一种基于集团式指挥调度的C-V2X通信异常检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于集团式指挥调度的C‑V2X通信异常检测方法，通过集团式的统一指挥调度，按照每个固定通讯设备在其他至少两个固定通讯设备的有效通信范围内的方式进行部署，通过两两互检，可以快速便捷地确定固定通讯设备是否通信异常；车端通讯设备通过广播心跳包、设置超时定时器，并建立完善的异常判断机制，可以快速准确地判断自身是否通信异常，从而可以有效避免通信异常的误报、漏报问题；通过集团式的工作场景，可以从云服务器获取车端通讯设备当前位置有效通信范围内所有通讯设备列表及对应的状态信息，若存在通信异常，则可以快速地采取其他有效通信方式，便于统一管理和调度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于集团式指挥调度的C-V2X通信异常检测方法
本专利技术涉及无人驾驶、辅助驾驶
，尤其涉及一种基于集团式指挥调度的C-V2X通信异常检测方法。
技术介绍
随着社会经济的高速发展，汽车出行成为主要出行方式，然而，汽车为人类带来便利的同时也带来交通事故的频频发生，人们迫切希望新的技术去改变这种现状。在这种情况下，越来越多的汽车厂商推出自动驾驶技术。环境感知是自动驾驶系统的重要组成部分。目前，常用的环境感知传感器包括毫米波雷达、超声波雷达、高精度传感器和高清摄像头等。近几年，由于单一传感器局限性的日益凸显，多传感器融合感知技术成为研究重点。由于传感器成本较高、感知距离有限以及盲区遮挡等弊端，并不能完全满足自动驾驶的要求。究其原因在于交通是人-车-路组成的复杂的系统，任何单一的组成部分都无法代表整个系统的状态，因此，车路协同技术成为实现自动驾驶技术的重要途径。一种车用通信技术(VehicletoEverything,V2X)作为车路协同的重要技术之一正在兴起。基于V2X通信的两种标准是专用短程通信技术(DedicatedShortRangeCommunications,DSRC)和基于LTE通信技术(Cellularvehicle-to-everything,C-V2X)。C-V2X:C即Cellular，它是基于3G/4G/5G等蜂窝网通信技术演进形成的车用无线通信技术；V2X是将车辆与一切事物相连接的新一代信息通信技术，是基于蜂窝网络的车联网技术，其中，V代表车辆，X代表任何与车交互信息的对象，当前X主要包括车、人、交通路侧基础设施和网络。V2V：Vehicle-To-Vehicle，即车-车，可以用做车辆间信息交互和提醒，最典型的应用是用于车辆间防碰撞安全系统。V2I：Vehicle-To-Infrastructure，即车-基础设施，车辆可以与道路甚至其他基础设施例如交通灯、路障等通信，获取交通灯信号时序等道路管理信息。V2N：Vehicle-To-Network，即车-互联网，是目前应用最广泛的车联网形式，其主要功能是使车辆通过移动网络，连接到云服务器，使用云服务器提供的导航、任务文件、道路信息等应用功能。V2P：Vehicle-To-Pedestrian，即车-行人，用于给道路上行人或非机动车安全警告。RSU：Road-Side-Unit，即路侧单元，具有V2X通信功能，用于收集广播范围内车辆的信息，并具有广播RTK、GPS、预警等信息的功能。OBU：On-Board-Unit，即车载单元，具有V2X通信、联网功能，用于广播车辆、预警等信息。然而，现有DSRC和C-V2X通信技术主要是基于广播消息，没有有效的途径进行设备自检以确保通信通道的可靠性和稳定性，以至于在有效通信范围内设备异常状态不能被及时发现，从而导致其他车辆的通播信息不能有效获取，进而带来无法想象的后果。在无人驾驶和辅助驾驶的情况下，该问题会被严重放大。比如，前方车辆广播碰撞预警信号，若由于自身或者对方的V2X出现问题无法接收到预警信息，则会带来严重后果，因此，V2X通信异常检测尤为重要。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种基于集团式指挥调度的C-V2X通信异常检测方法，用以有效提升C-V2X通信异常检测速度，减少误检、漏检等问题。因此，本专利技术提供了一种基于集团式指挥调度的C-V2X通信异常检测方法，包括如下步骤：S1：在集团式工作场景下，统一部署多个固定通讯设备和多个车端通讯设备；其中，每个固定通讯设备在其他至少两个固定通讯设备的有效通信范围内；S2：各所述固定通讯设备实时将各自的通信状态和位置信息上报至云服务器，所述云服务器计算各所述固定通讯设备的有效通信范围；S3：各所述车端通讯设备实时将各自的位置信息和通信状态上报至云服务器，所述云服务器计算各所述车端通讯设备的有效通信范围；S4：每个所述车端通讯设备从所述云服务器中获取位于自身当前位置的有效通信范围内的所有通讯设备的列表及列表中各通讯设备对应的位置信息和通信状态；S5：每个所述车端通讯设备根据获取的列表中各通讯设备的位置信息，判断列表中的各通讯设备是否在所述车端通讯设备的有效通信范围内，并根据列表中各通讯设备的通信状态，判断列表中各通讯设备的通信状态是否正常，确定每个所述车端通讯设备对应的有效通讯设备列表；S6：各所述车端通讯设备以固定时间间隔广播心跳包，并启动一个超时定时器；其中，所述超时定时器的超时时间大于每个所述车端通讯设备与对应的有效通讯设备列表中各通讯设备正常通信所需的传播时间；S7：每个所述车端通讯设备判断是否在所述超时定时器结束前接收到对应的有效通讯设备列表中所有通讯设备的ACK；若是，则执行步骤S8；若否，则执行步骤S9；S8：所述车端通讯设备通信正常，通过C-V2X通信方式与对应的有效通讯设备列表中的各通讯设备进行通信；S9：所述车端通讯设备判断在所述超时定时器结束前是否接收到对应的有效通讯设备列表中通讯设备的ACK；若是，则执行步骤S10～步骤S12；若否，则执行步骤S13；S10：所述车端通讯设备记录未发送ACK的通讯设备并计数，并判断是否三次以上都是同一通讯设备未发送ACK；若是，则执行步骤S11；若否，则执行步骤S12；S11：所述车端通讯设备通信正常，将未发送ACK的通讯设备上报至云服务器，并通过DSRC通信方式与未发送ACK的通讯设备进行通信；S12：所述车端通讯设备进行通信质量检查，并切换成DSRC通信方式与对应的有效通讯设备列表中的各通讯设备进行通信；S13：所述车端通讯设备通信异常，自身进行异常处理，并上报至所述云服务器，切换成DSRC通信方式与对应的有效通讯设备列表中的各通讯设备进行通信，直至所述车端通讯设备通信异常恢复或者通信质量恢复，切换成C-V2X通信方式与对应的有效通讯设备列表中的各通讯设备进行通信。本专利技术提供的上述基于集团式指挥调度的C-V2X通信异常检测方法，通过集团式的统一指挥调度，按照每个固定通讯设备在其他至少两个固定通讯设备的有效通信范围内的方式进行部署，通过两两互检，可以快速便捷地确定固定通讯设备是否通信异常；车端通讯设备通过广播心跳包、设置超时定时器，并建立完善的异常判断机制，可以快速准确地判断自身是否通信异常，从而可以有效避免通信异常的误报、漏报问题；通过集团式的工作场景，可以从云服务器获取车端通讯设备当前位置有效通信范围内所有通讯设备列表及对应的状态信息，若存在通信异常，则可以快速地采取其他有效通信方式，便于统一管理和调度。附图说明图1为本专利技术提供的一种基于集团式指挥调度的C-V2X通信异常检测方法中C-V2X通信异常检测流程图；图2为本专利技术实施例1中集团式指挥调度示意图。附图标记说明：1、RSU-1设备；2、RSU-2设备；3、RSU-3设备；4、OBU-1设备；5、OBU-2设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于集团式指挥调度的C-V2X通信异常检测方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1：在集团式工作场景下，统一部署多个固定通讯设备和多个车端通讯设备；其中，每个固定通讯设备在其他至少两个固定通讯设备的有效通信范围内；/nS2：各所述固定通讯设备实时将各自的通信状态和位置信息上报至云服务器，所述云服务器计算各所述固定通讯设备的有效通信范围；/nS3：各所述车端通讯设备实时将各自的位置信息和通信状态上报至云服务器，所述云服务器计算各所述车端通讯设备的有效通信范围；/nS4：每个所述车端通讯设备从所述云服务器中获取位于自身当前位置的有效通信范围内的所有通讯设备的列表及列表中各通讯设备对应的位置信息和通信状态；/nS5：每个所述车端通讯设备根据获取的列表中各通讯设备的位置信息，判断列表中的各通讯设备是否在所述车端通讯设备的有效通信范围内，并根据列表中各通讯设备的通信状态，判断列表中各通讯设备的通信状态是否正常，确定每个所述车端通讯设备对应的有效通讯设备列表；/nS6：各所述车端通讯设备以固定时间间隔广播心跳包，并启动一个超时定时器；其中，所述超时定时器的超时时间大于每个所述车端通讯设备与对应的有效通讯设备列表中各通讯设备正常通信所需的传播时间；/nS7：每个所述车端通讯设备判断是否在所述超时定时器结束前接收到对应的有效通讯设备列表中所有通讯设备的ACK；若是，则执行步骤S8；若否，则执行步骤S9；/nS8：所述车端通讯设备通信正常，通过C-V2X通信方式与对应的有效通讯设备列表中的各通讯设备进行通信；/nS9：所述车端通讯设备判断在所述超时定时器结束前是否接收到对应的有效通讯设备列表中通讯设备的ACK；若是，则执行步骤S10～步骤S12；若否，则执行步骤S13；/nS10：所述车端通讯设备记录未发送ACK的通讯设备并计数，并判断是否三次以上都是同一通讯设备未发送ACK；若是，则执行步骤S11；若否，则执行步骤S12；/nS11：所述车端通讯设备通信正常，将未发送ACK的通讯设备上报至云服务器，并通过DSRC通信方式与未发送ACK的通讯设备进行通信；/nS12：所述车端通讯设备进行通信质量检查，并切换成DSRC通信方式与对应的有效通讯设备列表中的各通讯设备进行通信；/nS13：所述车端通讯设备通信异常，自身进行异常处理，并上报至所述云服务器，切换成DSRC通信方式与对应的有效通讯设备列表中的各通讯设备进行通信，直至所述车端通讯设备通信异常恢复或者通信质量恢复，切换成C-V2X通信方式与对应的有效通讯设备列表中的各通讯设备进行通信。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于集团式指挥调度的C-V2X通信异常检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：在集团式工作场景下，统一部署多个固定通讯设备和多个车端通讯设备；其中，每个固定通讯设备在其他至少两个固定通讯设备的有效通信范围内；
S2：各所述固定通讯设备实时将各自的通信状态和位置信息上报至云服务器，所述云服务器计算各所述固定通讯设备的有效通信范围；
S3：各所述车端通讯设备实时将各自的位置信息和通信状态上报至云服务器，所述云服务器计算各所述车端通讯设备的有效通信范围；
S4：每个所述车端通讯设备从所述云服务器中获取位于自身当前位置的有效通信范围内的所有通讯设备的列表及列表中各通讯设备对应的位置信息和通信状态；
S5：每个所述车端通讯设备根据获取的列表中各通讯设备的位置信息，判断列表中的各通讯设备是否在所述车端通讯设备的有效通信范围内，并根据列表中各通讯设备的通信状态，判断列表中各通讯设备的通信状态是否正常，确定每个所述车端通讯设备对应的有效通讯设备列表；
S6：各所述车端通讯设备以固定时间间隔广播心跳包，并启动一个超时定时器；其中，所述超时定时器的超时时间大于每个所述车端通讯设备与对应的有效通讯设备列表中各通讯设备正常通信所需的传播时间；
S7：每个所述车端...

【专利技术属性】
技术研发人员：逯伯伍，麻正，黄立明，
申请(专利权)人：北京踏歌智行科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11