CN109282827A - 一种基于v2x的车辆在线导航***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于V2X的车辆在线导航***及方法,所述***,包括OBU和RSU,所述OBU和RSU通过DSRC通讯连接;所述OBU包括第一中心处理模块,分别与第一中心处理模块连接的人机交互模块、GNSS和第一V2X模块;所述第一中心处理模块用于解析车辆CAN模块的车辆状态信息、第一V2X模块消息和GNSS数据;所述人机交互模块用于处理驾驶员的导航请求,并响应RSU的导航信息;所述GNSS数据用于实时定位车辆位置;所述第一V2X模块用于发送车辆位置信息及导航请求数据。本发明通过OBU能够及时有效的将车辆状态信息、车辆位置信息、及导航请求发送给RSU,并及时有效的接收RSU的导航提醒,能够避免目前市场中导航***信息迟滞、限速提醒滞后等问题。
Description
技术领域
本发明涉及车辆导航技术领域,特别是涉及一种基于V2X的车辆在线导航***及方法。
背景技术
随着全球卫星导航***GNSS(Global Navigation Satellite System)如GPS(Global Positioning System)及电子地图技术的成熟,车辆导航在日常生活中越来越普及,为车辆出行提供极为便利的方式。
当前,导航产品多以车机\手机的方式存在,并分为在线导航或离线导航的方式:
在线导航:通过移动通信网络如3G\4G等无线通信方式,进行车辆自身位置信息如GPS数据的实时传输及交互,服务后台将导航信息及数据通过无线传输至车辆,以电子地图的形式实时显示在车机\手机上,并加以语言播报,在线导航实时性较好,耗费资源和流量;
离线导航:事先下载好电子地图及导航数据库,根据当前GPS的位置进行导航,车机/手机根据离线信息库,将导航信息及数据以电子地图和语音播报的形式进行导航;离线导航实时性比较差,节省资源和流量。
但是,在线导航,以3G/4G等无线通信方式为基础,存在较大传输时延,当车速较高时,导航提示信息通常会滞后;离线导航,路况信息依赖于手机\车机数据库的更新,路况信息滞后严重;同时,基于运行商的数据流量费用高。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的不足,提供一种基于V2X的车辆在线导航***及方法。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:
一种基于V2X的车辆在线导航***,包括OBU和RSU,所述OBU和RSU通过DSRC通讯连接;
所述OBU包括第一中心处理模块,分别与第一中心处理模块连接的人机交互模块、GNSS模块和第一V2X模块;
所述第一中心处理模块用于解析车辆CAN模块的车辆状态信息、第一V2X模块消息和GNSS模块的GNSS数据;
所述人机交互模块用于处理驾驶员的导航请求,并响应RSU的导航信息;
所述GNSS模块用于实时定位车辆位置;
所述第一V2X模块用于发送车辆位置信息及导航请求数据。
进一步的,作为优选技术方案,所述RSU包括第二中心处理模块,分别与第二中心处理模块连接的第二V2X模块和导航信息处理模块;
所述第二V2X模块用于接收导航请求数据及发送导航指令信息;
所述第二中心处理模块用于将第二V2X模块接收的导航请求数据解析,并发送给导航信息处理模块;
导航信息处理模块用于解析导航请求的目的信息并进行路径规划,根据当前车辆状态进行位置推算,得到车辆导航指令信息。
进一步的,作为优选技术方案,所述OBU还包括OBD模块,所述OBD模块通过CAN模块与第一中心处理模块连接;所述OBD模块用于获取车辆的运行参数,包括实时的发动机运转参数和油耗。
一种基于V2X的车辆在线导航方法,包括如下步骤:
S10. OBU通过第一V2X模块发送目的位置经纬度、车辆状态信息和车辆位置信息至RSU;
S20. OBU接收RSU通过第二V2X模块发送的车辆导航指令信息,并向驾驶员呈现所述导航指令信息;
其中,RSU发送的导航指令信息来源于处于远程端的导航信息处理模块。
进一步的,作为优选技术方案,步骤S10中的目的位置经纬度来源于人机交互模块解析的OBU接收的驾驶员的导航请求信息转化而成;
车辆状态信息来源于第一中心处理模块通过CAN模块解析;
车辆位置信息源于第一中心处理模块通过GNSS模块解析。
进一步的,作为优选技术方案,步骤S20具体为:
S201. RSU通过第二中心处理模块将接收的目的位置经纬度、车辆状态信息和车辆位置信息进行解析并发送给导航信息处理模块;
S202. RSU通过导航信息处理模块对目的位置经纬度、车辆状态信息和车辆位置信息进行导航信息解算,得到车辆导航指令信息;
S203. RSU通过第二V2X模块发送车辆导航信息至OBU。
进一步的,作为优选技术方案,所述车辆状态信息包括车速、转向信号以及横摆角速度信号;所述车辆位置信息包括经度、纬度、航向以及速度信号。
进一步的,作为优选技术方案,所述车辆导航指令信息包括转弯和减速提醒。
与现有技术相比,本发明技术方案的有益效果是:本发明通过OBU能够及时有效的将车辆状态信息、车辆位置信息、及导航请求发送给RSU,并及时有效的接收RSU的导航提醒,能够避免目前市场中导航***信息迟滞、限速提醒滞后等问题。同时,本发明的导航信息处理模块,能够进行航位推算,能够精准的进行导航提醒,尤其在转弯、超速等情况下,具有良好的实时性。且OBU和RSU通过DSRC通讯,传输距离为300m-1km,传输频率为50HZ;有效解决了移动通信网络3G\4G等无线传输时延问题,提高了消息处理能力和效率。
附图说明
图1为本发明OBU模块图。
图2为本发明RSU模块图。
图3为本发明在线导航方法步骤流程图。
图4为本发明在线导航方法步骤S20细化流程图。
附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的;相同或相似的标号对应相同或相似的部件;附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征更易被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围作出更为清楚的界定。
实施例1
一种基于V2X的车辆在线导航***,如图1和图2所示:包括OBU(on-board-unit,车载单元)和RSU(road-side-uinit,路测单元),OBU和RSU通过DSRC(Dedicated Short RangeCommunications,专用短程通信)通讯连接。其中DSRC的传送距离为300m-1km,传输频率为50HZ,有效解决了移动通信网络3G\4G等无线传输时延问题,提高了消息处理能力和效率。
OBU包括第一中心处理模块,分别与第一中心处理模块连接的人机交互模块、GNSS模块、第一V2X模块和通过CAN模块与第一中心处理模块连接。
第一中心处理模块用于解析车辆CAN模块的车辆状态信息、第一V2X模块消息和GNSS模块的GNSS数据。
人机交互模块用于处理驾驶员的导航请求,并响应RSU的导航信息。
GNSS模块用于实时定位车辆位置,定位频率为50HZ。
第一V2X模块用于发送车辆位置信息及导航请求数据。
OBD模块用于获取车辆的运行参数,包括实时的发动机运转参数和油耗。
RSU包括第二中心处理模块,分别与第二中心处理模块连接的第二V2X模块和导航信息处理模块。
第二V2X模块用于接收导航请求数据及发送导航指令信息,接收/发送频率为50HZ。
第二中心处理模块用于将第二V2X模块接收的导航请求数据解析,并发送给导航信息处理模块。
导航信息处理模块用于解析导航请求的目的信息并进行路径规划,根据车辆状态信息进行位置推算,得到车辆导航指令信息,并在恰当的时机进行转弯或并线提示,同时,导航信息处理模块还具有轨迹推算功能,根据车辆状态信息进行限速提醒。
而RSU和导航信息处理模块通过有线网络传输,能够实时进行航位推算,能够精准的进行导航提醒,尤其在转弯、超速等情况下,具有良好的实时性,解决了基于移动通信网络传输时延大的问题,并能够实时推算车辆轨迹,进行有效导航信息播报。
在本实施例中RSU设置在长时间GNSS信号缺失的位置、道路紧要安全位置处,如过长的隧道,或者地下车库出入口、紧急拐弯、斜坡等;而V2X是Vehicle to X的意思,X代表基础设施(Infrastructure)、车辆(Vehicle)、人(Pedestrian)等,X也可以是任何可能的“人或物”(Everything)。V2X主要用于提高道路安全性和改善交通管理的无线技术,是未来智能交通***(ITS)的关键技术,能够实现车与车之间、车与路边设施、车与互联网之间的相互通信,从而获得实时路况、道路信息、行人信息等一系列交通信息,提高驾驶安全性、减少拥堵、提高交通效率。
本发明通过OBU能够及时有效的将车辆状态信息、车辆位置信息、及导航请求发送给RSU,并及时有效的接收RSU的导航提醒,能够避免目前市场中导航***信息迟滞、限速提醒滞后等问题。同时,本发明的导航信息处理模块,能够进行航位推算,能够精准的进行导航提醒,尤其在转弯、超速等情况下,具有良好的实时性。
实施例2
一种基于V2X的车辆在线导航方法,如图3和图4所示:包括如下步骤:
S10. OBU通过第一V2X模块发送目的位置经纬度、车辆状态信息和车辆位置信息至RSU。
本步骤中的目的位置经纬度来源于人机交互模块解析的OBU接收的驾驶员的导航请求信息转化而成。
车辆状态信息来源于第一中心处理模块通过CAN模块解析;车辆状态信息包括车速、转向信号以及横摆角速度信号。
车辆位置信息源于第一中心处理模块通过GNSS模块解析;车辆位置信息包括经度、纬度、航向以及速度信号。
S20. OBU接收RSU通过第二V2X模块发送的车辆导航指令信息,并向驾驶员呈现所述导航指令信息。
其中,RSU发送的导航指令信息来源于处于远程端的导航信息处理模块。
本步骤具体为:
S201. RSU通过第二中心处理模块将接收的目的位置经纬度、车辆状态信息和车辆位置信息进行解析并发送给导航信息处理模块。
S202. RSU通过导航信息处理模块对目的位置经纬度、车辆状态信息和车辆位置信息进行导航信息解算;同时进行车辆轨迹推算,得到车辆导航指令信息;车辆导航指令信息包括在恰当的时候进行转弯、减速等提醒指令。
S203. RSU通过第二V2X模块发送车辆导航信息至OBU。
S204. OBU将车辆导航指令信息通过人机交互模块给予驾驶员提醒。
本步骤中的车辆导航指令信息包括转弯和减速提醒等。
本发明通过OBU能够及时有效的将车辆状态信息、车辆位置信息、及导航请求发送给RSU,并及时有效的接收RSU的导航提醒,能够避免目前市场中导航***信息迟滞、限速提醒滞后等问题。同时,本发明的导航信息处理模块,能够进行航位推算,能够精准的进行导航提醒,尤其在转弯、超速等情况下,具有良好的实时性。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于V2X的车辆在线导航***,其特征在于,包括OBU和RSU,所述OBU和RSU通过DSRC通讯连接;
所述OBU包括第一中心处理模块,分别与第一中心处理模块连接的人机交互模块、GNSS模块和第一V2X模块;
所述第一中心处理模块用于解析车辆CAN模块的车辆状态信息、第一V2X模块消息和GNSS模块的GNSS数据;
所述人机交互模块用于处理驾驶员的导航请求,并响应RSU的导航信息;
所述GNSS模块用于实时定位车辆位置;
所述第一V2X模块用于发送车辆位置信息及导航请求数据。
2.根据权利要求1所述的基于V2X的车辆在线导航***,其特征在于,所述RSU包括第二中心处理模块,分别与第二中心处理模块连接的第二V2X模块和导航信息处理模块;
所述第二V2X模块用于接收导航请求数据及发送导航指令信息;
所述第二中心处理模块用于将第二V2X模块接收的导航请求数据解析,并发送给导航信息处理模块;
导航信息处理模块用于解析导航请求的目的信息并进行路径规划,根据当前车辆状态进行位置推算,得到车辆导航指令信息。
3.根据权利要求1所述的基于V2X的车辆在线导航***,其特征在于,所述OBU还包括OBD模块,所述OBD模块通过CAN模块与第一中心处理模块连接;所述OBD模块用于获取车辆的运行参数,包括实时的发动机运转参数和油耗。
4.一种基于V2X的车辆在线导航方法,其特征在于,包括如下步骤:
S10. OBU通过第一V2X模块发送目的位置经纬度、车辆状态信息和车辆位置信息至RSU;
S20. OBU接收RSU通过第二V2X模块发送的车辆导航指令信息,并向驾驶员呈现所述导航指令信息;
其中,RSU发送的导航指令信息来源于处于远程端的导航信息处理模块。
5.根据权利要求4所述的基于V2X的车辆在线导航方法,其特征在于,步骤S10中的目的位置经纬度来源于人机交互模块解析的OBU接收的驾驶员的导航请求信息转化而成;
车辆状态信息来源于第一中心处理模块通过CAN模块解析;
车辆位置信息源于第一中心处理模块通过GNSS模块解析。
6.根据权利要求4所述的基于V2X的车辆在线导航方法,其特征在于,步骤S20具体为:
S201. RSU通过第二中心处理模块将接收的目的位置经纬度、车辆状态信息和车辆位置信息进行解析并发送给导航信息处理模块;
S202. RSU通过导航信息处理模块对目的位置经纬度、车辆状态信息和车辆位置信息进行导航信息解算,得到车辆导航指令信息;
S203. RSU通过第二V2X模块发送车辆导航信息至OBU。
7.根据权利要求4所述的基于V2X的车辆在线导航方法,其特征在于,所述车辆状态信息包括车速、转向信号以及横摆角速度信号;所述车辆位置信息包括经度、纬度、航向以及速度信号。
8.根据权利要求4所述的基于V2X的车辆在线导航方法,其特征在于,所述车辆导航指令信息包括转弯和减速提醒。
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