一种协同自动驾驶车队的冗余通信方法、装置及系统与流程

专利2022-06-29  132


本发明涉及车联网技术领域,尤其涉及一种协同自动驾驶车队的冗余通信方法、装置及系统。



背景技术:

目前,协同自动驾驶车队(platooning)是指多辆车基于自动驾驶技术和v2v(vehicle-to-vehicle,车对车)车联网技术的支持,以极小的车距尾随行驶的编队状态。在编队中,车距远远低于一般意义上的安全行驶车距,仅为20米甚至更小,极小的车距会使头车破开的气流,在车尾直接被第二辆车接纳,而不会形成低压的涡流区,从而有效降低了整个车队在行驶过程中的空气阻力总值。一般以协同自动驾驶车队状态行驶所减少的阻力,可以节约近10%的油耗。协同自动驾驶车队之所以可以保持这么短的间隔,主要原因是受益于v2v通信的低延时通信,v2v可以实现从端到端的100ms内的通信。因此,基于v2v技术,车与车之间可以进行信息交互,一个编队里的一组车能够跟随带头车辆,随着它的操控而自行进行操控。比如带头车辆进行了踩油门、踩刹车或转向等操控,后面的一排车辆都可以在很短时间内进行同样的操控。

然而,车辆以极短间距的队列行驶,对v2v通信的质量要求很高。由于车与车之间的间距非常小,一旦出现v2v通信失效的情况导致车与车之间的信息共享通道受阻,就非常容易出现追尾事故。可见,如何保证v2v通信的稳定性,避免v2v通信失效成为了一个亟待解决的问题。



技术实现要素:

本发明的实施例提供一种协同自动驾驶车队的冗余通信方法、装置及系统,以保证v2v通信的稳定性,避免v2v通信失效。

为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种协同自动驾驶车队的冗余通信方法,包括:

将待发送的应用数据发送至至少两个v2v设备处;

控制接收到所述应用数据的至少两个v2v设备将所述应用数据向预设的空中接口中发送,以使得接收端装置从所述空中接口获得所述应用数据。

一种协同自动驾驶车队的冗余通信方法,包括:

控制至少两个v2v设备从空中接口中获得应用数据;

从所述至少两个v2v设备处获得各v2v设备对应的应用数据,并对各应用数据进行融合和校验,获得有效数据。

一种发送端装置,包括第一主处理设备和至少两个v2v设备;

所述第一主处理设备,用于将待发送的应用数据发送至至少两个v2v设备处;

所述第一主处理设备,还用于控制接收到所述应用数据的至少两个v2v设备将所述应用数据向预设的空中接口中发送,以使得接收端装置从所述空中接口获得所述应用数据。

一种接收端装置,包括:第二主处理设备和至少两个v2v设备;

所述第二主处理设备,用于控制至少两个v2v设备从空中接口中获得应用数据;

所述第二主处理设备,还用于从所述至少两个v2v设备处获得各v2v设备对应的应用数据,并对各应用数据进行融合和校验,获得有效数据。

一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述发送端装置对应的协同自动驾驶车队的冗余通信方法。

一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述接收端装置对应的协同自动驾驶车队的冗余通信方法。

一种发送端装置,包括:至少两个v2v设备;以及

控制器,所述控制器包括存储器和处理器,其中所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行实现上述发送端装置对应的协同自动驾驶车队的冗余通信方法。

一种接收端装置,包括:至少两个v2v设备;以及

控制器,所述控制器包括存储器和处理器,其中所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行实现上述接收端装置对应的协同自动驾驶车队的冗余通信方法。

一种协同自动驾驶车队的冗余通信系统,包括上述的发送端装置,以及上述的接收端装置。

本发明实施例提供的一种协同自动驾驶车队的冗余通信方法、装置及系统,发送端装置可以将待发送的应用数据发送至至少两个v2v设备处,并控制接收到所述应用数据的至少两个v2v设备将所述应用数据向预设的空中接口中发送;之后,接收端装置可以控制至少两个v2v设备从空中接口中获得应用数据,并从所述至少两个v2v设备处获得各v2v设备对应的应用数据,并对各应用数据进行融合和校验,获得有效数据。通过v2v设备的冗余设置,避免了单一v2v设备的通信失效问题,能够保证v2v通信的稳定性,能够保障协同自动驾驶车队的运行安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种协同自动驾驶车队的冗余通信方法的流程图一;

图2为本发明实施例中的发送端装置的数据流向示意图;

图3为本发明实施例提供的一种协同自动驾驶车队的冗余通信方法的流程图二;

图4为本发明实施例提供的一种协同自动驾驶车队的冗余通信方法的流程图三;

图5为本发明实施例中的接收端装置的数据流向示意图;

图6为本发明实施例提供的一种发送端装置的结构示意图;

图7为本发明实施例提供的一种接收端装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

为了使本领域的技术人员更好的了解本发明,下面先对本发明实施例中出现的部分技术术语进行解释如下:

v2v:vehicle-to-vehicle,车对车,v2v通信技术是一种不受限于固定式基站的通信技术,为移动中的车辆提供直接的一端到另一端的无线通信。

v2x:vehicletox,是未来智能交通运输系统的关键技术。它使得车与车、车与基站、基站与基站之间能够通信。从而获得实时路况、道路信息、行人信息等一系列交通信息,从而提高驾驶安全性、减少拥堵、提高交通效率、提供车载娱乐信息等。

空中接口:airinterface,空中接口是基站和移动电话之间的无线传输规范,它定义每个无线信道的使用频率、带宽、接入时机、编码方法以及越区切换。

在实现本发明实施例的过程中,发明人考虑到目前的v2v通信仅采用每辆车部署单一的v2v设备,这样若v2v设备故障而通信失效,则由于车与车之间的间距非常小,导致车与车之间的信息共享通道受阻,就非常容易出现追尾事故。

考虑到上述问题,如图1所示,本发明实施例提供一种协同自动驾驶车队的冗余通信方法,以发送端装置为执行主体来描述,包括:

步骤101、将待发送的应用数据发送至至少两个v2v设备处。

步骤102、控制接收到应用数据的至少两个v2v设备将应用数据向预设的空中接口中发送,以使得接收端装置从空中接口获得应用数据。

具体的,该步骤101可以采用如下方式实现:

将待发送的应用数据转换为应用数据以太网报文,并通过路由器或者交换机将应用数据以太网报文发送至至少两个v2v设备处。例如,一般情况下可以采用两个v2v设备。此处可以采用tcp(传输控制协议,transmissioncontrolprotocol)或udp(用户数据报协议,userdatagramprotocol)来将应用数据(payload,即有效的应用数据)以太网报文进行传输。

此外,该步骤102中的控制接收到应用数据的至少两个v2v设备将应用数据向预设的空中接口中发送,可以采用如下方式实现:

控制接收到应用数据以太网报文的至少两个v2v设备将应用数据组包为v2x报文。

控制至少两个v2v设备采用不同频段将各自组包后的v2x报文发送至不同频段对应的空中接口中。此处,具体可以控制至少两个v2v设备采用不同频段将各自组包后的v2x报文通过每个v2v设备设置的多个天线发送至不同频段对应的空中接口中;其中,一个v2v设备占用一个频段,并且同一v2v设备的多个天线占用同一频段。采用冗余设置的v2v设备,如果一个频段被干扰,还可以通过另一个频段对应的v2v设备正常通信,从而保证了车辆之间的正常通信。另外,不同的频段可以尽量远离,以减小受影响的相关性,即不同的频段同时都受影响,例如在一些地区采用5850mhz到5920mhz,之间相差70mhz,如果只有两个v2v设备,则可以选择5850mhz至5860mhz作为第一个v2v设备对应的频段,选择5910mhz至5920mhz作为第二个v2v设备对应的频段。另外,例如一个v2v设备可以设置两个天线,分别设置在车辆车头的左右两侧,但不仅局限于此。一般情况下,由于车辆行驶时存在信号遮挡等情况,因此同一v2v设备设置冗余的多个天线,一般只要其中一个天线能接收到信号,即可保证v2v设备通信正常。

此处,如图2所示,以发送端装置包括两个v2v设备,每个v2v设备具有左右两侧两个天线为例。通过图2所示,可以示出应用数据的流向。

如图3所示,本发明实施例提供一种协同自动驾驶车队的冗余通信方法,以接收端装置为执行主体来描述,包括:

步骤201、控制至少两个v2v设备从空中接口中获得应用数据。

步骤202、从至少两个v2v设备处获得各v2v设备对应的应用数据,并对各应用数据进行融合和校验,获得有效数据。

此处,需要说明的是,该接收端装置和上述的发送端装置的结构可以相同,并且接收端装置也可以用于发送应用数据,发送端装置也可以用于接收应用数据。因此,在发明实施例中的接收端装置和发送端装置中的“接收”和“发送”是用于表示数据的流向,而并非表示接收端装置和发送端装置的结构不相同。

为了使本领域的技术人员更好的了解本发明,下面对上述步骤201和步骤202进行具体阐述,如图4所示,本发明实施例提供一种协同自动驾驶车队的冗余通信方法,以接收端装置为执行主体来描述,具体可以包括如下步骤:

步骤301、控制至少两个v2v设备采用每个v2v设备设置的多个天线从不同频段对应的空中接口中接收应用数据的v2x报文。

其中,一个v2v设备占用一个频段,并且同一v2v设备的多个天线占用同一频段。此处也可以采用两个v2v设备,此处的v2v设备占用的频段与发送端装置中的v2v设备占用的频段可以依次对应设置。

步骤302、控制同一v2v设备对其多个天线接收到的v2x报文进行信号融合,形成该v2v设备对应的应用数据信息。

此处,与上述发送端装置相同的情况,例如,同一v2v设备可以设置两个天线,分别设置在车辆车头的左右两侧,但不仅局限于此。一般情况下,由于车辆行驶时存在信号遮挡等情况,因此同一v2v设备设置冗余的多个天线,一般只要其中一个天线能接收到信号,即可保证v2v设备通信正常。对于不同天线接收到的信号,v2v设备可以自动进行融合,具体的融合方式可以是例如在某一周期时长上,天线1接收到的是高电平信号,天线2接收到的是低电平信号,则综合得到的结果为高电平信号,但不仅局限于此。具体的融合方式在此处不一一列举。

步骤303、控制至少两个v2v设备将各自对应的应用数据信息进行解码,并打包成应用数据以太网报文。

步骤304、通过路由器或者交换机从各v2v设备处接收各自对应的应用数据以太网报文。

步骤305、在当前的检测周期结束时确定在当前的检测周期接收到的应用数据以太网报文对应的v2v设备。

其中,检测周期为预先设置的报文通信周期,例如该报文通信周期可以为20ms或者50ms,但不仅局限于此。

在步骤305之后执行步骤306或者步骤308。当然,在步骤305之后还可能存在未接收到任何v2v设备的应用数据以太网报文,则此时需要返回步骤301进行下一检测周期。

步骤306、若在当前的检测周期接收到的应用数据以太网报文对应的v2v设备唯一,则对当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备的应用数据以太网报文进行报文身份标识检测,形成第一检测结果。

此处,该步骤306可以采用如下方式实现:

判断当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备的应用数据以太网报文的身份标识与预先获知的期望报文身份标识是否相同。

此处,对于该期望报文身份标识解释如下:在初始化时,该v2v设备之前没有接收到任何的身份标识(以下简称id,即identity),所以只要接收到以太网报文的id,就以此为基础进行后续的流程,即以初始化时接收到的以太网报文的id为初始id。由于在发送端装置处,发送周期和接收端装置的接收周期是一致的,所以两端每次都可以同步进行id 1(在上一周期的基础上id叠加1)的操作,从而期望报文id能够被预先获知。若应用数据以太网报文的id与期望报文id不相同,则重新进入初始化状态,以后续接收到的第一帧报文的id作为新的初始id。

若当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备的应用数据以太网报文的身份标识与预先获知的期望报文身份标识相同,将该唯一的v2v设备对应的状态标识位置位为用于表示身份标识相同的第一标识位。此处的v2v设备对应的状态标识位(即flag)例如可以采用将初始标识位0(低电平)置位到1(高电平)来表示身份标识相同,但不仅局限于此。

若当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备的应用数据以太网报文的身份标识与预先获知的期望报文身份标识不相同,保留该唯一的v2v设备对应的标识位为初始标识位,以用于表示身份标识不相同。

步骤307、根据第一检测结果,确定当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备的应用数据以太网报文为有效数据或者无效数据。在步骤307之后返回步骤301进行下一个检测周期。

此处,该步骤307可以采用如下方式实现:

判断该唯一的v2v设备对应的标识位为初始标识位或第一标识位。

若该唯一的v2v设备对应的标识位为初始标识位,确定当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备的应用数据以太网报文为无效数据。此处,无效数据可以被清除。

若该唯一的v2v设备对应的标识位为第一标识位,确定当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备的应用数据以太网报文为有效数据。

在进行下一个检测周期时,该唯一的v2v设备对应的标识位需要恢复为初始标志位。

步骤308、若在当前的检测周期接收到的应用数据以太网报文对应的v2v设备不唯一,则对当前的检测周期接收到的多个v2v设备的应用数据以太网报文进行报文身份标识检测,形成第二检测结果。

该步骤308可以采用如下方式实现:

判断当前的检测周期接收到的各v2v设备的应用数据以太网报文的身份标识与预先获知的期望报文身份标识是否相同。

若当前的检测周期接收到的v2v设备的应用数据以太网报文的身份标识与预先获知的期望报文身份标识相同,将该v2v设备对应的状态标识位置位为用于表示身份标识相同的第一标识位。

若当前的检测周期接收到的v2v设备的应用数据以太网报文的身份标识与预先获知的期望报文身份标识不相同,保留该v2v设备对应的标识位为初始标识位,以用于表示身份标识不相同。

步骤309、根据第二检测结果,确定待抛弃的应用数据以太网报文以及待进行校验的应用数据以太网报文。

此处,该步骤309可以采用如下方式实现:

判断各v2v设备对应的标识位为初始标识位或第一标识位。

若v2v设备对应的标识位为初始标识位,确定当前的检测周期接收到的v2v设备的应用数据以太网报文为待抛弃的应用数据以太网报文。

若v2v设备对应的标识位为第一标识位,确定当前的检测周期接收到的v2v设备的应用数据以太网报文为待进行校验的应用数据以太网报文。

步骤310、将待抛弃的应用数据以太网报文抛弃,并对待进行校验的应用数据以太网报文进行校验,得到有效数据或者无效数据。在步骤310之后返回步骤301进行下一个检测周期。在进行下一个检测周期时,各v2v设备对应的标识位需要恢复为初始标志位。

此处,该步骤310可以采用如下方式实现:

将每个v2v设备对应的待进行校验的应用数据以太网报文中的数据位以预设算法进行计算,得到每个v2v设备对应的计算结果;预设算法包括相加(即checksum)、相乘或md5信息摘要算法(md5message-digestalgorithm,一种被广泛使用的密码散列函数,可以产生出一个128位(16字节)的散列值(hashvalue),用于确保信息传输完整一致)等,但不仅局限于此。

将各计算结果进行比较。

若各计算结果相同,确定每个v2v设备对应的待进行校验的应用数据以太网报文相同,将相同的v2v设备对应的待进行校验的应用数据以太网报文作为有效数据。

若各计算结果中存在不相同的计算结果,将每个v2v设备对应的待进行校验的应用数据以太网报文作为无效数据。此处,无效数据可以被清除。

此处,如图5所示,以接收端装置包括两个v2v设备,每个v2v设备具有左右两侧两个天线为例。通过图5所示,可以示出应用数据的流向。

对应于上述图1和图2所对应的方法实施例,如图6所示,本发明实施例还提供一种发送端装置40,包括第一主处理设备41(例如可以采用工控机或者电子控制单元(ecu,electroniccontrolunit))和至少两个v2v设备42。

第一主处理设备41,用于将待发送的应用数据发送至至少两个v2v设备42处。

第一主处理设备41,还用于控制接收到应用数据的至少两个v2v设备42将应用数据向预设的空中接口中发送,以使得接收端装置50从空中接口获得应用数据。

进一步的,如图6所示,该发送端装置40还包括路由器或者交换机43。

第一主处理设备41,具体用于将待发送的应用数据转换为应用数据以太网报文,并通过路由器或者交换机43将应用数据以太网报文发送至至少两个v2v设备42处。

另外,该第一主处理设备41,具体还用于控制接收到应用数据以太网报文的至少两个v2v设备42将应用数据组包为v2x报文;控制至少两个v2v设备42采用不同频段将各自组包后的v2x报文发送至不同频段对应的空中接口中。

另外,如图6所示,该至少两个v2v设备42中的每个v2v设备42包括多个天线44。

该第一主处理设备41,具体还用于控制至少两个v2v设备42采用不同频段将各自组包后的v2x报文通过每个v2v设备42设置的多个天线发送至不同频段对应的空中接口中;其中,一个v2v设备42占用一个频段,并且同一v2v设备42的多个天线44占用同一频段。

该发送端装置40的具体实现方式参见上述图1和图2对应的方法实施例,此处不再赘述。

对应于上述图3、图4和图5所对应的方法实施例,如图7所示,本发明实施例还提供一种接收端装置50,包括:第二主处理设备51(例如可以采用工控机或者电子控制单元)和至少两个v2v设备52。

第二主处理设备51,用于控制至少两个v2v设备52从空中接口中获得应用数据。

第二主处理设备51,还用于从至少两个v2v设备52处获得各v2v设备52对应的应用数据,并对各应用数据进行融合和校验,获得有效数据。

具体的,如图7所示,该至少两个v2v设备52中的每个v2v设备52包括多个天线53。

第二主处理设备51,具体用于控制至少两个v2v设备52采用每个v2v设备52设置的多个天线53从不同频段对应的空中接口中接收应用数据的v2x报文。其中,一个v2v设备52占用一个频段,并且同一v2v设备52的多个天线53占用同一频段。

控制同一v2v设备52对其多个天线53接收到的v2x报文进行信号融合,形成该v2v设备52对应的应用数据信息。

进一步的,如图7所示,接收端装置50还包括路由器或者交换机54。

第二主处理设备51,具体还用于控制至少两个v2v设备52将各自对应的应用数据信息进行解码,并打包成应用数据以太网报文;通过路由器或者交换机54从各v2v设备52处接收各自对应的应用数据以太网报文。

此外,第二主处理设备51,具体还用于在当前的检测周期结束时确定在当前的检测周期接收到的应用数据以太网报文对应的v2v设备52;检测周期为预先设置的报文通信周期。

若在当前的检测周期接收到的应用数据以太网报文对应的v2v设备52唯一,则对当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备52的应用数据以太网报文进行报文身份标识检测,形成第一检测结果;根据第一检测结果,确定当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备52的应用数据以太网报文为有效数据或者无效数据。

若在当前的检测周期接收到的应用数据以太网报文对应的v2v设备52不唯一,则对当前的检测周期接收到的多个v2v设备52的应用数据以太网报文进行报文身份标识检测,形成第二检测结果。

根据第二检测结果,确定待抛弃的应用数据以太网报文以及待进行校验的应用数据以太网报文。

将待抛弃的应用数据以太网报文抛弃,并对待进行校验的应用数据以太网报文进行校验,得到有效数据或者无效数据。

此外,第二主处理设备51,具体还用于:

判断当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备52的应用数据以太网报文的身份标识与预先获知的期望报文身份标识是否相同。

若当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备52的应用数据以太网报文的身份标识与预先获知的期望报文身份标识相同,将该唯一的v2v设备52对应的状态标识位置位为用于表示身份标识相同的第一标识位。

若当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备52的应用数据以太网报文的身份标识与预先获知的期望报文身份标识不相同,保留该唯一的v2v设备52对应的标识位为初始标识位,以用于表示身份标识不相同。

此外,第二主处理设备51,具体还用于:

判断该唯一的v2v设备52对应的标识位为初始标识位或第一标识位。

若该唯一的v2v设备52对应的标识位为初始标识位,确定当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备52的应用数据以太网报文为无效数据。

若该唯一的v2v设备52对应的标识位为第一标识位,确定当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备52的应用数据以太网报文为有效数据。

此外,第二主处理设备51,具体还用于:

判断当前的检测周期接收到的各v2v设备52的应用数据以太网报文的身份标识与预先获知的期望报文身份标识是否相同。

若当前的检测周期接收到的v2v设备52的应用数据以太网报文的身份标识与预先获知的期望报文身份标识相同,将该v2v设备52对应的状态标识位置位为用于表示身份标识相同的第一标识位。

若当前的检测周期接收到的v2v设备52的应用数据以太网报文的身份标识与预先获知的期望报文身份标识不相同,保留该v2v设备52对应的标识位为初始标识位,以用于表示身份标识不相同。

此外,该第二主处理设备51,具体还用于:

判断各v2v设备52对应的标识位为初始标识位或第一标识位。

若v2v设备52对应的标识位为初始标识位,确定当前的检测周期接收到的v2v设备52的应用数据以太网报文为待抛弃的应用数据以太网报文。

若v2v设备52对应的标识位为第一标识位,确定当前的检测周期接收到的v2v设备52的应用数据以太网报文为待进行校验的应用数据以太网报文。

第二主处理设备51,具体还用于:

将每个v2v设备52对应的待进行校验的应用数据以太网报文中的数据位以预设算法进行计算,得到每个v2v设备52对应的计算结果;预设算法包括相加、相乘或md5信息摘要算法。

将各计算结果进行比较。

若各计算结果相同,确定每个v2v设备52对应的待进行校验的应用数据以太网报文相同,将相同的v2v设备52对应的待进行校验的应用数据以太网报文作为有效数据。

若各计算结果中存在不相同的计算结果,将每个v2v设备52对应的待进行校验的应用数据以太网报文作为无效数据。

该接收端装置50的具体实现方式参见上述图3、图4和图5对应的方法实施例,此处不再赘述。

另外,本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述图1和图2对应的协同自动驾驶车队的冗余通信方法。

另外,本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述图3、图4和图5对应的协同自动驾驶车队的冗余通信方法。

另外,本发明实施例还提供一种发送端装置,包括至少两个v2v设备;以及

控制器,控制器包括存储器和处理器,其中存储器存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行实现上述图1和图2对应的协同自动驾驶车队的冗余通信方法。

另外,本发明实施例还提供一种接收端装置,包括至少两个v2v设备;以及

控制器,控制器包括存储器和处理器,其中存储器存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行实现上述图3、图4和图5对应的协同自动驾驶车队的冗余通信方法。

另外,本发明实施例还提供一种协同自动驾驶车队的冗余通信系统,包括上述的发送端装置,以及上述的接收端装置。

本发明实施例提供的一种协同自动驾驶车队的冗余通信方法、装置及系统,发送端装置可以将待发送的应用数据发送至至少两个v2v设备处,并控制接收到所述应用数据的至少两个v2v设备将所述应用数据向预设的空中接口中发送;之后,接收端装置可以控制至少两个v2v设备从空中接口中获得应用数据,并从所述至少两个v2v设备处获得各v2v设备对应的应用数据,并对各应用数据进行融合和校验,获得有效数据。通过v2v设备的冗余设置,避免了单一v2v设备的通信失效问题,能够保证v2v通信的稳定性,能够保障协同自动驾驶车队的运行安全。

本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。


技术特征:

1.一种协同自动驾驶车队的冗余通信方法,其特征在于,包括:

将待发送的应用数据发送至至少两个v2v设备处;

控制接收到所述应用数据的至少两个v2v设备将所述应用数据向预设的空中接口中发送,以使得接收端装置从所述空中接口获得所述应用数据。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将待发送的应用数据发送至至少两个v2v设备处,包括:

将待发送的应用数据转换为应用数据以太网报文,并通过路由器或者交换机将所述应用数据以太网报文发送至至少两个v2v设备处。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述控制接收到所述应用数据的至少两个v2v设备将所述应用数据向预设的空中接口中发送,包括:

控制接收到应用数据以太网报文的至少两个v2v设备将所述应用数据组包为v2x报文;

控制所述至少两个v2v设备采用不同频段将各自组包后的v2x报文发送至不同频段对应的空中接口中。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述控制所述至少两个v2v设备采用不同频段将各自组包后的v2x报文发送至不同频段对应的空中接口中,包括:

控制所述至少两个v2v设备采用不同频段将各自组包后的v2x报文通过每个v2v设备设置的多个天线发送至不同频段对应的空中接口中;其中,一个v2v设备占用一个频段,并且同一v2v设备的多个天线占用同一频段。

5.一种协同自动驾驶车队的冗余通信方法,其特征在于,包括:

控制至少两个v2v设备从空中接口中获得应用数据;

从所述至少两个v2v设备处获得各v2v设备对应的应用数据,并对各应用数据进行融合和校验,获得有效数据。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述控制至少两个v2v设备从空中接口中获得应用数据,包括:

控制至少两个v2v设备采用每个v2v设备设置的多个天线从不同频段对应的空中接口中接收应用数据的v2x报文;其中,一个v2v设备占用一个频段,并且同一v2v设备的多个天线占用同一频段;

控制同一v2v设备对其多个天线接收到的v2x报文进行信号融合,形成该v2v设备对应的应用数据信息。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述从所述至少两个v2v设备处获得各v2v设备对应的应用数据,包括:

控制所述至少两个v2v设备将各自对应的应用数据信息进行解码,并打包成应用数据以太网报文;

通过路由器或者交换机从各v2v设备处接收各自对应的应用数据以太网报文。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述对各应用数据进行融合和校验,获得有效数据,包括:

在当前的检测周期结束时确定在当前的检测周期接收到的应用数据以太网报文对应的v2v设备;所述检测周期为预先设置的报文通信周期;

若在当前的检测周期接收到的应用数据以太网报文对应的v2v设备唯一,则对当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备的应用数据以太网报文进行报文身份标识检测,形成第一检测结果;

根据所述第一检测结果,确定当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备的应用数据以太网报文为有效数据或者无效数据;

若在当前的检测周期接收到的应用数据以太网报文对应的v2v设备不唯一,则对当前的检测周期接收到的多个v2v设备的应用数据以太网报文进行报文身份标识检测,形成第二检测结果;

根据所述第二检测结果,确定待抛弃的应用数据以太网报文以及待进行校验的应用数据以太网报文;

将待抛弃的应用数据以太网报文抛弃,并对待进行校验的应用数据以太网报文进行校验,得到有效数据或者无效数据。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述对当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备的应用数据以太网报文进行报文身份标识检测,形成第一检测结果,包括:

判断当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备的应用数据以太网报文的身份标识与预先获知的期望报文身份标识是否相同;

若当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备的应用数据以太网报文的身份标识与预先获知的期望报文身份标识相同,将该唯一的v2v设备对应的状态标识位置位为用于表示身份标识相同的第一标识位;

若当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备的应用数据以太网报文的身份标识与预先获知的期望报文身份标识不相同,保留该唯一的v2v设备对应的标识位为初始标识位,以用于表示身份标识不相同;

所述根据所述第一检测结果,确定当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备的应用数据以太网报文为有效数据或者无效数据,包括:

判断该唯一的v2v设备对应的标识位为初始标识位或第一标识位;

若该唯一的v2v设备对应的标识位为初始标识位,确定当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备的应用数据以太网报文为无效数据;

若该唯一的v2v设备对应的标识位为第一标识位,确定当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备的应用数据以太网报文为有效数据。

10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述对当前的检测周期接收到的多个v2v设备的应用数据以太网报文进行报文身份标识检测,形成第二检测结果,包括:

判断当前的检测周期接收到的各v2v设备的应用数据以太网报文的身份标识与预先获知的期望报文身份标识是否相同;

若当前的检测周期接收到的v2v设备的应用数据以太网报文的身份标识与预先获知的期望报文身份标识相同,将该v2v设备对应的状态标识位置位为用于表示身份标识相同的第一标识位;

若当前的检测周期接收到的v2v设备的应用数据以太网报文的身份标识与预先获知的期望报文身份标识不相同,保留该v2v设备对应的标识位为初始标识位,以用于表示身份标识不相同;

所述根据所述第二检测结果,确定待抛弃的应用数据以太网报文以及待进行校验的应用数据以太网报文,包括:

判断各v2v设备对应的标识位为初始标识位或第一标识位;

若v2v设备对应的标识位为初始标识位,确定当前的检测周期接收到的v2v设备的应用数据以太网报文为待抛弃的应用数据以太网报文;

若v2v设备对应的标识位为第一标识位,确定当前的检测周期接收到的v2v设备的应用数据以太网报文为待进行校验的应用数据以太网报文;

所述对待进行校验的应用数据以太网报文进行校验,得到有效数据或者无效数据,包括:

将每个v2v设备对应的待进行校验的应用数据以太网报文中的数据位以预设算法进行计算,得到每个v2v设备对应的计算结果;所述预设算法包括相加、相乘或md5信息摘要算法;

将各计算结果进行比较;

若各计算结果相同,确定每个v2v设备对应的待进行校验的应用数据以太网报文相同,将相同的v2v设备对应的待进行校验的应用数据以太网报文作为有效数据;

若各计算结果中存在不相同的计算结果,将每个v2v设备对应的待进行校验的应用数据以太网报文作为无效数据。

11.一种发送端装置,其特征在于,包括第一主处理设备和至少两个v2v设备;

所述第一主处理设备,用于将待发送的应用数据发送至至少两个v2v设备处;

所述第一主处理设备,还用于控制接收到所述应用数据的至少两个v2v设备将所述应用数据向预设的空中接口中发送,以使得接收端装置从所述空中接口获得所述应用数据。

12.根据权利要求11所述的发送端装置,其特征在于,所述发送端装置还包括路由器或者交换机;

所述第一主处理设备,具体用于将待发送的应用数据转换为应用数据以太网报文,并通过路由器或者交换机将所述应用数据以太网报文发送至至少两个v2v设备处。

13.根据权利要求12所述的发送端装置,其特征在于,所述第一主处理设备,具体还用于:

控制接收到应用数据以太网报文的至少两个v2v设备将所述应用数据组包为v2x报文;

控制所述至少两个v2v设备采用不同频段将各自组包后的v2x报文发送至不同频段对应的空中接口中。

14.根据权利要求13所述的发送端装置,其特征在于,所述至少两个v2v设备中的每个v2v设备包括多个天线;

所述第一主处理设备,具体还用于:

控制所述至少两个v2v设备采用不同频段将各自组包后的v2x报文通过每个v2v设备设置的多个天线发送至不同频段对应的空中接口中;其中,一个v2v设备占用一个频段,并且同一v2v设备的多个天线占用同一频段。

15.一种接收端装置,其特征在于,包括:第二主处理设备和至少两个v2v设备;

所述第二主处理设备,用于控制至少两个v2v设备从空中接口中获得应用数据;

所述第二主处理设备,还用于从所述至少两个v2v设备处获得各v2v设备对应的应用数据,并对各应用数据进行融合和校验,获得有效数据。

16.根据权利要求15所述的接收端装置,其特征在于,所述至少两个v2v设备中的每个v2v设备包括多个天线;

所述第二主处理设备,具体用于:

控制至少两个v2v设备采用每个v2v设备设置的多个天线从不同频段对应的空中接口中接收应用数据的v2x报文;其中,一个v2v设备占用一个频段,并且同一v2v设备的多个天线占用同一频段;

控制同一v2v设备对其多个天线接收到的v2x报文进行信号融合,形成该v2v设备对应的应用数据信息。

17.根据权利要求16所述的接收端装置,其特征在于,所述接收端装置还包括路由器或者交换机;

所述第二主处理设备,具体还用于:

控制所述至少两个v2v设备将各自对应的应用数据信息进行解码,并打包成应用数据以太网报文;

通过路由器或者交换机从各v2v设备处接收各自对应的应用数据以太网报文。

18.根据权利要求17所述的接收端装置,其特征在于,所述第二主处理设备,具体还用于:

在当前的检测周期结束时确定在当前的检测周期接收到的应用数据以太网报文对应的v2v设备;所述检测周期为预先设置的报文通信周期;

若在当前的检测周期接收到的应用数据以太网报文对应的v2v设备唯一,则对当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备的应用数据以太网报文进行报文身份标识检测,形成第一检测结果;

根据所述第一检测结果,确定当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备的应用数据以太网报文为有效数据或者无效数据;

若在当前的检测周期接收到的应用数据以太网报文对应的v2v设备不唯一,则对当前的检测周期接收到的多个v2v设备的应用数据以太网报文进行报文身份标识检测,形成第二检测结果;

根据所述第二检测结果,确定待抛弃的应用数据以太网报文以及待进行校验的应用数据以太网报文;

将待抛弃的应用数据以太网报文抛弃,并对待进行校验的应用数据以太网报文进行校验,得到有效数据或者无效数据。

19.根据权利要求18所述的接收端装置,其特征在于,所述第二主处理设备,具体还用于:

判断当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备的应用数据以太网报文的身份标识与预先获知的期望报文身份标识是否相同;

若当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备的应用数据以太网报文的身份标识与预先获知的期望报文身份标识相同,将该唯一的v2v设备对应的状态标识位置位为用于表示身份标识相同的第一标识位;

若当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备的应用数据以太网报文的身份标识与预先获知的期望报文身份标识不相同,保留该唯一的v2v设备对应的标识位为初始标识位,以用于表示身份标识不相同;

所述第二主处理设备,具体还用于:

判断该唯一的v2v设备对应的标识位为初始标识位或第一标识位;

若该唯一的v2v设备对应的标识位为初始标识位,确定当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备的应用数据以太网报文为无效数据;

若该唯一的v2v设备对应的标识位为第一标识位,确定当前的检测周期接收到的唯一的v2v设备的应用数据以太网报文为有效数据。

20.根据权利要求18所述的接收端装置,其特征在于,所述第二主处理设备,具体还用于:

判断当前的检测周期接收到的各v2v设备的应用数据以太网报文的身份标识与预先获知的期望报文身份标识是否相同;

若当前的检测周期接收到的v2v设备的应用数据以太网报文的身份标识与预先获知的期望报文身份标识相同,将该v2v设备对应的状态标识位置位为用于表示身份标识相同的第一标识位;

若当前的检测周期接收到的v2v设备的应用数据以太网报文的身份标识与预先获知的期望报文身份标识不相同,保留该v2v设备对应的标识位为初始标识位,以用于表示身份标识不相同;

所述第二主处理设备,具体还用于:

判断各v2v设备对应的标识位为初始标识位或第一标识位;

若v2v设备对应的标识位为初始标识位,确定当前的检测周期接收到的v2v设备的应用数据以太网报文为待抛弃的应用数据以太网报文;

若v2v设备对应的标识位为第一标识位,确定当前的检测周期接收到的v2v设备的应用数据以太网报文为待进行校验的应用数据以太网报文;

所述第二主处理设备,具体还用于:

将每个v2v设备对应的待进行校验的应用数据以太网报文中的数据位以预设算法进行计算,得到每个v2v设备对应的计算结果;所述预设算法包括相加、相乘或md5信息摘要算法;

将各计算结果进行比较;

若各计算结果相同,确定每个v2v设备对应的待进行校验的应用数据以太网报文相同,将相同的v2v设备对应的待进行校验的应用数据以太网报文作为有效数据;

若各计算结果中存在不相同的计算结果,将每个v2v设备对应的待进行校验的应用数据以太网报文作为无效数据。

21.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1至4任一项所述的协同自动驾驶车队的冗余通信方法。

22.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求5至10任一项所述的协同自动驾驶车队的冗余通信方法。

23.一种发送端装置,其特征在于,包括:至少两个v2v设备;以及

控制器,所述控制器包括存储器和处理器,其中所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行实现权利要求1至4任一项所述的协同自动驾驶车队的冗余通信方法。

24.一种接收端装置,其特征在于,包括:至少两个v2v设备;以及

控制器,所述控制器包括存储器和处理器,其中所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行实现权利要求5至10任一项所述的协同自动驾驶车队的冗余通信方法。

25.一种协同自动驾驶车队的冗余通信系统,其特征在于,包括权利要求11至14任一项所述的发送端装置,以及权利要求15至20任一项所述的接收端装置。

技术总结
本发明提供了一种协同自动驾驶车队的冗余通信方法、装置及系统,涉及车联网技术领域。方法包括:将待发送的应用数据发送至至少两个V2V设备处;控制接收到所述应用数据的至少两个V2V设备将所述应用数据向预设的空中接口中发送,以使得接收端装置从所述空中接口获得所述应用数据。通过V2V设备的冗余设置,避免了单一V2V设备的通信失效问题,能够保证V2V通信的稳定性,能够保障协同自动驾驶车队的运行安全。

技术研发人员:李文锐;吴楠;彭瑞;毕青鑫;金宇和;李一鸣
受保护的技术使用者:北京图森智途科技有限公司
技术研发日:2018.11.30
技术公布日:2020.06.09

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