CN211151991U - 自组网***、车辆、区域车际网***、车联网*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自组网***、车辆、区域车际网***、车联网***，所述自组网***包括CAN网关、车内设备、以太网关、车载摄像装置、第一物联网关以及终端连接器；CAN网关与车内设备通过CAN总线连接，CAN网关用于通过CAN总线获取车内设备的第一数据；以太网关与车载摄像装置通信连接，车载摄像装置用于拍摄车辆周围的画面数据，并将画面数据传输至以太网关；第一物联网关用于与车载物联网设备建立通信连接，并获取车载物联网设备的第二数据；终端连接器用于将第一数据、画面数据、第二数据通过通信网络发送至车联网云平台或边缘信息处理终端，并接收车联网云平台或边缘信息处理终端下发的第一控制指令、驾驶员输入的第二控制指令。

Description

自组网***、车辆、区域车际网***、车联网***

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，具体涉及一种自组网***、车辆、区域车际网***、车联网***。

背景技术

目前一般车联网只对车内总线信号进行监控及实现远程控制及软件生态接入，未能提供车上设备快速接入组网进行数据通信。同时当前车联网采样中心统一连接模式，随着车辆接入规模增大，流量成本和对车联网平台的高可用需求将迅速攀升。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下技术问题：

现有车联网无法实现车上设备的同步监控与远处控制，物联网的设备组网协议不适合车辆移动下实施。

实用新型内容

本实用新型旨在提出一种自组网***、车辆、区域车际网***、车联网***，以实现车辆移动下的车载物联网快速组网、实现车上设备的同步监控与远处控制。

第一方面，本实用新型实施例提出一种自组网***，包括CAN网关、车内设备、以太网关、车载摄像装置、第一物联网关以及终端连接器；

所述CAN网关与所述车内设备通过CAN总线连接，所述CAN网关用于通过CAN总线获取所述车内设备的第一数据；

所述以太网关与所述车载摄像装置通信连接，所述车载摄像装置用于拍摄车辆周围的画面数据，并将画面数据传输至所述以太网关；

所述第一物联网关用于与车载物联网设备建立通信连接，并获取车载物联网设备的第二数据；

所述终端连接器用于将所述第一数据、画面数据、第二数据通过通信网络发送至车联网云平台或边缘信息处理终端，并且，接收车联网云平台或边缘信息处理终端下发的第一控制指令、驾驶员输入的第二控制指令。

优选地，还包括中央网关，所述中央网关分别与所述CAN网关、以太网关、第一物联网关、终端连接器通信连接；

所述中央网关用于接收CAN网关上送的第一数据、以太网关上送的画面数据、第一物联网关上送的第二数据，并根据预设通信协议以及数据时间戳将所述第一数据、画面数据、第二数据进行报文重组帧得到汇总数据，并将所述汇总数据发送至终端连接器；或者，用于接收所述终端连接器下发的第一控制指令、第二控制指令，并将第一控制指令、第二控制指令发至车内设备。

优选地，所述终端连接器包括移动通信网关和第二物联网关；

所述移动通信网关用于将所述第一数据、画面数据以及第二数据通过通信网络发送至车联网云平台，并且，接收车联网云平台下发的第一控制指令；

所述第二物联网关用于将所述第一数据、画面数据以及第二数据通过通信网络发送至边缘信息处理终端，并且，接收边缘信息处理终端下发的第一控制指令。

优选地，所述车内设备包括多个车载ECU和多个车载传感器，所述CAN网关分别与多个车载ECU和多个车载传感器通信连接。

优选地，所述车载摄像装置包括设置于车辆上的多个视频摄像头和视频处理器，所述视频处理器分别与所述多个视频摄像头、以太网网关通信连接，所述多个视频摄像头分别用于拍摄不同视场的车辆周围环境的画面数据，所述视频处理器用于将所述不同视场的车辆周围环境的画面数据进行合成处理后发送至所述以太网网关。

优选地，所述***还包括车载终端，所述终端连接器与所述车载终端通信连接；

所述终端连接器还用于将所述第一数据、画面数据以及第二数据发送至所述车载终端；所述车载终端用于对所述第一数据、画面数据以及第二数据进行显示。

第二方面，本实用新型实施例提出一种车辆，其上设置有根据第一方面实施例所述的自组网***。

第三方面，本实用新型实施例提出一种区域车际网***，包括边缘信息处理终端以及若干如第二方面实施例所述的车辆，所述边缘信息处理终端分别与若干车辆的终端连接器通信连接。

第四方面，本实用新型实施例提出一种车联网***，包括车联网云平台以及若干如第三方面实施例所述的区域车际网***，所述车联网云平台分别与若干区域车际网***的边缘信息处理终端通信连接。

以上技术方案至少具有以下优点：提供了一种快速便捷的车辆自组网***，该***包括CAN网关、车内设备、以太网关、车载摄像装置、第一物联网关以及终端连接器；该***在应用时，只需将物联网设备与第一物联网关建立通信连接，即组成一个车载物联网；此外，CAN网关、CAN总线以及车内设备组成一个车内网，以太网关、通信总线、车载摄像装置组成一个以太网，即车辆上包括三个子网络，三个子网络将采集的数据发送至终端连接器，终端连接器将采集的数据上送至边缘信息处理终端或车联网云平台，利用边缘信息处理终端对车辆的终端连接器上送的数据进行边缘处理，输出第一控制指令，有效地避免因车辆接入规模增大，流量成本和对车联网平台高可用需求攀升；在边缘信息处理终端故障时，由车联网云平台取得故障边缘信息处理终端的控制权，接收终端连接器上送的数据并进行处理，输出第一控制指令。能够实现车上设备的同步监控与远处控制，同时提出的设备组网协议适合车辆移动下实施。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而得以体现。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的在一些实施例中，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一所述一种自组网***的结构示意图。

图2为本实用新型实施例一所述一种区域车际网***的结构示意图。

图3为本实用新型实施例一所述一种车联网***的结构示意图。

附图标记：

1-车辆，11-车内网，111-CAN网关，112-ECU，113-传感器，12-以太网，121-以太网关，122-视频摄像头，123-视频处理器，13-车载物联网，131-第一物联网关，132-物联网设备，14-中央网关，15-终端连接器，151-移动通信网关，152-第二物联网关，2-边缘信息处理终端，3-车联网云平台。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

另外，为了更好的说明本实用新型，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本实用新型同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本实用新型的主旨。

实施例一

本实用新型的实施例一提出一种自组网***，图1为实施例一所述自组网***的结构示意图，参阅图1，本实施例的自组网***包括CAN网关111、车内设备、以太网关121、车载摄像装置、第一物联网关131、终端连接器15以及中央网关14。

其中，所述CAN网关111与所述车内设备通过CAN总线连接，所述CAN网关111用于通过CAN总线获取所述车内设备的第一数据；具体而言，所述车内设备包括多个车载ECU112(Electronic Control Unit)和多个车载传感器113，所述CAN网关111分别与多个车载ECU112和多个车载传感器113通信连接。一般而言，车辆上设置有多个ECU112以及传感器113，多个ECU112分别用于控制不同的执行机构执行不同的任务，例如防抱死制动***、4轮驱动***、电控自动变速器、主动悬架***、安全气囊***、多向可调电控座椅等都配置有各自的ECU112，多个车载传感器113具体用于检测车辆状态，例如防抱死制动***、4轮驱动***、电控自动变速器、主动悬架***、安全气囊***、多向可调电控座椅的相关状态信息。随着车辆电子化自动化的提高，ECU112将会日益增多，线路也更复杂，为了简化电路和降低成本，车辆上多个ECU112之间的信息传递采用一种称为多路复用通信网络技术，将整车的ECU112形成一个网络***，也就是CAN数据总线。本实施例基于现有的车辆CAN数据网络***，增加了一个CAN网关111，可以理解的是，CAN网关111可以与CAN数据总线连接，通过CAN数据总线获取ECU112和传感器113的数据，得到第一数据，车辆数据上行过程中，用于多个车载ECU112和车载传感器113的第一数据发送至所述中央网关14，车辆数据下行过程中，相关的控制指令经所述中央网关14下发至对应的ECU112，ECU112根据接收到的控制指令控制相应的执行机构执行相应任务。

其中，所述以太网关121与所述车载摄像装置通信连接，所述车载摄像装置用于拍摄车辆周围的画面数据，并将画面数据传输至所述以太网关121；具体而言，所述车载摄像装置包括设置于车辆上的多个视频摄像头122和视频处理器123，所述视频处理器123分别与多个视频摄像头122、以太网12网关通信连接，所述多个视频摄像头122用于拍摄不同视场的车辆周围环境的画面数据，所述视频处理器123用于将所述不同视场的车辆周围环境的画面数据进行合成处理后发送至以太网12网关。一般而言，车辆上会设置有多个视频摄像头122，作为驾驶辅助***的采集模块，所拍摄的画面数据例如用于车辆周围环境的识别，具体可以应用于自动驾驶、泊车、与车联网中其它车辆的数据共享等等，所述视频处理器123具体是将多个摄像头所拍摄的多个画面数据进行合成、解码，并处理成计算机能够进行处理的数据类型，然后再发送至中央网关14。因此，本实施例***实际上只是在现有的车辆配置将以太网12网关与中央网关14通信连接，以将车辆周围画面数据与其他数据一起进行上送。

其中，所述第一物联网关131用于与车载物联网设备132建立通信连接，并获取车载物联网设备132的第二数据；具体而言，本实施例中的车载物联网设备132指的是条码、射频识别(RFID)、传感器113等等能够存储或反映相关商品/设备数据的设备，需说明的是，车载物联网设备132的形式不限于某一种。具体应用过程中，可以将设置有车载物联网设备132与第一物联网关131建立通信连接，快速组建车载物联网13。车载物联网设备132的第二数据通过所述第一物联网关131发送至所述中央网关14。

其中，所述终端连接器15用于将所述第一数据、画面数据以及第二数据通过通信网络发送至车联网云平台3或边缘信息处理终端2，并且，接收车联网云平台3或边缘信息处理终端2下发的第一控制指令以及驾驶员输入的第二控制指令，所述第二控制指令用于控制车辆行驶。

其中，所述中央网关14分别与所述CAN网关111、以太网关121、第一物联网关131、终端连接器15通信连接；所述中央网关14用于接收CAN网关111上送的第一数据、以太网关121上送的画面数据、第一物联网关131上送的第二数据，并根据预设通信协议以及数据时间戳将所述第一数据、画面数据、第二数据进行报文重组帧得到汇总数据，并将所述汇总数据发送至终端连接器15；或者，用于接收所述终端连接器15下发的第一控制指令、第二控制指令，并将第一控制指令、第二控制指令发至车内设备。具体而言，所述中央网关14内置协议转换芯片，能够进行以太网12、CAN协议、物联协议(自定私有协议)与统一上云的物联网协议(例如MQTT)的转换，以MQTT为例，数据上送时先进行以太网12、CAN协议、物联协议转MQTT，然后对相同时间戳的MQTT数据帧进行合并后发送至所述终端连接器15，数据协议转换、合并的过程称为报文重组帧；车联网云平台3或边缘信息处理终端2的数据下发时先把统一MQTT数据帧按标识分拆，然后按各自转换协议转为相应的协议帧进入各自网络(即车内网11、物联网、以太网12)。这个过程称为报文重组帧。

具体而言，所述终端连接器15包括移动通信网关151和第二物联网关152；所述移动通信网关151用于将所述第一数据、画面数据以及第二数据通过通信网络发送至车联网云平台3，并且，接收车联网云平台3下发的第一控制指令；所述第二物联网关152用于将所述第一数据、画面数据以及第二数据通过通信网络发送至边缘信息处理终端2，并且，接收边缘信息处理终端2下发的第一控制指令。所述边缘信息处理终端2指的是能够进行边缘计算的任一种终端设备，具体地，边缘计算是指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务。其应用程序在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应，满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求，能够大大提升处理效率，减轻车联网云平台3的负荷。边缘计算处于物理实体和工业连接之间，或处于物理实体的顶端。而车联网平台(车联网云平台3)计算，仍然可以访问边缘计算的历史数据。

其中，所述***还包括车载终端，所述终端连接器15与所述车载终端通信连接；所述终端连接器15还用于将所述第一数据、画面数据、第二数据发送至所述车载终端进行显示。具体而言，通过车载终端对数据的显示，车辆驾驶员能够及时获知车辆的车载设备、物联网设备、车辆周围画面。

其中，多个车辆与边缘信息处理终端2组成区域车际网***，一个边缘信息终端通信连接对应多个车辆。

其中，多个边缘信息处理终端2与车联网云平台3组成车联网***，所述车联网云平台3通信连接对应多个边缘信息终端，一个边缘信息终端作为一个网络节点。

本实施例***能够实现一定区域范围内车际信息共享及区域智能调度，使计算力下沉到边缘侧满足日益增加的终端智能应用算力需求及相应的实时性。

本实施例***主要针对移动消费模式所需车辆设计。该模式下，一定车辆将被投放到指定区域进行运营(若出现跨区域运营则只需在原所属区域下线，新区域上线即可)。本实施例***只需在区域内边缘信息处理节点(该节点可以是基站、车辆、固定店铺)上部署相应边缘信息处理终端2。区域内上线车辆所需控制调度或算力支持只要通过车际自组网把相应数据发送到边缘节点的边缘信息处理终端2进行处理，获取结果及指令。由于主要数据在区域内进行局域网短途传输，实时性、安全性较目前已有车联网高，同时使用局域网，不存在大量使用公共互联网流量，资费较低。

下面列举一具体场景，对本实施例***进行详细说明。

场景举例：

在区域内实现餐饮热链管理，假设在一个区域内有一家中央厨房或者固定门面店，使用一定数量的车辆进行盒饭套餐配送。盒饭具有唯一识别码，按套餐内容、保存温度等一定规则统一装入某个带唯一识别码(即车载物联网设备132)的多个热链箱内，多个热链箱被分别放置于不同车辆中，不同热链箱与对应车辆的第一物联网关131建立通信连接，快速组网，并将记录内部存放货品内容及状态等数据(即第二数据)通过第一物联网关131实时上送到车辆的终端连接器15，与车辆其他采集数据(即以太网12和车内网11所采集的数据)一同通过车际自组网上送至边缘信息处理终端2；车际自组网由门店购置简易服务器设备作为边缘信息处理终端2联合区域内车辆构建。举例而言，边缘信息处理终端2可以部署相应处理***，以对整个管辖区域内车辆、配送热链箱产生的数据进行处理分析。当获取用户订单后，边缘信息处理终端2生成车辆调度规划及库存刷新，指派车辆配送商品至用户，即下发第一控制指令，例如车辆A上放置有热链箱A，用户订单为热链箱A中的某一种商品A，则第一控制指令为车辆A将商品A配送至用户；并将第一控制指令下发至车辆A的终端连接器15。

在本场景中，边缘信息处理终端2根据以太网12和车内网11所采集的数据可以确定车辆状态信息以及周围环境信息，例如车辆位置以及道路工况等，边缘信息处理终端2根据车载物联网13所采集的数据可以确定车辆要运输的商品信息，根据车辆状态信息及其要运输的商品信息，要运输的商品可能在至少两个车辆上都有，即根据车辆位置以及道路工况综合确定生成由哪一辆车辆或由多辆车辆完成运输任务，即第一控制指令，所述第一控制指令用于控制车辆驾驶。具体地，本场景中的车辆配置有自动驾驶功能，能够根据边缘信息处理终端2下发的第一控制指令进行自动驾驶。此外，一般而言，自动驾驶车辆除了能够进行智能驾驶之外，还能够在驾驶过程中接受驾驶员的第二控制指令，驾驶员的第二控制指令的优先级高于第一控制指令，以避免车辆自动驾驶功能出现故障，作为一种备用驾驶方式，提高驾驶安全性。

可以理解的是，本场景中边缘信息处理终端2具体可以采用任一配送车辆优化调度模型与算法进行任务规划，例如采用混合整数规划算法进行建模并利用基于遗传算法进行求解，其为物流配送领域的技术人员所熟知，本实施例中不进行具体限定。

进一步地，边缘信息处理终端2还可以定期或实时将运营数据通过互联网发送到指定运营中心，运营中心根据各区运营参数调配区域内车辆，并优化区域调度算法，最终实现整个热链配送***的分区治理。

实施例二

本实用新型实施例二提出一种车辆，其上设置有根据第一方面实施例所述的自组网***。

实施例三

参与图2，本实用新型实施例三提出一种区域车际网***，包括边缘信息处理终端2以及若干如第二方面实施例所述的车辆，所述边缘信息处理终端2分别与若干车辆的终端连接器15通信连接。

具体而言，本实施例的区域车际网***的工作过程可以参阅实施例一内容获得。

实施例四

参与图3，本实用新型实施例四提出一种车联网***，包括车联网云平台3以及若干如第三方面实施例所述的区域车际网***，所述车联网云平台3分别与若干区域车际网***的边缘信息处理终端2通信连接。

具体而言，车联网云平台3将与各边缘节点实施远程管控。进一步地，车联网云平台3可以在某节点失效时临时接管该区域车辆控制权。更进一步地，车联网云平台3可以用于负责对各边缘节点管理应用实施远程维护和管理算法升级，确保全局调度最优，并把核心数据进行持久化。

本说明书中使用的“第一”、“第二”、等包含序数的术语可用于说明各种构成要素，但是这些构成要素不受这些术语的限定。使用这些术语的目的仅在于将一个构成要素区别于其他构成要素。例如，在不脱离本实用新型的权利范围的前提下，第一构成要素可被命名为第二构成要素，类似地，第二构成要素也可以被命名为第一构成要素。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (9)

1.一种自组网***，其特征在于，包括CAN网关、车内设备、以太网关、车载摄像装置、第一物联网关以及终端连接器；

所述CAN网关与所述车内设备通过CAN总线连接，所述CAN网关用于通过CAN总线获取所述车内设备的第一数据；

所述以太网关与所述车载摄像装置通信连接，所述车载摄像装置用于拍摄车辆周围的画面数据，并将画面数据传输至所述以太网关；

所述第一物联网关用于与车载物联网设备建立通信连接，并获取车载物联网设备的第二数据；

所述终端连接器用于将所述第一数据、画面数据、第二数据通过通信网络发送至车联网云平台或边缘信息处理终端，并且，接收车联网云平台或边缘信息处理终端下发的第一控制指令、驾驶员输入的第二控制指令。

2.根据权利要求1所述的自组网***，其特征在于，还包括中央网关，所述中央网关分别与所述CAN网关、以太网关、第一物联网关、终端连接器通信连接；

所述中央网关用于接收CAN网关上送的第一数据、以太网关上送的画面数据、第一物联网关上送的第二数据，并根据预设通信协议以及数据时间戳将所述第一数据、画面数据、第二数据进行报文重组帧得到汇总数据，并将所述汇总数据发送至终端连接器；或者，用于接收所述终端连接器下发的第一控制指令、第二控制指令，并将第一控制指令、第二控制指令发至车内设备。

3.根据权利要求2所述的自组网***，其特征在于，所述终端连接器包括移动通信网关和第二物联网关；

所述移动通信网关用于将所述第一数据、画面数据以及第二数据通过通信网络发送至车联网云平台，并且，接收车联网云平台下发的第一控制指令；

所述第二物联网关用于将所述第一数据、画面数据以及第二数据通过通信网络发送至边缘信息处理终端，并且，接收边缘信息处理终端下发的第一控制指令。

4.根据权利要求1所述的自组网***，其特征在于，所述车内设备包括多个车载ECU和多个车载传感器，所述CAN网关分别与多个车载ECU和多个车载传感器通信连接。

5.根据权利要求1所述的自组网***，其特征在于，所述车载摄像装置包括设置于车辆上的多个视频摄像头和视频处理器，所述视频处理器分别与所述多个视频摄像头、以太网网关通信连接，所述多个视频摄像头分别用于拍摄不同视场的车辆周围环境的画面数据，所述视频处理器用于将所述不同视场的车辆周围环境的画面数据进行合成处理后发送至所述以太网网关。

6.根据权利要求1至5任一项所述的自组网***，其特征在于，所述***还包括车载终端，所述终端连接器与所述车载终端通信连接；

所述终端连接器还用于将所述第一数据、画面数据以及第二数据发送至所述车载终端；所述车载终端用于对所述第一数据、画面数据以及第二数据进行显示。

7.一种车辆，其特征在于，其上设置有根据权利要求1-6任一项所述的自组网***。

8.一种区域车际网***，其特征在于，包括边缘信息处理终端以及若干根据权利要求7所述的车辆，所述边缘信息处理终端分别与若干车辆的终端连接器通信连接。

9.一种车联网***，其特征在于，包括车联网云平台以及若干根据权利要求8所述的区域车际网***，所述车联网云平台分别与若干区域车际网***的边缘信息处理终端通信连接。

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