即：在接收來自行動節點200的第二道路資訊之前)，先執行一定位訊號(例如：GPS訊號)時間同步操作，以使路側裝置100與行動節點200之間所傳送/接收的訊號的時間同步，避免因為傳輸延遲而造成誤判。在另一些實施例中，第一道路資訊與第二道路資訊分別包括一第一時間資訊與一第二時間資訊，路側裝置100的比對裝置150可接收複數第二道路資訊，並根據接收到的第二道路資訊中的第二時間資訊，取其第二時間資訊相同於第一時間資訊的第二道路資訊與第一道路資訊進行上述比對。當第一道路資訊中的第一時間資訊與所有第二道路資訊的第二時間資訊並不相同時，路側裝置100係取第二道路資訊中具有最接近於第一時間資訊之第二時間資訊的一者或取當中具有接近於第一時間資訊之至少兩個第二時間資訊之兩個第二道路資訊並根據兩個第二道路資訊進行內插後的內插道路資訊進行上述比對以決定行動節點200於道路上的位置。舉例來說，當第一時間資訊為九點時，比對裝置150可先檢查從行動節點200所接收到的第二道路資訊中是否存在第二時間資訊也是九點的，若是，則直接以該第二道路資訊與第一道路資訊進行比對。當所接收到的第二道路資訊中不存在第二時間資訊為九點，而存在第二時間資訊為九點零一分與八點五十五分的兩筆第二道路資訊時，比對裝置150可取 九點零一分的第二道路資訊中與第一道路資訊進行比對，或者比對裝置150也可取第二時間資訊為九點零一分與八點五十五分的這兩筆第二道路資訊進行內插後產生內插道路資訊，再以內插道路資訊與第一道路資訊進行比對，以決定行動節點200於道路上的位置(即：第一道路資訊中的對應節點位置)。
在一實施例中，路側裝置100的通知或警示訊息中可包含有一欄位，此欄位可包含欲通知或警示的行動節點200的識別碼，因此當各行動節點200接收到來自路側裝置100的通知或警示訊息時可根據此欄位的識別碼判斷是否是要發給自己，如果不是就忽略此訊息，若是則執行對應的處置動作例如顯示警告訊息或發出警告訊號通知駕駛或進行自動迴避等操作。
在一些實施例中，上述決定行動節點之位置的比對演算法也可以在行動節點端實現。在本實施例中，各行動節點可包括類似於比對裝置150的功能的一比對裝置，用以根據本身的鄰車星狀拓樸圖與路側裝置100所產生的道路拓樸圖來進行自身的定位。
第7圖顯示本揭露另一實施例之通訊系統70之系統架構示意圖。如第7圖所示，通訊系統70包括路側裝置710以及一或多個行動節點720。其中，路側裝置710至少包括一感測器711、一通訊裝置712、一處理器713、一定位裝置714、與一儲存裝置715。行動節點720至少包括一感測器721、一通訊裝置722、一處理器723、一定位裝置724、一儲存裝置725與一比對裝置726。
其中，感測器711(例如雷達)定期感測道路上一至多個行動節點720(例如：車輛或行人等)，用於產生一感測器資訊。 通訊裝置712係與處理器713連接並與相同通訊通道及協定的通訊裝置雙向連線，藉以接收外部的各項訊息如各行動節點720送出的訊息後輸出至處理器713，以及將處理器713輸出的訊息例如表示道路拓樸圖的第一道路資訊及通知或警示訊息對外廣播。處理器713係耦接至感測器711、通訊裝置712、定位裝置714與儲存裝置715，可從儲存裝置715中載入並執行指令集及/或程式碼，以控制感測器711、通訊裝置712、定位裝置714與儲存裝置715之運作來執行本案之決定行動節點之位置之方法，其相關內容將在後面章節中介紹。
定位裝置714可用以取得路側裝置710的目前所在位置的位置座標資訊。儲存裝置715可用以儲存可供處理器713執行之指令集及/或程式碼程式模組。儲存裝置715可更儲存有運算所需的各項資料，例如：感測器資訊、表示道路拓樸圖的第一道路資訊等等。
感測器721(例如：雷達)週期性地感測周遭一至多個感測範圍內的鄰近一至多個行動節點720的行車狀況，產生表示自身與周遭一至多個行動節點720的關聯的感測器資訊。通訊裝置722係與處理器723連接並與相同通訊通道及協定的通訊裝置雙向連線，藉以接收外部的各項訊息如其他行動節點720送出的訊息或路側裝置710所送出的通知或警示訊息後輸出至處理器723，以及將處理器723輸出的訊息對外廣播。定位裝置724可用以取得行動節點720所在位置的位置座標資訊。
儲存裝置725可用以儲存可供處理器723執行之指令集及/或程式碼程式模組。儲存裝置725可更儲存有運算所需的各 項資料，例如：感測器資訊、接收自路側裝置710的表示道路拓樸圖的第一道路資訊、表示鄰車星狀拓樸圖的第二道路資訊等等。處理器723係耦接至感測器721、通訊裝置722、定位裝置724、儲存裝置725與比對裝置726，可從儲存裝置725中載入並執行指令集及/或程式碼，以控制感測器721、通訊裝置722、定位裝置724、儲存裝置725與比對裝置726之運作來執行本案之決定行動節點之位置之方法。在本實施例中，第一道路資訊可表示為道路拓樸圖，第二道路資訊可表示為鄰車星狀拓樸圖。
詳細而言，路側裝置710可藉由感測器711取得感測器掃描資料，藉由處理器713，根據感測器掃描資料建構第一道路資訊(即：道路拓樸圖)，藉由通訊裝置712廣播第一道路資訊給各行動節點720。行動節點720可藉由通訊裝置722接收路側裝置710所廣播的第一道路資訊，藉由感測器721取得感測器掃描資料，藉由處理器723，根據感測器掃描資料建構第二道路資訊(即：鄰車星狀拓樸圖)，藉由比對裝置726，根據道路拓樸圖與鄰車星狀拓樸圖，比對出自身所在拓樸位置，再於收到來自路側裝置710的通知或警示訊息時，據此辨識出自己是不是目標車輛，其細節將於後進行說明。
請同時參閱第2圖與第7圖，第7圖中的路側裝置710中的感測器711、通訊裝置712、處理器713、定位裝置714、與儲存裝置715的功能與架構係類似於第2圖的路側裝置100中的感測器110、通訊裝置120、處理器130、定位裝置140與儲存裝置160，而第7圖中的行動節點720中的感測器721、通訊裝置722、處理器723、定位裝置724、與儲存裝置725的功能與架構係類似於第2圖 的行動節點200中的感測器210、通訊裝置220、處理器230、定位裝置240與儲存裝置250，相關細節可參閱上述第2圖的說明，故其細節不在此贅述。第7圖與第2圖的差別僅在於，第7圖的行動節點720中多了用以執行如上述第5A圖與第5B圖的比對演算法的比對裝置726，且其功能與架構係類似於第2圖的路側裝置100中的比對裝置150，可根據道路拓樸圖與鄰車星狀拓樸圖，比對出自身所在拓樸位置，其細節將於後進行說明。
第8圖顯示本揭露另一實施例之決定行動節點之位置之方法之流程圖。請同時參照第1圖、第7圖與第8圖。依據本揭露實施例之決定行動節點之位置之方法可以適用於一以V2R為基礎的通訊系統，舉例來說，可適用於第7圖的通訊系統70並由行動節點720的處理器723加以執行。於本實施例中，各行動節點720係為道路上的一車輛，鄰近行動節點則為道路上鄰近於該車輛的其他車輛，但本揭露並不限於此。
首先，如步驟S802，行動節點720藉由通訊裝置722，接收路側裝置710所廣播的第一道路資訊。其中，第一道路資訊提供關聯於道路上的各行動節點的絕對位置分布資訊。在本實施例中，第一道路資訊可為表示道路行車狀態的道路拓撲圖(如第4A圖所示)。在一些實施例中，第一道路資訊可由一道路行車資訊而取得。在一些實施例中，第一道路資訊可包括路側裝置710之一識別碼(ID)、一時間(time)、一座標(GPS position)、一道路節點資訊集合以及一擴充欄位集合。其中，識別碼資料中包含了對應於路側裝置710的唯一代碼，時間資料表示第一道路資訊的發送時間，座標位置資料則包含了路側裝置710的GPS座標。道路節點資訊集 合則包括了路側裝置710的感測範圍內的所有行動節點720的分布狀態資訊，該資訊可用以建構出表示道路行車狀態的道路拓撲圖。詳細而言，由於道路拓墣圖係由路側裝置710發佈，此時資訊只有距離與位置，則車輛(行動節點720)收到即使透過感測器取得鄰車狀態，也會需要多次的比對或鄰車追蹤才有辦法決定位置，因此在本實施例中改由路側裝置710提供擴充欄位集合，用以描述拓樸圖中各車輛的額外資訊，以提供車輛收到後可以快速處理。其中，擴充欄位集合包括對應於每一行動節點之一速度資訊、一類型資訊以及一行進方向資訊。
接著，如步驟S804，行動節點720藉由感測器721掃描周遭鄰近行動節點狀態，以取得關聯於本身及鄰近複數行動節點之相對位置分布資訊的一第二道路資訊。在本實施例中，第二道路資訊可為表示道路上與行動節點720鄰近的一或多個行動節點的行車狀態的鄰車星狀拓撲圖(如第4B圖所示)。上述行車狀態至少包括行動節點720與每一相鄰行動節點的相對距離與相對角度資訊。在一些實施例中，第二道路資訊可由行動節點720根據一鄰近行動節點相對距離分布資訊，以行動節點720為中心而取得。明確來說，行動節點720可藉由其感測器721掃描周遭鄰車狀態，並且處理器723可以根據掃描到的鄰車狀態建構以自身為中心的一星狀拓撲圖，產生上述第二道路資訊。
於產生第二道路資訊之後，如步驟S806，行動節點720藉由比對裝置726，根據第一道路資訊與第二道路資訊決定行動節點720自身的位置。
在一實施例中，行動節點720為一第一行動節點，而 行動節點720之鄰近行動節點為第二行動節點，其中第二道路資訊更提供對應於第一行動節點的GPS位置資訊且上述藉由比對裝置，根據第一道路資訊以及第二道路資訊，決定行動節點之位置之步驟可更包括：根據第一行動節點的位置資訊，自第一道路資訊中擷取部分以取得一以一第三行動節點為中心之第三道路資訊、比對以第三行動節點為中心之第三道路資訊是否與第一行動節點為中心之第二道路資訊相同，以判斷所選取的第三行動節點是否即為第一行動節點。其中，第三行動節點是與第一行動節點距離最近的第二行動節點，第三道路資訊為一待配對拓撲圖。當比對第二道路資訊與第三道路資訊之各行動節點資訊時，若一距離、一角度與一過去時間之距離變化相近，表示第二道路資訊與第三道路資訊相同，則判定第三行動節點之位置為第一行動節點之位置。
其中，上述藉由比對裝置，根據第一道路資訊以及第二道路資訊，決定第一行動節點之位置之步驟可更包括：當第三道路資訊與第二道路資訊不相同時，取第一道路資訊中離第一行動節點第一近之一第四行動節點為中心之一第四道路資訊作為欲比對的道路資訊，比對第二道路資訊與第四道路資訊各相對之行動節點資訊是否相同，當第二道路資訊與第四道路資訊各相對之行動節點資訊不完全相同時，再取第一道路資訊中離第一行動節點第二近之一第五行動節點為中心之一第五道路資訊作為下一個比對的道路資訊。當比對第五道路資訊與第二道路資訊之各行動節點資訊時，若一距離、一角度與一過去時間之距離變化相近，則判定第五行動節點之位置為第一行動節點之位置。
在一些實施例中，當比對第五道路資訊與第二道路資訊之各行動節點資訊時，若比對結果存在一距離、一角度與一過去時間之距離變化相近之行動節點有第五行動節點以及一第六行動節點時，再比對第五行動節點以及第六行動節點之擴充欄位集合資訊並根據比對結果，以兩者中最符合的行動節點決定第一行動節點之位置。詳細的比對演算法將說明於後。
詳細而言，行動節點720的處理器723可藉由比對裝置726，根據路側裝置710所廣播的道路拓撲圖與本身的鄰車星狀拓撲圖，利用前述第5A圖與第5B圖的比對演算法便可以找出自己在道路拓撲圖中的行動節點位置，相關細節可參閱上述第5A圖與第5B圖的說明，細節不在此贅述。
因此，依據本揭露之通訊系統及其決定行動節點之位置之方法，可應用於以V2R通訊為基礎之行車安全系統中，可利用行動節點如車輛與路側裝置之間的感測器資訊交換實現通知特定車輛的目的，利用車輛產生的鄰車拓樸資訊與路側裝置產出的道路拓撲資訊，藉由拓樸資訊比對確認需通知的車輛的位置，使路側設備可將警示或通知訊息傳送給特定駕駛，除了可以進行對特定車輛的警示，避免其他車輛收到不需要之資訊造成行車干擾，同時也可以協助自動駕駛車輛實時判斷，避免潛在可能的碰撞發生，有助於自動駕駛車輛的發展，進一步輔助行車安全。
本揭露之方法，或特定型態或其部份，可以以程式碼的型態存在。程式碼可以包含於實體媒體，如軟碟、光碟片、硬碟、或是任何其他機器可讀取(如電腦可讀取)儲存媒體，亦或不限於外在形式之電腦程式產品，其中，當程式碼被機器，如電 腦載入且執行時，此機器變成用以參與本揭露之裝置。程式碼也可透過一些傳送媒體，如電線或電纜、光纖、或是任何傳輸型態進行傳送，其中，當程式碼被機器，如電腦接收、載入且執行時，此機器變成用以參與本揭露之裝置。當在一般用途影像處理器實作時，程式碼結合影像處理器提供一操作類似於應用特定邏輯電路之獨特裝置。
雖然本揭露已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何所屬技術領域中包括通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾。舉例來說，本揭露實施例所述之系統以及方法可以硬體、軟體或硬體以及軟體的組合的實體實施例加以實現。因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (29)

  1. 一種決定行動節點之位置之方法，適用於一路側裝置，該路側裝置與複數行動節點形成一道路上之一通訊網路，該方法包括以下步驟：藉由至少一感測器，取得一第一道路資訊，其中該第一道路資訊提供關聯於該等行動節點之絕對位置分布資訊；藉由一通訊裝置，接收來自該等行動節點之一第一行動節點之一第二道路資訊，其中該第二道路資訊提供關聯於該第一行動節點及該第一行動節點之鄰近複數第二行動節點之相對位置分布資訊；以及藉由一比對裝置，根據該第一道路資訊以及該第二道路資訊，決定該第一行動節點於該道路上之一位置；其中該第二道路資訊係由該第一行動節點根據一鄰近行動節點相對距離分布資訊，以該第一行動節點為中心而取得。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之決定行動節點之位置之方法，其中該第一道路資訊係由一道路行車資訊而取得。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之決定行動節點之位置之方法，其中該第二道路資訊包括該第一行動節點之一識別碼、一時間、一座標、一鄰居資訊集合、及一擴充欄位集合。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之決定行動節點之位置之方法，其中該鄰居資訊集合包括每一該等第二行動節點對應於該第一行動節點之一行動節點識別碼、一距離資訊以及一角度資訊。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之決定行動節點之位置之方法，其中該擴充欄位集合包括對應於該第一行動節點之一速度資訊、一類型資訊以及一行進方向資訊。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之決定行動節點之位置之方法，其中該第二道路資訊更提供對應於該第一行動節點之一位置資訊且該藉由該比對裝置，根據該第一道路資訊以及該第二道路資訊，決定該第一行動節點於該道路上之該位置之步驟包括：根據該第一行動節點之該位置資訊，自該第一道路資訊中擷取部分以取得以一第三行動節點為中心之一第三道路資訊；比對以該第三行動節點為中心之該第三道路資訊是否與該第一行動節點為中心之該第二道路資訊相同，若是，判定該第三行動節點之位置為該第一行動節點之該位置。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之決定行動節點之位置之方法，其中該第三行動節點與該第一行動節點之距離最近。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之決定行動節點之位置之方法，其中該藉由該比對裝置，根據該第一道路資訊以及該第二道路資訊，決定該第一行動節點於該道路上之該位置之步驟包括：當該第三道路資訊與該第二道路資訊不相同時，取該第一道路資訊中離該第一行動節點第一近之一第四行動節點為中心之一第四道路資訊作為欲比對的道路資訊，比對該第二道路資訊與該第四道路資訊各相對之行動節點資訊是否相同，當該第二道路資訊與該第四道路資訊各相對的移動節點資訊不完全相同時，取該第一道路資訊中離該第一行動節點第二近之一第五行動節點為中心之一第五道路資訊作為下一個比對的道路資訊。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之決定行動節點之位置之方法，更包括：比對該第五道路資訊與該第二道路資訊之各行動節點資訊，若一距離、一角度與一過去時間之距離變化相近，則判定該第五行動節點之位置為該第一行動節點之該位置。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之決定行動節點之位置之方法，其中該距離、該角度與該過去時間之距離變化是否相近係根據該至少一感測器之一感測精準度之複數參數決定。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之決定行動節點之位置之方法，更包括：比對該第五道路資訊與該第二道路資訊之各行動節點資訊以產生一第一比對結果，若上述第一比對結果存在一距離、一角度與一過去時間之距離變化相近之行動節點有該第五行動節點以及一第六行動節點時，再比對該第五行動節點以及該第六行動節點之擴充欄位集合資訊以產生一第二比較結果並根據第二比對結果決定該第一行動節點之該位置。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之決定行動節點之位置之方法，更包括：於決定該第一行動節點之該位置之後，藉由該通訊裝置，發送一警示通知至該第一行動節點或與該第一行動節點進行資料交換。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之決定行動節點之位置之方法，更包括：在接收來自該第一行動節點之該第二道路資訊之前，執行一定位訊號時間同步操作，以與該第一行動節點之時間同步。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之決定行動節點之位置之方法，其中該第一道路資訊包括一第一時間資訊並且該比對裝置根據該第一道路資訊以及該第二道路資訊，決定該第一行動節點於該道路上之該位置更包括：接收複數該第二道路資訊，其中每一該等第二道路資訊包括一第二時間資訊；以及取該等第二道路資訊中具有最接近於該第一時間資訊之該第二時間資訊之一者或取該等第二道路資訊中具有接近於該第一時間資訊之至少兩個第二時間資訊之兩個第二道路資訊進行內插以與該第一道路資訊進行比對，從而決定該第一行動節點於該道路上之該位置。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之決定行動節點之位置之方法，更包括取得該第一行動節點之識別碼。
  16. 一種決定行動節點之位置之方法，適用於一行動節點，該行動節點與一路側裝置形成一道路上之一通訊網路，該方法包括以下步驟：藉由一通訊裝置，接收來自該路側裝置之一第一道路資訊，其中該第一道路資訊提供關聯於該行動節點與複數鄰近行動節點之絕對位置分布資訊；藉由至少一感測器，取得一第二道路資訊，其中該第二道路資訊提供關聯於該行動節點及該等鄰近行動節點之相對位置分布資訊；以及藉由一比對裝置，根據該第一道路資訊以及該第二道路資訊，決定該行動節點於該道路上之一位置；其中該第二道路資訊係根據一鄰近行動節點相對距離分布資訊，以該行動節點為中心而取得。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之決定行動節點之位置之方法，其中該第一道路資訊係由一道路行車資訊而取得。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之決定行動節點之位置之方法，其中該第一道路資訊包括該行動節點之一識別碼、一時間、一座標、及一道路節點資訊集合，其中該道路節點資訊集合包括了該路側裝置的感測範圍內的該等行動節點的分布狀態資訊。
  19. 如申請專利範圍第16項所述之決定行動節點之位置之方法，其中該第二道路資訊包括該行動節點之一識別碼、一時間、一座標、及一鄰居資訊集合。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之決定行動節點之位置之方法，其中該鄰居資訊集合包括每一該等鄰近行動節點對應於該行動節點之一行動節點識別碼、一距離資訊以及一角度資訊。
  21. 如申請專利範圍第18項所述之決定行動節點之位置之方法，其中該第一道路資訊更包括一擴充欄位集合且該擴充欄位集合包括對應於每一該等行動節點之一速度資訊、一類型資訊以及一行進方向資訊。
  22. 如申請專利範圍第16項所述之決定行動節點之位置之方法，其中該行動節點係為一第一行動節點以及每一該等鄰近行動節點係為一第二行動節點，該第二道路資訊更提供對應於該第一行動節點之一位置資訊且該藉由該比對裝置，根據該第一道路資訊以及該第二道路資訊，決定該行動節點於該道路上之該位置之步驟包括：根據該第一行動節點之該位置資訊，自該第一道路資訊中擷取部分以取得以一第三行動節點為中心之一第三道路資訊；比對以該第三行動節點為中心之該第三道路資訊是否與該第一行動節點為中心之該第二道路資訊相同，若是，判定該第三行動節點之位置為該第一行動節點之該位置。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之決定行動節點之位置之方法，其中該第三行動節點與該第一行動節點之距離最近。
  24. 如申請專利範圍第22項所述之決定行動節點之位置之方法，其中該藉由該比對裝置，根據該第一道路資訊以及該第二道路資訊，決定該第一行動節點於該道路上之該位置之步驟包括：當該第三道路資訊與該第二道路資訊不相同時，取該第一道路資訊中離該第一行動節點第一近之一第四行動節點為中心之一第四道路資訊，比對該第二道路資訊與該第四道路資訊各相對之行動節點資訊是否相同，當該第二道路資訊與該第四道路資訊各相對的移動節點資訊不完全相同時，取該第一道路資訊中離該第一行動節點第二近之一第五行動節點為中心之一第五道路資訊。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之決定行動節點之位置之方法，更包括：比對該第五道路資訊與該第二道路資訊之各行動節點資訊，若一距離、一角度與一過去時間之距離變化相近，則判定該第五行動節點之位置為該第一行動節點之該位置。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之決定行動節點之位置之方法，更包括：當比對該第五道路資訊與該第二道路資訊之各行動節點資訊時，若比對結果存在一距離、一角度與一過去時間之距離變化相近之行動節點有該第五行動節點以及一第六行動節點時，再比對該第五行動節點以及該第六行動節點之擴充欄位集合資訊並根據比對結果決定該第一行動節點之該位置。
  27. 一種通訊系統，包括：一第一行動節點以及複數第二行動節點，其中該等第二行動節點鄰近於該第一行動節點；以及一路側裝置，與該第一行動節點以及該等第二行動節點進行通訊以形成一道路上之一通訊網路，其中該路側裝置藉由至少一感測器，取得一第一道路資訊，藉由一通訊裝置，接收來自該第一行動節點之一第二道路資訊，並且藉由一比對裝置，根據該第一道路資訊以及該第二道路資訊，決定該第一行動節點於該道路上之一位置，其中該第一道路資訊提供關聯於該第一行動節點以及該等第二行動節點之絕對位置分布資訊以及該第二道路資訊提供關聯於該第一行動節點及該等第二行動節點之相對位置分布資訊；其中該第二道路資訊係由該第一行動節點根據一鄰近行動節點相對距離分布資訊，以該第一行動節點為中心而取得。
  28. 一種路側裝置，用以與複數行動節點進行通訊以形成一道路上之一通訊網路，包括：至少一感測器；一通訊裝置，用以與該等行動節點進行訊號傳送與接收；一比對裝置；以及一處理器，耦接至該至少一感測器、該通訊裝置、以及該比對裝置，用以藉由該至少一感測器取得一第一道路資訊，藉由該通訊裝置，接收來自該等行動節點之一第一行動節點之一第二道路資訊，並且藉由該比對裝置，根據該第一道路資訊以及該第二道路資訊，決定該第一行動節點於該道路上之一位置，其中該第二道路資訊提供關聯於該第一行動節點及該第一行動節點之鄰近複數第二行動節點之相對位置分布資訊且該第一道路資訊提供關聯於該第一行動節點與該等第二行動節點之絕對位置分布資訊；其中該第二道路資訊係由該第一行動節點根據一鄰近行動節點相對距離分布資訊，以該第一行動節點為中心而取得。
  29. 一種車輛，用以與一路側裝置與複數鄰近車輛進行通訊以形成一道路上之一通訊網路，包括：至少一感測器；一通訊裝置，用以與該路側裝置與該等車輛進行訊號傳送與接收；一比對裝置；以及一處理器，耦接至該至少一感測器、該通訊裝置、以及該比對裝置，用以藉由該通訊裝置，接收來自該路側裝置之一第一道路資訊，藉由該至少一感測器，取得一第二道路資訊，並且藉由該比對裝置，根據該第一道路資訊以及該第二道路資訊，決定該車輛於該道路上之一位置，其中該第二道路資訊提供關聯於該車輛及該等鄰近車輛之相對位置分布資訊且該第一道路資訊提供關聯於該車輛與該等鄰近車輛之絕對位置分布資訊；其中該第二道路資訊係根據一鄰近行動節點相對距離分布資訊，以該行動節點為中心而取得。
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