CN208128271U - 一种可实现tbox功能的车载v2x设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可实现TBOX功能的车载V2X设备，所述设备包括LTE‑V模块、应用处理器和TBOX功能模块，所述TBOX功能模块内设有MCU，所述应用处理器通过MCU连接车辆CAN总线，所述LTE‑V模块一端连接应用处理器，另一端连接外界基站或者其它LTE‑V设备，本实用新型所述设备里所有复杂的数据处理及计算均放在应用处理器上完成，TBOX的MCU只处理CAN消息及优先级高的紧急消息，这样可以提高本车数据的实时性和***的可靠性。

Description

一种可实现TBOX功能的车载V2X设备

技术领域

本实用新型属于车辆通信技术领域，具体涉及一种可实现TBOX 功能的车载V2X设备。

背景技术

随着物联网技术在车辆领域的应用，不同设备之间的信息交互越来越多，信息的可靠性、时效性也非常重要。

V2X(Vehicle to X)，是未来智能交通运输***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。

Telematics BOX，简称车载T-BOX，可以为整车提供远程通讯接口，可以提供行车数据采集、位置信息记录，并通过移动通讯技术与后台服务器对接，以实现远程控制，提醒等功能。

可以看到两者之间有部分功能重合，像定位模块、通信模块等，并且LTEV模块发送的本车数据是设备自身传感器获取，数据的可靠性不高。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种可实现TBOX功能的车载V2X设备，所述设备包括LTE-V模块、应用处理器和TBOX功能模块，所述TBOX功能模块内设有MCU，所述应用处理器通过MCU连接车辆CAN总线，所述LTE-V模块一端连接应用处理器，另一端连接外界基站或者其它LTE-V设备；

进一步地，所述设备还包括存储模块，所述存储模块连接应用处理器；

进一步地，所述设备还包括人机交互模块，所述人机交互模块连接应用处理器；

进一步地，所述设备还包括通信模块，所述通信模块一端连接应用处理器，另一端连接外界基站；

进一步地，所述设备还包括定位模块，所述定位模块一端分别连接LTE-V模块和应用处理器，另一端连接卫星；

进一步地，所述TBOX功能模块内还设有加速度传感器，所述加速度传感器连接MCU；

进一步地，所述定位模块的形式包括GPS、北斗、GLONASS和伽利略定位***；

进一步地，所述通信模块还通过后台服务器连接车辆；

进一步地，所述人机交互模块的形式包括触摸屏、语音输入及播报、灯光提醒和屏幕显示；

进一步地，所述MCU还与车CALL功能按键连接；

本实用新型的有益效果如下：

1)：定位模块、通信模块对于TBOX功能和V2X功能的实现是必需的，而这两种模块的成本较高，本实用新型实现了两功能模块的复用，降低了成本；

2)：本实用新型所述设备里所有复杂的数据处理及计算均放在应用处理器上完成，TBOX的MCU只处理CAN消息及优先级高的紧急消息，这样可以提高本车数据的实时性和***的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型所述装置的***框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。下面为本实用新型的举出最佳实施例：

如图1所示，本实用新型提供一种可实现TBOX功能的车载V2X 装置，所述装置包括实现V2X功能的LTEV模块2、应用处理器1、通信模块5、定位模块4、人机交互模块7、存储模块6、TBOX-CALL模块、实时MCU3及CAN收发器组成，其中：

LTE-V模块，V2X功能的实现模块，用于将从周围环境接收到的基于LTE-V协议的信息传输到应用处理器1，并将从应用处理器1接收到的信息基于LTE-V协议进行发送，可以实现车与车、车与基站、基站与基站之间的通信。

LTE-V模块，可实现低延迟的人与车辆通信，通信距离大于300m，能够实现有遮挡的非视距内的通信；

应用处理器1将从通信模块5、LTEV模块2、通过MCU3直接获取的车载CAN总线8数据以及CALL按键输入模块收到的数据进行运算，通过运算结果对所述车辆进行控制。

应用处理器1通过通信模块5，接收后台通信设备的通信数据，或者向后台设备发送通信数据；

应用处理器1，获取LTE-V和TBOX功能模块的数据信息并进行数据处理。

应用处理器1，获取人机交互模块7的信息并进行数据处理。

存储模块6，用于存储本车的运行数据，位置轨迹等数据。

定位模块4，用于为LTEV模块2和应用处理器1提供秒脉冲信号和当前车辆的位置信息。

人机交互模块7，用于自身车辆状态或者周围环境信息进行提示。

电源模块，用于给TBOX模块、应用处理器1及LTEV模块2单元供电。

TBOX功能模块，实时MCU3直接连接到车载CAN总线8上，可以获取车辆当前的速度、刹车、灯光状态、电池及故障等信息。

TBOX功能模块，连接CALL功能按键，可进行一键紧急呼叫，提供紧急导航及救援等服务。模块内的MCU3将这些输入信息进行处理后传输到应用处理器1。

TBOX功能模块包括独立的实时MCU3，专门用于实时处理本车CAN 总线8的信息。

TBOX功能模块还包括加速度传感器9，辅助车辆状态运算，当发生重大交通事故，驾驶员无法进行手动CALL报警时，可根据设定加速度的阈值状态，***自动进行报警求救。

如图1所示，本发明的装置，V2X功能采用大唐电信设计的LTEV 通信模块实现，支持V2X短距离通信，用于实现无需蜂窝覆盖下的自组网通信功能，通信频段为5.9GHZ，发送功率可调，最大支持23dbm，可根据应用环境调整发射功率，例如，最大发射功率时信号覆盖的距离能达到1000米，可保证在高速场景下，信息的超视距通信及提示。而在低速路段，此时需要的通信距离不需要很远，可降低发射功率，减小设备功耗，提高设备的稳定性。

应用处理器1使用NXP的汽车级IMXDL芯片；工作主频可达 800MHZ，双核处理器，设备工作时将一个核心用做LTEV通信协议的处理，另一个核心用作其他功能的处理，保证LTEV核心的通信的稳定性。汽车级芯片通过AECQ100认证，满足车辆在严酷环境的可靠运行。

存储模块6使用4G的EMMC(embedded Multi Media Card)。

通信模块5使用广和通的4G模块L810；支持5模11频段等全球主要的4G/3G/2G制式(LTE FDD/LTE TDD/WCDMA/TD-SCDMA/GSM) 和广泛的频段，除美洲和日本部分频段未完全覆盖外基本上可适用于全球主要移动运营商的蜂窝通信网络。实际使用中默认采用4G通信技术，上下行速率较高，提高数据传输的速度，最大程度通信数据***的实时性。

人机交互模块7使用LED灯以及WM8960音频CODEC驱动的 Speaker作为信息提示的实现方式；LED灯可作为电源指示，GPS/通信模块5工作状态的信号指示等，而Speaker作为声音提醒，提醒车内人员相关事件。

GPS模块使用UBLOX公司的MAX-8Q模块作为GPS接收装置；模块本身支持GPS和BD，外接模块天线时选用支持北斗和GPS的天线，这样可同时获取两者的定位信息，定位精度也会提高一些。

加速度传感器9模块使用博世公司的BMA250E芯片；量程可达± 16g,最小分辨率为0.04g，可识别微小振动，较高的传感器精度可以提高设备的可靠性。

TBOX的独立MCU3使用的是ST的STM32F103。此MCU3是cotex-M3 的内核，处理速度可达72Mhz，单独处理CAN总线8信息，余量较大。

本实用新型所述装置使用时工作状态如下：

1)设备和汽车CAN总线8的通信

设备内STM32F103通过CAN收发器(TJA1042)跟总线连接，实时监听总线数据，包括车速、灯光状态(转向/制动)、转向角、油耗等。MCU3经过简单分析处理，通过高速UART发送给IMX6DL。

2)设备同移动通信网络的交互

设备将从CAN总线8、LTEV模块2以及GPS定位模块4接收到的信息，经过IMX6DL处理后，将车辆id、经纬度、车速等信息经由4G 模块L810拨号上网，发送IP数据包至远端后台管理中心。

同样，远端后台管理中心可通过4G网络，对目标车辆进行控制或发送信息提示。

3)设备同其它车或者其它路测单元的通信

LTEV模块2在收到GPS定位后产生的PPS信号后会以100ms为周期发送包含本车信息的信号，本车信息包含车辆id、经纬度、车速、提示信息等，其它车辆收到信息后，对信息归类处理。

4)设备同车内人员的信息交互

IMX6DL应用处理器1将获取到的车辆信息或者周围环境信息通过Speaker以声音的形式提示车内人员。

当发生紧急事件时车内人员也可通过按下CALL开关键，进行紧急呼叫或报警。

以上所述的实施例，只是本实用新型较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种可实现TBOX功能的车载V2X设备，其特征在于，所述设备包括LTE-V模块(2)、应用处理器(1)和TBOX功能模块，所述TBOX功能模块内设有MCU(3)，所述应用处理器(1)通过MCU(3)连接车辆CAN总线(8)，所述LTE-V模块(2)一端应用处理器(1)，另一端连接外界基站。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括存储模块(6)，所述存储模块(6)连接应用处理器(1)。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括人机交互模块(7)，所述人机交互模块(7)连接应用处理器(1)。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括通信模块(5)，所述通信模块(5)一端连接应用处理器(1)，另一端连接外界基站。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括定位模块(4)，所述定位模块(4)一端分别连接LTE-V模块(2)和应用处理器(1)，另一端连接卫星。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述TBOX功能模块内还设有加速度传感器(9)，所述加速度传感器(9)与MCU(3)连接。

7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述定位模块(4)的形式包括GPS、北斗、GLONASS和伽利略定位***。

8.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述车辆通过通信模块(5)连接后台服务器。

9.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述人机交互模块(7)的形式包括触摸屏、语音输入及播报、灯光提醒和屏幕显示。