本發(fā)明涉及通信技術(shù)、交通技術(shù)和車輛控制。具體為一種基于c-v2x的協(xié)同編隊管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、已有的專用短程通信(dedicated?short?range?communication，dsrc)和移動自組織網(wǎng)絡(luò)(mobile?ad?hoc?network,manet)，僅可以實(shí)現(xiàn)車車之間編隊行駛，并且編隊行駛范圍收到obu通信范圍限制。利用c-v2x通信技術(shù)組建通信網(wǎng)絡(luò)，在c-v2x通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)行車輛編隊管理，實(shí)現(xiàn)“車-路-云”的協(xié)同編隊管理系統(tǒng)。

2、除此以外，在車端引入?yún)f(xié)同編隊管理、協(xié)同編隊控制模塊和底盤模塊，控制車輛行駛軌跡和速度，縮小車輛之間距離，降低后車空氣阻力，達(dá)到節(jié)能減排。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為了解決背景技術(shù)中存在的問題，目的在于提供了一種基于c-v2x的協(xié)同編隊管理系統(tǒng)，用以解決上述情況。

2、用于解決問題的方案

3、一種基于c-v2x的協(xié)同編隊管理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：多個目標(biāo)車輛、云平臺和rsu；所述目標(biāo)車輛之間通過c-v2x通信連接，所述云平臺利用c-v2x通信連接rsu后，通過c-v2x通信連接目標(biāo)車輛，或云平臺直接c-v2x通信連接目標(biāo)車輛；

4、其中，所述系統(tǒng)采用：基站通信、中繼通信和直連通信；所述基站通信為：兩個目標(biāo)車輛之間傳輸編隊信息需云平臺轉(zhuǎn)發(fā)；所述中繼通信為：兩個目標(biāo)車輛之間傳輸編隊信息需其他目標(biāo)車輛或rsu轉(zhuǎn)發(fā)；所述直連通信為：兩個obu之間直接傳輸編隊信息。

5、進(jìn)一步，云平臺，包括：c-v2x通信模塊和協(xié)同編隊管理模塊，云平臺通過c-v2x通信模塊接收c-v2x通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)目標(biāo)車輛傳輸?shù)木庩犘畔ⅲ⑼ㄟ^協(xié)同編隊管理模塊對目標(biāo)車輛進(jìn)行協(xié)同編隊管理。

6、進(jìn)一步，所述目標(biāo)車輛包括：obu、協(xié)同編隊管理模塊、協(xié)同編隊控制模塊和底盤；obu用于c-v2x通信網(wǎng)絡(luò)與協(xié)同編隊管理模塊之間編隊信息傳輸；協(xié)同編隊管理模塊接收c-v2x通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他目標(biāo)車輛的編隊信息，根據(jù)獲取其他目標(biāo)車輛的編隊狀態(tài)、編隊動作和編隊角色進(jìn)行反饋，并且根據(jù)編隊信息維護(hù)編隊成員列表；協(xié)同編隊決策控制根據(jù)協(xié)同編隊管理模塊維護(hù)的編隊成員列表，確認(rèn)編隊中本車與其他目標(biāo)車輛前后關(guān)系，通過控制本車底盤模塊，與前車保持穩(wěn)定的車距和車速。

7、進(jìn)一步，協(xié)同編隊管理模塊通過編隊信息維護(hù)編隊成員列表，編隊信息包括本車編隊信息、領(lǐng)航車編隊信息和編隊成員編隊信息，每一類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一致，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)容包括車輛長寬高、車輛定位信息、車輛運(yùn)動狀態(tài)信息、車輛標(biāo)識id、車輛所在編隊標(biāo)識id、車輛編隊狀態(tài)、車輛編隊動作、車輛編隊角色；其中車輛編隊狀態(tài)包括：編隊巡航狀態(tài)、編隊解散狀態(tài)、自由車狀態(tài)、創(chuàng)建編隊狀態(tài)、加入編隊狀態(tài)、編隊跟馳狀態(tài)、離開編隊狀態(tài)；其中車輛編隊動作包含：創(chuàng)建編隊、加入編隊、離開編隊和解散編隊；其中車輛編隊角色包含：自由車、領(lǐng)航車、跟隨車。

8、進(jìn)一步，協(xié)同編隊管理流程包括：創(chuàng)建編隊流程、加入編隊流程、離開編隊流程和解散編隊流程。

9、進(jìn)一步，所述創(chuàng)建編隊流程：自由車車輛編隊動作創(chuàng)建編隊，編隊車輛狀態(tài)進(jìn)入創(chuàng)建編隊狀態(tài)，創(chuàng)建編隊成員列表后，編隊車輛角色變?yōu)轭I(lǐng)航車，編隊車輛狀態(tài)進(jìn)入編隊巡航狀態(tài)。

10、進(jìn)一步，所述加入編隊流程：自由車識別領(lǐng)航車編隊信息中的編隊標(biāo)識id后，自由車選擇領(lǐng)航車所在編隊申請加入編隊，領(lǐng)航車在編隊成員列表添加自由車編隊信息后，自由車變?yōu)楦S車；

11、其中，加入編隊流程中自由車流程：自由車標(biāo)識領(lǐng)航車編隊標(biāo)識id，選擇標(biāo)識id對應(yīng)的領(lǐng)航車編隊申請加入，編隊車輛動作變?yōu)榧尤刖庩?，編隊車輛狀態(tài)進(jìn)入加入編隊狀態(tài)，領(lǐng)航車在編隊成員列表添加本車編隊信息后，編隊車輛角色變?yōu)楦S車，編隊車輛狀態(tài)進(jìn)入編隊跟馳狀態(tài)；

12、其中，加入編隊流程中領(lǐng)航車流程：領(lǐng)航車收到自由車加入編隊請求后，編隊成員列表添加自由車編隊信息。

13、進(jìn)一步，所述離開編隊流程包括：跟隨車離開編隊和領(lǐng)航車離開編隊；

14、所述跟隨車離開編隊流程：跟隨車選擇領(lǐng)航車所在編隊申請離開編隊，領(lǐng)航車在編隊成員列表刪除跟隨車編隊信息后，跟隨車變?yōu)樽杂绍嚕?/p>

15、其中，跟隨車離開編隊流程中跟隨車流程：跟隨車選擇領(lǐng)航車編隊申請離開，編隊車輛動作變?yōu)殡x開編隊，編隊車輛狀態(tài)進(jìn)入離開編隊狀態(tài)，領(lǐng)航車在編隊成員列表刪除本車編隊信息后，編隊車輛角色變?yōu)樽杂绍?，編隊車輛狀態(tài)進(jìn)入自由車狀態(tài)；

16、其中，跟隨車離開編隊流程中領(lǐng)航車流程：領(lǐng)航車收到跟隨車離開編隊請求后，編隊成員列表刪除跟隨車編隊信息；

17、所述領(lǐng)航車離開編隊流程：原領(lǐng)航車選擇領(lǐng)航車所在編隊申請離開編隊，原跟隨車創(chuàng)建編隊并復(fù)制編隊成員列表后成為領(lǐng)航車，領(lǐng)航車在編隊成員列表刪除原領(lǐng)航車編隊信息后，原領(lǐng)航車變?yōu)樽杂绍嚕?/p>

18、其中，領(lǐng)航車離開編隊流程中原領(lǐng)航車流程：原領(lǐng)航車選擇所在編隊申請離開，編隊車輛動作變?yōu)殡x開編隊，編隊車輛狀態(tài)變?yōu)殡x開編隊狀態(tài)。若編隊中沒有跟隨車，原領(lǐng)航車刪除編隊成員列表后；若編隊中有跟隨車，等待跟隨車變?yōu)轭I(lǐng)航車并且在編隊成員列表刪除本車編隊信息；編隊車輛角色變?yōu)樽杂绍?，編隊車輛狀態(tài)變?yōu)樽杂绍嚑顟B(tài)；

19、其中，領(lǐng)航車離開編隊流程中原跟隨車流程：原跟隨車收到領(lǐng)航車離開編隊請求后，編隊車輛動作變?yōu)閯?chuàng)建編隊，編隊車輛狀態(tài)變?yōu)閯?chuàng)建編隊狀態(tài)，復(fù)制原領(lǐng)航車編隊成員列表，編隊車輛角色變?yōu)轭I(lǐng)航車，編隊車輛狀態(tài)變?yōu)榫庩犙埠綘顟B(tài)，編隊成員列表刪除原領(lǐng)航車編隊信息。

20、進(jìn)一步，所述解散編隊流程業(yè)務(wù)流程：領(lǐng)航車解散編隊刪除編隊成員列表，跟隨車和領(lǐng)航車的編隊車輛角色變?yōu)樽杂绍嚕?/p>

21、其中，解散編隊流程中跟隨車流程：領(lǐng)航車在編隊成員列表刪除本車編隊信息后，編隊車輛角色變?yōu)樽杂绍?，編隊車輛狀態(tài)變?yōu)樽杂绍嚑顟B(tài)；

22、其中，解散編隊流程中領(lǐng)航車流程：編隊車輛動作變?yōu)榻馍⒕庩?，編隊車輛狀態(tài)變?yōu)榻馍⒕庩牋顟B(tài)，刪除編隊成員列表后，編隊車輛角色變?yōu)樽杂绍嚕庩犥囕v狀態(tài)變?yōu)樽杂绍嚑顟B(tài)。

23、有益效果：

24、上述技術(shù)方案的有益效果在于：

25、一種基于c-v2x的協(xié)同編隊管理系統(tǒng)，對c-v2x通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)具備包括但不限于obu、rsu、云平臺等設(shè)備的目標(biāo)車輛進(jìn)行協(xié)同編隊管理。由此使得在c-v2x通信范圍內(nèi)的目標(biāo)車輛進(jìn)行協(xié)同編隊管理和編隊行駛，通過控制編隊中目標(biāo)車輛間距，減小目標(biāo)車輛行駛過程中空氣阻力，以實(shí)現(xiàn)降低油耗。

1.一種基于c-v2x的協(xié)同編隊管理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：多個目標(biāo)車輛、云平臺和rsu；所述目標(biāo)車輛之間通過c-v2x通信連接，所述云平臺利用c-v2x通信連接rsu后，通過c-v2x通信連接目標(biāo)車輛，或云平臺直接c-v2x通信連接目標(biāo)車輛；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于c-v2x的協(xié)同編隊管理系統(tǒng)，其特征在于，云平臺，包括：c-v2x通信模塊和協(xié)同編隊管理模塊，云平臺通過c-v2x通信模塊接收c-v2x通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)目標(biāo)車輛傳輸?shù)木庩犘畔?，并通過協(xié)同編隊管理模塊對目標(biāo)車輛進(jìn)行協(xié)同編隊管理。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于c-v2x的協(xié)同編隊管理系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)車輛包括：obu、協(xié)同編隊管理模塊、協(xié)同編隊控制模塊和底盤；obu用于c-v2x通信網(wǎng)絡(luò)與協(xié)同編隊管理模塊之間編隊信息傳輸；協(xié)同編隊管理模塊接收c-v2x通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他目標(biāo)車輛的編隊信息，根據(jù)獲取其他目標(biāo)車輛的編隊狀態(tài)、編隊動作和編隊角色進(jìn)行反饋，并且根據(jù)編隊信息維護(hù)編隊成員列表；協(xié)同編隊決策控制根據(jù)協(xié)同編隊管理模塊維護(hù)的編隊成員列表，確認(rèn)編隊中本車與其他目標(biāo)車輛前后關(guān)系，通過控制本車底盤模塊，與前車保持穩(wěn)定的車距和車速。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于c-v2x的協(xié)同編隊管理系統(tǒng)，其特征在于，協(xié)同編隊管理模塊通過編隊信息維護(hù)編隊成員列表，編隊信息包括本車編隊信息、領(lǐng)航車編隊信息和編隊成員編隊信息，每一類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一致，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)容包括車輛長寬高、車輛定位信息、車輛運(yùn)動狀態(tài)信息、車輛標(biāo)識id、車輛所在編隊標(biāo)識id、車輛編隊狀態(tài)、車輛編隊動作、車輛編隊角色；其中車輛編隊狀態(tài)包括：編隊巡航狀態(tài)、編隊解散狀態(tài)、自由車狀態(tài)、創(chuàng)建編隊狀態(tài)、加入編隊狀態(tài)、編隊跟馳狀態(tài)、離開編隊狀態(tài)；其中車輛編隊動作包含：創(chuàng)建編隊、加入編隊、離開編隊和解散編隊；其中車輛編隊角色包含：自由車、領(lǐng)航車、跟隨車。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于c-v2x的協(xié)同編隊管理系統(tǒng)，其特征在于，協(xié)同編隊管理流程包括：創(chuàng)建編隊流程、加入編隊流程、離開編隊流程和解散編隊流程。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于c-v2x的協(xié)同編隊管理系統(tǒng)，其特征在于，所述創(chuàng)建編隊流程：自由車車輛編隊動作創(chuàng)建編隊，編隊車輛狀態(tài)進(jìn)入創(chuàng)建編隊狀態(tài)，創(chuàng)建編隊成員列表后，編隊車輛角色變?yōu)轭I(lǐng)航車，編隊車輛狀態(tài)進(jìn)入編隊巡航狀態(tài)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于c-v2x的協(xié)同編隊管理系統(tǒng)，其特征在于，所述加入編隊流程：自由車識別領(lǐng)航車編隊信息中的編隊標(biāo)識id后，自由車選擇領(lǐng)航車所在編隊申請加入編隊，領(lǐng)航車在編隊成員列表添加自由車編隊信息后，自由車變?yōu)楦S車；

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于c-v2x的協(xié)同編隊管理系統(tǒng)，其特征在于，所述離開編隊流程包括：跟隨車離開編隊和領(lǐng)航車離開編隊；

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于c-v2x的協(xié)同編隊管理系統(tǒng)，其特征在于，所述解散編隊流程業(yè)務(wù)流程：領(lǐng)航車解散編隊刪除編隊成員列表，跟隨車和領(lǐng)航車的編隊車輛角色變?yōu)樽杂绍嚕?/p>
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種基于C?V2X的協(xié)同編隊管理系統(tǒng)，對C?V2X通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)具備包括但不限于OBU、RSU、云平臺等設(shè)備的目標(biāo)車輛進(jìn)行協(xié)同編隊管理。由此使得在C?V2X通信范圍內(nèi)的目標(biāo)車輛進(jìn)行協(xié)同編隊管理和編隊行駛，通過控制編隊中目標(biāo)車輛間距，減小目標(biāo)車輛行駛過程中空氣阻力，以實(shí)現(xiàn)降低油耗。

技術(shù)研發(fā)人員：王小磊,馮凱,吉星,李維晉,曾杰,張文博,薄濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：陜西重型汽車有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10