基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统与方法

技术领域

本发明涉及一种车辆通讯系统与方法，尤其涉及一种车辆组队通讯系统与方法。

背景技术

近年来，随着智能网联汽车的迅猛发展，车机导航作为智能网联汽车中的一个重要的车载设备，其安装使用率也开始逐步提高。

在智能网联汽车中，车机导航的功能十分丰富，其组队出行功能作为车机导航地图中的一部分，为客户车辆组队出行提供了相当大的便利。

但是，在实际使用过程中，现有车机导航地图技术中的组队出行功能完全依赖于后台服务器上传/下发车辆位置的做法，无法保证车辆位置信息的及时更新，其延迟秒级普遍>2S，很容易导致如下问题：

(a)前车已变道，后车无法及时跟随；

(b)在路口，前车转弯，后车未及时发现，从而行驶在错误的道路上，无法完成转弯；

(c)因为其他车辆遮挡等问题，目测找不到附近组队中的车辆，地图没有及时显示其他车辆位置，导致跟车目标丢失；

(d)地图中车辆有定位点，没有车辆轨迹信息，与车队中车辆距离计算不准确。

上述这些问题常常会导致在日常生活的使用场景中跟车行驶的错误，例如：自驾游车队行驶在高速上，前车进服务区，后车通过组队行驶，因为位置更新不及时，没有提前变道，容易开过服务区；又例如：几辆车一同前往距离出发地较近的地址时，地图位置更新不及时易跟丢。

由此，随着近年来C-V2X直连通讯技术进入商用阶段，为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明结合蜂窝网络通讯覆盖范围较广以及直连通讯延迟低、可靠性高的特点，期望获得一种新的车辆组队系统与方法，以提高智能网联汽车的组队功能近距离跟车的性能。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统，该车辆组队系统可以结合应用蜂窝网络通讯和直连通讯，利用蜂窝网络通讯覆盖范围广和直连通讯低延迟、高可靠性的特点，可以确保车队中车辆彼此之间实时信息的共享，进而有效提高车辆组队功能近距离跟车的性能表现。

本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统的构件简单，可靠性高且使用方便，其可以有效应用于智能网联汽车中，以提高用户的驾驶体验，具有十分良好的推广前景和应用价值。

为了实现上述目的，本发明提出了一种基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统，其包括：

第一车辆，其具有车机，所述车机具有人机交互界面，所述车机装载有车载导航地图，所述第一车辆具有直连通讯模块和蜂窝网络通讯模块；

第二车辆，其具有车机，所述车机具有人机交互界面，所述车机装载有车载导航地图，所述第二车辆具有直连通讯模块和蜂窝网络通讯模块；

远程服务器，其与所述第一车辆和第二车辆通过蜂窝网络通讯连接；

其中，所述第一车辆基于其蜂窝网络通讯模块通过其人机交互界面向远程服务器发送车辆组队请求，所述远程服务器将车辆组队信息标识码通过蜂窝网络通讯模块发送至第一车辆的人机交互界面；

所述第一车辆将接收到的车辆组队信息标识码通过直连通讯模块或蜂窝网络通讯模块发送至与其通讯连接的第二车辆的人机交互界面，所述第二车辆基于其接收的车辆组队信息标识码加入该车辆组队信息标识码表征的车队；

当车辆组队完成后，所述第一车辆和第二车辆之间通过各自的直连通讯模块或蜂窝网络通讯模块实现彼此之间实时车辆信息的共享。

在本发明的上述技术方案中，本发明所述的车辆组队系统可以结合应用蜂窝网络通讯和直连通讯，利用蜂窝网络通讯覆盖范围广和直连通讯低延迟、高可靠性的特点，可以确保车队中车辆彼此之间实时信息的共享，进而有效提高车辆组队功能近距离跟车的性能表现。

本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统可以包括：第一车辆、第二车辆和远程服务器。

在本发明中，第一车辆和第二车辆均具有：车机、直连通讯模块和蜂窝网络通讯模块。其中，直连通讯模块可以给车辆提供直连通讯的能力，其可以包括但不限于广播式，组播式和点对点通讯；蜂窝网络通讯模块可以给车辆提供蜂窝网络通讯的能力。

相应地，车机又可以称为车辆中控，其属于车载多媒体设备，车机上具有人机交互界面，是车载导航地图的硬件承载。其中，车载导航地图可以拥有组队功能，其可以与远程服务器通过蜂窝网络通讯模块连接。

进一步地，在本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统中，还包括与第一车辆或第二车辆对应绑定的移动终端，与第一车辆绑定的移动终端接收远程服务器发送的车辆组队信息标识码，并将其发送至第二车辆的人机交互界面或与第二车辆绑定的移动终端。

在本发明的上述技术方案中，本发明所述的车辆组队系统中所提及的移动终端均可以选用为手机。

进一步地，在本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统中，所述直连通讯模块为V2X直连通讯模块；并且/或者所述蜂窝网络通讯模块为5G蜂窝网络通讯模块。

进一步地，在本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统中，所述实时车辆信息包括：车速，车辆位置，车辆航向角的至少其中之一。

进一步地，在本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统中，所述第二车辆具有若干辆。

进一步地，在本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统中，所述车辆组队信息标识码包括二维码。

相应地，本发明的另一目的在于提供一种基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统实施的车辆组队方法，该车辆组队方法可以结合应用蜂窝网络通讯和直连通讯，以确保车队中车辆彼此之间实时信息的共享，进而有效提高车队组队功能近距离跟车的性能表现。

为了实现上述目的，本发明提出了一种基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统实施的车辆组队方法，其包括步骤：

第一车辆向远程服务器发送车辆组队请求；

远程服务器基于所述车辆组队请求生成车辆组队信息标识码，并将其发送至第一车辆；

第一车辆将接收到的车辆组队信息标识码发送至与其通讯连接的第二车辆；

第二车辆基于其接收的车辆组队信息标识码加入该车辆组队信息标识码表征的车队；

当车辆组队完成后，所述第一车辆和第二车辆之间通过各自的直连通讯模块或蜂窝网络通讯模块实现彼此之间实时车辆信息的共享。

进一步地，在本发明所述的车辆组队方法中，当第一车辆与第二车辆之间传输的直连通讯信息高于设定的阈值时，第一车辆与第二车辆之间基于直连通讯模块实现彼此之间实时车辆信息的共享；当第一车辆与第二车辆之间传输的直连通讯信息低于设定的阈值时，第一车辆与第二车辆之间切换至蜂窝网络通讯模块实现彼此之间实时车辆信息的共享。

进一步地，在本发明所述的车辆组队方法中，还包括步骤：所述第一车辆和第二车辆将各自的实时车辆信息通过蜂窝网络通讯模块传输至远程服务器；所述远程服务器保存第一车辆和第二车辆传输的实时车辆信息。

进一步地，在本发明所述的车辆组队方法中，还包括步骤：所述第一车辆或第二车辆向远程服务器发送离开组队请求，所述远程服务器将该离开组队请求发送给车队内的所有车辆。

相较于现有技术，本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统与方法具有如下所述的优点和有益效果：

本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统可以结合应用蜂窝网络通讯和直连通讯，利用蜂窝网络通讯覆盖范围广和直连通讯低延迟、高可靠性的特点，可以确保车队中车辆彼此之间实时信息的共享，进而有效提高车辆组队功能近距离跟车的性能表现。

在本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统中，车队中其他车辆的车辆信息更新十分及时，其可以获取组队车辆的车速，车辆位置以及车辆航向角。

在采用本发明所述的车辆组队系统时，车辆可以根据接收的车辆信息，在HMI上显示组队中车辆的历史轨迹点，从而拟合出历史轨迹线。

本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统的构件简单，可靠性高且使用方便，其可以有效应用于智能网联汽车中，以提高用户的驾驶体验，具有十分良好的推广前景和应用价值。

相应地，本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统实施的车辆组队方法，合理的控制了第一车辆与第二车辆之间的通讯，其可以确保第一车辆和第二车辆彼此之间实时车辆信息的共享。

附图说明

图1为本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统在一种实施方式下的结构示意图。

图2示意性地显示了本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统在一种实施方式下组建车队的步骤流程图。

图3示意性地显示了本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统在一种实施方式下进行直连通讯与蜂窝网络通讯切换的逻辑图。

图4示意性地显示了本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统在一种实施方式下完成车队组建后车队中的车辆彼此分享实时车辆信息的步骤流程图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图和具体的实施例对本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统与方法做进一步的解释和说明，然而该解释和说明并不对本发明的技术方案构成不当限定。

图1为本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统在一种实施方式下的结构示意图。

如图1所示，在本实施方式中，本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统可以包括：第一车辆、第二车辆和远程服务器。

其中，第一车辆可以具有车辆1；第二车辆可以具有若干辆，其可以包括车辆2、车辆3、车辆4以及诸多其他组队车辆。

需要注意的是，在本实施方式中，无论是作为第一车辆的车辆1，还是作为第二车辆的若干辆车辆，这些车辆均具有：车机、直连通讯模块和蜂窝网络通讯模块。其中，直连通讯模块可以给车辆提供直连通讯的能力，其可以包括但不限于广播式，组播式和点对点通讯；蜂窝网络通讯模块可以给车辆提供蜂窝网络通讯的能力。

相应地，在车辆中，车机又可以称为车辆中控，其属于车载多媒体设备，车机上具有人机交互界面，是车载导航地图的硬件承载。车载导航地图可以拥有组队功能，其可以与远程服务器通过蜂窝网络通讯模块连接。由此，在本发明中，车辆组队系统中的远端服务器能够与第一车辆和第二车辆中的所有车辆通过蜂窝网络通讯连接。

在本发明所述的车辆组队系统中，作为第一车辆的车辆1可以基于自身的蜂窝网络通讯模块，通过其人机交互界面向远程服务器发送车辆组队请求；此时，远程服务器可以将车辆组队信息标识码通过车辆1的蜂窝网络通讯模块发送至车辆1的人机交互界面。

作为第一车辆的车辆1可以将接收到的车辆组队信息标识码通过自身的直连通讯模块或蜂窝网络通讯模块发送至与其通讯连接的第二车辆中的各个车辆的人机交互界面，车辆2、车辆3及车辆4等第二车辆可以基于其接收的车辆组队信息标识码加入该车辆组队信息标识码表征的车队。

相应地，当车辆组队完成后，第一车辆的车辆1和第二车辆的车辆之间可以通过各自的直连通讯模块或蜂窝网络通讯模块实现彼此之间实时车辆信息的共享。

需要说明的是，在本实施方式中，在上述技术方案中，第一车辆和第二车辆彼此之间共享的实时车辆信息可以包括：车速，车辆位置，车辆航向角的至少其中之一。

综上所述可以看出，在本发明中，本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统实施的车辆组队方法，具体可以包括以下步骤：

(1)第一车辆向远程服务器发送车辆组队请求；

(2)远程服务器基于车辆组队请求生成车辆组队信息标识码，并将其发送至第一车辆；

(3)第一车辆将接收到的车辆组队信息标识码发送至与其通讯连接的第二车辆；

(4)第二车辆基于其接收的车辆组队信息标识码加入该车辆组队信息标识码表征的车队；

(5)当车辆组队完成后，第一车辆和第二车辆之间通过各自的直连通讯模块或蜂窝网络通讯模块实现彼此之间实时车辆信息的共享。

此外，进一步参阅图1可以看出，在本实施方式中，本发明所述的车辆组队系统中，还可以包括有与第一车辆或第二车辆对应绑定的移动终端手机。与第一车辆的车辆1绑定的手机可以接收远程服务器发送的车辆组队信息标识码，并将其发送至第二车辆的人机交互界面或与第一车辆绑定的手机。

在本发明中，本发明所述的车辆组队系统中的远程服务器发送的车辆组队信息标识码可以包括二维码，还可以包括组队码。

图2示意性地显示了本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统在一种实施方式下组建车队的步骤流程图。

如图2所示，同时结合参阅图1可以看出，在本实施方式中，用户可以在第一车辆的车辆1上，通过点击车机的人机交互界面，进入车载导航地图，并开启车载导航地图中的组队功能。

此时，作为第一车辆的车辆1可以利用自身的蜂窝网络通讯模块，向远端服务器发送车辆组队请求；远端服务器接收到组队请求后，可以将包括二维码和组队码的车辆组队信息标识码发送至车辆1的人机交互界面。

用户可以使用手机扫码的方式，扫描二维码，可以完成登录，同时可以接收远程服务器发送的车辆组队信息标识码，并将其发送至第二车辆的人机交互界面或与第二车辆绑定的移动终端手机。

位于第二车辆上的用户，可以选择车机上的加入组队功能，填写组队码，加入该组队码表征的车队。当然，也可以用与第二车辆绑定的移动终端手机，扫描二维码，同样可以加入该二维码表征的车队。

需要说明的是，在最终组成的车队中，车队中的队长(第一车辆)可以设定目的地，车队中的成员之间可以共享地理位置信息。队伍中的成员与队长可以通过点击车机上人机交互界面的“离开”，随时离开组队。如果队长离开组队，则车队队长位置会给到队伍中的其他成员。当然，队长也可以选择解散车队，此时队伍解散，其他队员会收到队伍解散通知。

在本发明中，车队的整体信息，保存，处理均在远端服务器上，车队中第一车辆和第二车辆均可以通过蜂窝网络通讯连接远端服务器。当车队中第一车辆或第二车辆向远程服务器发送离开组队请求时，远程服务器可以将该离开组队请求发送给车队内的所有车辆，同步信息更新。

图3示意性地显示了本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统在一种实施方式下进行直连通讯与蜂窝网络通讯切换的逻辑图。

在本发明所述的车辆组队系统中，第一车辆和第二车辆之间通过各自的直连通讯模块或蜂窝网络通讯模块实现彼此之间实时车辆信息的共享。其中，首选性能更优的直连通讯，备选覆盖率较广的蜂窝网络通讯。

在本实施方式中，直连通讯模块可以选用为V2X直连通讯模块，蜂窝网络通讯模块可以选用为5G蜂窝网络通讯模块，本发明可以设置在300m以内的近距离自动切换选用车辆中的V2X直连通讯模块，使用V2X直连通讯；当距离大于300m时，可以自动切换选用车辆中的5G蜂窝网络通讯模块，使用5G蜂窝网络通讯。其中，5G蜂窝网络通讯具有覆盖范围广的特点，而V2X直连通讯具有低延迟、高可靠性的特点。

如图3所示，在本发明中，当车辆组队完成后，第一车辆和第二车辆之间通过各自的直连通讯模块或蜂窝网络通讯模块，可以切换地利用直连通讯或蜂窝网络通讯实现彼此之间实时车辆信息的共享。

进一步参阅图3可以看出，在本实施方式中，当在车队的车辆间距在300m以内的近距离时，第一车辆和第二车辆之间已经采用V2X直连通讯时，若直连通讯信息每秒大于等于5条，则继续保持V2X直连通讯。当距离大于300m时，采用V2X直连通讯时，若直连通讯信息每秒小于5条，此时V2X直连通讯丢失，第一车辆和第二车辆之间可以分享位置信息，并切换为5G蜂窝网络通讯。

相应地，若在采用V2X直连通讯时，无法接受直连通讯信息时，则第一车辆和第二车辆之间可以采用5G蜂窝网络通讯；而当接受到直连通讯信息时，且直连通讯信息每秒大于等于5条时，则第一车辆和第二车辆之间可以分享位置信息，并切换为V2X直连通讯。

由此可见，在本发明中，当第一车辆与第二车辆之间传输的直连通讯信息高于设定的阈值5时，第一车辆与第二车辆之间基于V2X直连通讯模块实现彼此之间实时车辆信息的共享；当第一车辆与第二车辆之间传输的直连通讯信息低于设定的阈值5时，第一车辆与第二车辆之间切换至5G蜂窝网络通讯模块实现彼此之间实时车辆信息的共享。

图4示意性地显示了本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统在一种实施方式下完成车队组建后车队中的车辆彼此分享实时车辆信息的步骤流程图。

如图4所示，在本实施方式中，第一车辆和第二车辆彼此之间共享的实时车辆信息可以包括：车速，车辆位置，车辆航向角的至少其中之一。

在本发明中，车辆组队系统中的第一车辆和第二车辆可以将各自的实时车辆信息通过蜂窝网络通讯模块传输至远程服务器；以在远程服务器保存第一车辆和第二车辆传输的实时车辆信息。

在车队中，若第一车辆和第二车辆通过直连通讯，则第一车辆和第二车辆之间可以通过V2X直连通讯彼此之间共享车速，车辆位置，车辆航向角以及刹车状态等信息，并可以显示在车机装载的车载导航地图上。此时车载导航地图显示对应车辆信息的实时性高。

当第一车辆和第二车辆之间的直连通讯不可用时或断开时，则车辆可以自动切换为5G蜂窝网络通讯，用以共享彼此之间的实时车辆信息。

综上所述可以看出，本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统可以结合应用蜂窝网络通讯和直连通讯，利用蜂窝网络通讯覆盖范围广和直连通讯低延迟、高可靠性的特点，可以确保车队中车辆彼此之间实时信息的共享，进而有效提高车辆组队功能近距离跟车的性能表现。

在本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统中，车队中其他车辆的车辆信息更新十分及时，其可以实施获取组队车辆的车速，车辆位置以及车辆航向角。

在采用本发明所述的车辆组队系统时，车辆可以在人机交互界面上显示组队中车辆的历史轨迹点，拟合出历史轨迹线。

本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统的构件简单，可靠性高且使用方便，其可以有效应用于智能网联汽车中，以提高用户的驾驶体验，具有十分良好的推广前景和应用价值。

相应地，本发明所述的基于直连通讯和蜂窝网络通讯的车辆组队系统实施的车辆组队方法，合理的控制了第一车辆与第二车辆之间的通讯，其可以确保第一车辆和第二车辆彼此之间实时车辆信息的共享。

需要说明的是，本案中各技术特征的组合方式并不限本案权利要求中所记载的组合方式或是具体实施例所记载的组合方式，本案记载的所有技术特征可以以任何方式进行自由组合或结合，除非相互之间产生矛盾。

还需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本发明的具体实施例。显然本发明不局限于以上实施例，随之做出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本发明公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本发明保护范围。