CN111030719B - 车载装置和数据处理的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种车载装置和数据处理的方法。该车载装置包括:腔体(110)和外壳(120)该车载装置的腔体内设置有用于接收和发送车联网V2X射频信号的天线(111)、用于处理该射频信号的射频处理器(112)、用于对该射频信号对应的数字信号进行接入层处理或者对待发送报文进行接入层处理的数据处理器(113)、用于向终端设备发送报文或者从终端设备接收待发送报文的通信单元(114)。本申请提供的车载装置可以让具备V2X技术的产品快速普及,可以应用于智能车、车载系统和车联网中,例如,V2X、LTE‑V2X、V2V等。
Description
技术领域
本申请涉及车联网领域,并且更具体地,涉及一种车载装置和数据处理的方法。
背景技术
随着车载蜂窝车联网(cellular vehicle-to-everything,C-V2X)射频规范完成初步定义,芯片厂商支持C-V2X或专用短消息通信(dedicate short rangecommunication,DSRC)射频通信技术的芯片纷纷发布。经过2018年中国无锡世界物博会的C-V2X车辆行驶场景展示后,整个车载行业的各大厂商看到了C-V2X这种全新的通信射频技术的为行车安全以及自动驾驶方面带来的良好的广泛应用前景,并且都对该技术抱有极大的投入兴趣,但是目前市面支持车联网(vehicle to everything,V2X)通信技术的产品基本上都是一种专用的车辆网盒子(telematics box,Tbox)产品,需要安装在具体车辆的内部空间中与车辆其他电子控制单元(electronic control unit,ECU)共同完成V2X功能,不仅配套线束复杂,而且与车辆接口模具的尺寸定义、接口协议定义、射频参数等都存在广泛且大量的定制调试工作,导致目前具备V2X技术的实际上路车辆寥寥无几。因此,如何让具备V2X技术的产品快速普及成为亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供一种车载装置和数据处理的方法,应用在车联网领域中,可以让具备V2X技术的产品快速普及。
第一方面,提供了一种车载装置,包括:
腔体(110)和外壳(120);该腔体内设置有用于接收和发送车联网V2X射频信号的天线(111)、用于处理该射频信号的射频处理器(112)、用于对该射频信号对应的数字信号进行接入层处理或者对待发送报文进行接入层处理的数据处理器(113)、用于向终端设备发送报文或者从该终端设备接收待发送报文的通信单元(114),其中,该天线与该射频处理器之间电连接,该射频处理器与该数据处理器之间电连接,该射频处理器位于该天线和该数据处理器之间,该数据处理器和该通信单元之间电连接。
本申请提供的车载装置,通过在车载装置的腔体内设置接收和发送V2X射频信号的天线,无需与车辆外部设置的天线之间进行线束配套,使得该车载装置的开发与车辆开发解耦,且该车载装置可以布置在任意车辆上,从而能够让具备C-V2X技术的产品快速普及。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该天线包括用于接收和发送该V2X射频信号的主集天线(1111)和用于接收该V2X射频信号的分集天线(1112)。
本申请中车载装置腔体内设置的天线可以包括主集天线和分集天线,可以提高多径衰弱信道传输下的可靠性。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,车载装置腔体内设置有电源管理单元PMU(115),该PMU通过电源接口(116)从外置电源取电能,该外壳上设置有与该接口对应的通孔(121);或者,该腔体内还设置有电能存储装置(117),该电能存储装置与该PMU电连接。
本申请中的车载装置可以由外部供电也可以由车载装置自身供电,提供灵活的供电方案。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该腔体内设置有用于获取时钟同步信号的全球导航卫星系统GNSS单元(118);或者,该车载装置通过接口(119)接收来自该终端设备时钟同步信号。
本申请中的车载装置获取时钟同步信号完成时钟同步可以是车载装置自身具备GNSS单元还可以车载装置从终端设备获取,提供灵活获取时钟同步信号方案。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该通信单元(114)包括有线通信单元或者无线通信单元。
本申请中的车载装置与终端设备之间通信可以通过多种方式,提高方案的灵活性。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该车载装置包括该终端设备的支架或终端设备的保护壳。
上述车载装置具体的形式可以是与之通信的终端设备的支架或者保护壳。
第二方面,提供了一种数据处理的方法,包括:
该车载装置通过内置的天线接收或发送车联网V2X射频信号;在该车载装置接收该射频信号之后,该射频信号经由该车载装置内置的射频处理器获得该射频信号对应的数字信号,其中,该数字信号经由该车载装置内置的数据处理器进行接入层处理得到报文;该车载装置将该报文发送给终端设备,由该终端设备对该报文进行网络层和网络层以上的协议层处理;在该车载装置发送该射频信号之前,该车载装置从该终端设备接收待发送的网络层报文,该网络层报文经由该车载装置内置的射频处理器和数据处理器处理得到物理层传输报文
本申请实施例提供的数据处理的方法,车载装置可以获取到V2X射频信号,并对该V2X射频信号进行接入层的处理,得到射频信号对应的数字信号网络层数据报文包,车载装置无需对网络层数据报文包进一步处理,直接将网络层数据报文包发送给终端设备,由终端设备进行后续的处理和显示,简化了车载装置的结构,并且车载装置设置有天线无需与车辆外部设置的天线之间进行线束配套,使得该车载装置的开发与车辆开发解耦,且该车载装置可以布置在任意车辆上,从而能够让具备C-V2X技术的产品快速普及。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,上述的方法还包括:该车载装置从外置或者内置电源获取电能。
本申请中的车载装置可以由外部供电也可以由车载装置自身供电,提供灵活的供电方案。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该方法还包括:该车载装置从该终端设备获取时钟同步信号或者从该车载装置内置GNSS单元获取时钟同步信号,并基于该时钟同步信号进行时钟同步。
本申请中的车载装置获取时钟同步信号可以是自身具备GNSSS单元还可以是从终端设备获取,提供灵活获取时钟同步信号方案。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该射频信号经由该车载装置内置的射频处理器获得该射频信号对应的数字信号包括:该射频信号经由该射频处理器放大、还原和分离V2X频段上的载波信号,转化为数字信号;该数字信号经由该车载装置内置的数据处理器进行接入层处理得到报文包括:该数字信号由该数据处理器按照预设协议完成接入层的处理得到报文,该接入层从下到上依次包括媒体接入控制MAC层、逻辑链路控制LLC层和PDCP层。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,该车载装置将该报文发送给终端设备包括:该车载装置通过无线传输方式将该报文发送给该终端设备;或者,该车载装置通过有线传输方式将该报文发送给该终端设备。
本申请中的车载装置与终端设备之间通信可以通过多种方式,提高方案的灵活性。
第三方面,提供了一种数据处理的方法,包括:
终端设备接收来自车载装置的报文,该报文包括车联网V2X射频信号对应的数字信号经过接入层处理的报文;该终端设备对该报文进行网络层和网络层以上的协议层处理,得到V2X应用数据;该终端设备基于该V2X应用数据进行V2X场景计算;当该终端设备计算出预警信息的情况下,该终端设备直接或间接显示该预警信息,其中,该预警信息用于指示该V2X场景中存在的潜在危险。
本申请中终端设备能够对车载装置接收并处理后的V2X数据的网络层数据报文进行上层处理,并显示输出。其中,终端设备对于V2X场景中可能出现的危险场景(预警信息)的显示输出可以是本身(终端设备)直接完成显示,也可以是终端设备发送给其他的设备,由其他设备完成显示。即本申请中,车载装置可以利用终端设备的某些功能完成V2X数据的上层处理和显示输出,简化了车载装置的功能,降低车载装置的生产成本。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该终端设备包括应用程序;该终端设备基于该V2X应用数据进行V2X场景计算包括:该应用程序基于该V2X应用数据进行V2X场景计算;当该终端设备计算出预警信息的情况下,该终端设备直接显示该预警信息包括:该应用程序显示输出该预警信息。
上述终端设备中安装有某个处理和显示输出V2X数据的应用程序,从而可以通过该应用程序完成V2X场景计算和预警信息的显示输出。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该应用程序包括从应用商店下载的应用程序,或者,预设在该终端设备中的应用程序。
当应用商店中提供该应用程序安装包的情况下,上述的应用程序可以直接从应用商店中下载。或者,可以直接由第三方开发下载实现。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该当该终端设备计算出预警信息的情况下,该终端设备间接显示该预警信息包括:该终端设备通过有线或无线传输的方式,将该预警信息发送给车机,由该车机完成该预警信息的显示。
终端设备可以通过有线或无线的方式将需要显示输出的预警信息发送给其他设备(例如,车机、车载中控屏等车内设备),由该车内设备完成预警信息的显示输出。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,显示该预警信息包括:通过显示屏设备进行视频显示,和/或,通过音频设备进行音频播放。
上述预警信息的显示输出可以通过显示屏设备进行视频显示,也可以通过音频设备进行音频播放。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该方法还包括:该终端设备确定待发送的网络层报文;该终端设备向该车载设备发送该网络层报文。
第四方面,提供一种车载装置,所述车载装置包括处理器,用于实现上述第二方面描述的方法中车载装置的功能。
可选地,所述车载装置还可以包括存储器,所述存储器与所述处理器耦合,所述处理器用于实现上述第二方面描述的方法中车载装置的功能。
在一种可能的实现中,所述存储器用于存储程序指令和数据。所述存储器与所述处理器耦合,所述处理器可以调用并执行所述存储器中存储的程序指令,用于实现上述第二方面描述的方法中车载装置的功能。
可选地,所述车载装置还可以包括通信接口,所述通信接口用于所述车载装置与其它设备进行通信。所述通信接口为收发器、输入/输出接口、或电路等。
在一种可能的设计中,所述车载装置包括:处理器和通信接口,用于实现上述第二方面描述的方法中车载装置的功能,具体地包括:
所述处理器利用所述通信接口与外部通信;
所述处理器用于运行计算机程序,使得所述装置实现上述第二方面描述的任一种方法。
可以理解,所述外部可以是处理器以外的对象,或者是所述车载装置以外的对象。
在另一种可能的设计中,该车载装置为芯片或芯片系统。所述通信接口可以是该芯片或芯片系统上的输入/输出接口、接口电路、输出电路、输入电路、管脚或相关电路等。所述处理器也可以体现为处理电路或逻辑电路。
第五方面,提供一种终端设备,所述终端设备包括处理器,用于实现上述第三方面描述的方法中终端设备的功能。
可选地,所述终端设备还可以包括存储器,所述存储器与所述处理器耦合,所述处理器用于实现上述第三方面描述的方法中终端设备的功能。
在一种可能的实现中,所述存储器用于存储程序指令和数据。所述存储器与所述处理器耦合,所述处理器可以调用并执行所述存储器中存储的程序指令,用于实现上述第三方面描述的方法中终端设备的功能。
可选地,所述终端设备还可以包括通信接口,所述通信接口用于所述终端设备与其它设备进行通信。所述通信接口为收发器、输入/输出接口、或电路等。
在一种可能的设计中,所述终端设备包括:处理器和通信接口,用于实现上述第三方面描述的方法中终端设备的功能,具体地包括:
所述处理器利用所述通信接口与外部通信;
所述处理器用于运行计算机程序,使得所述装置实现上述第三方面描述的任一种方法。
可以理解,所述外部可以是处理器以外的对象,或者是所述终端设备以外的对象。
在另一种可能的设计中,该终端设备为芯片或芯片系统。所述通信接口可以是该芯片或芯片系统上的输入/输出接口、接口电路、输出电路、输入电路、管脚或相关电路等。所述处理器也可以体现为处理电路或逻辑电路。
第六方面,提供一种芯片,包括通信接口、存储器和处理器,所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于读取并执行所述存储器中存储器的所述计算机程序,使得所述芯片实现第二方面以及第二方面的任一可能的实现方式中的方法。
第七方面,提供一种芯片,包括通信接口、存储器和处理器,所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于读取并执行所述存储器中存储器的所述计算机程序,使得所述芯片实现第三方面以及第三方面的任一可能的实现方式中的方法。
第八方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被通信装置执行时,使得该通信装置实现第二方面以及第二方面的任一可能的实现方式中的方法。
第九方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被通信装置执行时,使得该通信装置实现第三方面以及第三方面的任一可能的实现方式中的方法。
第十方面,提供一种车载系统,包括上述的车载装置以及终端设备。
附图说明
图1是V2X系统的示意图。
图2是一种Tbox的示意图。
图3是一种终端设备300的结构示意图。
图4是本申请提供的一种车辆位置参考点示意图。
图5是本申请提供的一种设置附着误差的示意图。
图6是本申请实施例提供的一种车载装置的结构示意图。
图7是本申请实施例提供的一种V2X SOC芯片软件示意图。
图8是本申请实施例提供的一种数据传输示意图。
图9是本申请实施例提供的一种车载装置与终端设备通信的示意图。
图10是本申请实施例提供的一种终端设备示警的示意图。
图11是本申请实施例提供的一种软件流程图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。
以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的,而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样,单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括。例如“一个或多个”这种表达形式,除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解,在本申请以下各实施例中,“至少一个”、“一个或多个”是指一个、两个或两个以上。
在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
本申请实施例的技术方案可以应用于车联网(vehicle to everything,V2X)通信系统。随着社会的不断发展,汽车的普及程度也越来越高,驾驶出行在给人们的出行带来便利的同时,也给人类社会带来一定负面影响,车辆数量迅速增加引起了城市交通拥堵、交通事故频发、环境质量变差等一系列问题。从人身安全、交通出行效率、环境保护以及经济效应等多方面来看,都需要一套完善的智能交通系统(intelligent transportationsystem,ITS)。而当前,ITS也理所当然的成为了全球关注热点。
目前,车辆可以通过车辆与车辆(vehicle to vehicle,V2V)、车辆与路边基础设施(vehicle to infrastructure,V2I)、车辆与行人之间(vehicle to pedestrian,V2P)或者车辆与网络(vehicle to network,V2N)通信方式,及时获取路况信息或接收服务信息,这些通信方式可以统称为V2X通信(X代表任何事物)。
图1是V2X系统的示意图。该示意图包括V2V通信、V2P通信以及V2I/N通信。如图1所示,车辆之间通过V2V通信。车辆可以将自身的车速、行驶方向、具体位置、是否踩了紧急刹车等信息广播给周围车辆,周围车辆的驾驶员通过获取该类信息,可以更好的感知视距外的交通状况,从而对危险状况做出提前预判进而做出避让;车辆与路侧基础设施通过V2I通信,路边基础设施,可以为车辆提供各类服务信息和数据网络的接入。其中,不停车收费、车内娱乐等功能都极大的提高了交通智能化。路边基础设施,例如,路侧单元(road sideunit,RSU)包括两种类型:一种是终端设备类型的RSU。由于RSU分布在路边,该终端设备类型的RSU处于非移动状态,不需要考虑移动性;另一种是网络设备类型的RSU。该网络设备类型的RSU可以给与网络设备通信的车辆提供定时同步及资源调度。车辆与人(例如,车辆与行人、车辆与骑自行车的人、车辆与司机或车辆与乘客)通过V2P通信;车辆与网络通过V2N通信,V2N可以与上述的V2I统称为V2I/N。
应理解,图1只是为了介绍V2X系统而示出的一种示例性的示意图,不对本申请构成任何限定。例如,车辆数量、行人数量以及基础设施的数量可以为多个,并不是图1中所示的数量。
图1介绍了本申请实施例能够应用的场景,为了便于对本申请技术方案的理解,下面简单介绍本申请技术方案中涉及的几个基本概念。
1、C-V2X通信技术
C-V2X通信技术主要用于车辆实现相互数据感知和交互。C-V2X通信技术是基于3G/4G/5G等蜂窝网通信技术演进形成的车用无线通信技术,包含两种通信接口:一种是车辆、人、路侧设备之间的短距离直接通信接口(例如,PC5接口);另一种是终端设备和基站之间的通信接口(例如,Uu接口),可实现长距离和更大范围的可靠通信。
C-V2X通信技术是基于3GPP全球统一标准的通信技术,包含5G-V2X和LTE-V2X,从技术演进的角度看,LTE-V2X支持向5G-V2X平滑演进。C-V2X通信技术的一个应用场景是:信息服务,车辆能够自动或手动通过网络对外提供基础的数据信息,包括车辆行驶速度,航向,位置,加速度,预测路径与历史路径,车辆事件等基础安全信息(basic safetymessage,BSM)。
2、Tbox
Tbox与车辆通过控制局域网(control area net,CAN)总线通信,实现指令与信息的传递,从而获取包括车辆状态等信息。如图2所示,图2是一种Tbox的示意图。Tbox是车辆内带通讯功能的一个盒子,Tbox内设置有用户身份识别卡(subscriber identity module,SIM)。与Tbox配套硬件还有全球定位系统(global position system,GPS)天线,主、副接入天线等。Tbox可以提供外网连接功能和GPS定位服务,其中,Tbox的通用串行总线(universal serial bus,USB)数据输出接口接入车辆USB口后,车辆就具备了无线上网功能;车辆通过车辆外置的GPS天线实时获取GPS信息。
Tbox需要安装在具体车辆的内部空间中与车辆其他ECU共同实现车辆的V2X功能,Tbox与车辆之间的配套线束复杂,而且Tbox与车辆接口模具的尺寸定义、接口定义、射频参数等都存在广泛且大量的定制调试工作。
3、主集天线和分集天线
由于信号在传输过程中因反射等干扰产生多径分量信号,接收端利用多天线同时接收不同路径的信号,然后将这些信号选择、合并成总的信号,以减轻信号衰落的影响,这叫分集接收。分集就是把分散得到的信号集中合并,只要几个信号之间是相互独立的,经恰当的合并后就能得到最大的信号增益。Radio 0是主集天线,负责射频信号的发送和接收;Radio1是分集天线,只接收不发送。
4、射频信号
射频信号就是经过调制的,拥有一定发射频率的电波。
5、终端设备
本申请实施例中的终端设备可以指用户终端(user terminal)、用户设备(userequipment,UE)、终端(terminal)、无线通信设备、用户代理或用户装置。终端设备还可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiation protocol,SIP)电话、无线本地环路(wireless local loop,WLL)站、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备等,本申请实施例对此并不限定。
以下介绍终端设备、用于终端设备的用户界面、和使用终端设备的实施例。在一些实施例中,终端设备可以是还包含其它功能诸如个人数字助理和/或音乐播放器功能的便携式电子设备,诸如手机、平板电脑、具备无线通讯功能的可穿戴电子设备(如智能手表)等。便携式电子设备的示例性实施例包括但不限于搭载或者其它操作系统的便携式电子设备。上述便携式电子设备也可以是其它便携式电子设备,诸如膝上型计算机(Laptop)等。还应当理解的是,在其他一些实施例中,上述终端设备也可以不是便携式电子设备,而是台式计算机。
示例性的,图3示出了终端设备300的结构示意图。终端设备300可以包括处理器310,外部存储器接口320,内部存储器321,USB接口330,充电管理模块340,电源管理模块341,电池342,天线1,天线2,移动通信模块350,无线通信模块360,音频模块370,扬声器370A,受话器370B,麦克风370C,耳机接口370D,传感器模块380,指南针390,马达391,指示器392,摄像头393,显示屏394,以及SIM卡接口395等。
可以理解的是,本申请实施例示意的结构并不构成对终端设备300的具体限定。在本申请另一些实施例中,终端设备300可以包括比图3所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件,软件或软件和硬件的组合实现。
处理器310可以包括一个或多个处理单元,例如:处理器310可以包括应用处理器(application processor,AP),调制解调处理器,图形处理器(graphics processingunit,GPU),图像信号处理器(image signal processor,ISP),控制器,视频编解码器,数字信号处理器(digital signal processor,DSP),基带处理器,和/或神经网络处理器(neural-network processing unit,NPU)等。其中,不同的处理单元可以是独立的部件,也可以集成在一个或多个处理器中。在一些实施例中,终端设备300也可以包括一个或多个处理器310。其中,控制器可以根据指令操作码和时序信号,产生操作控制信号,完成取指令和执行指令的控制。在其他一些实施例中,处理器310中还可以设置存储器,用于存储指令和数据。示例性地,处理器310中的存储器可以为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器310刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器310需要再次使用该指令或数据,可从所述存储器中直接调用。这样就避免了重复存取,减少了处理器310的等待时间,因而提高了终端设备300处理数据或执行指令的效率。
在一些实施例中,处理器310可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路间(inter-integrated circuit,I2C)接口,集成电路间音频(inter-integrated circuitsound,I2S)接口,脉冲编码调制(pulse code modulation,PCM)接口,通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter,UART)接口,移动产业处理器接口(mobile industry processor interface,MIPI),通用输入输出(general-purposeinput/output,GPIO)接口,SIM卡接口,和/或USB接口等。其中,USB接口330是符合USB标准规范的接口,具体可以是Mini USB接口,Micro USB接口,USB Type C接口等。USB接口330可以用于连接充电器为终端设备300充电,也可以用于终端设备300与外围设备之间传输数据。该USB接口330也可以用于连接耳机,通过耳机播放音频。
可以理解的是,本申请实施例示意的各模块间的接口连接关系,只是示意性说明,并不构成对终端设备300的结构限定。在本申请另一些实施例中,终端设备300也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式,或多种接口连接方式的组合。
充电管理模块340用于从充电器接收充电输入。其中,充电器可以是无线充电器,也可以是有线充电器。在一些有线充电的实施例中,充电管理模块340可以通过USB接口330接收有线充电器的充电输入。在一些无线充电的实施例中,充电管理模块340可以通过终端设备300的无线充电线圈接收无线充电输入。充电管理模块340为电池342充电的同时,还可以通过电源管理模块341为终端设备300供电。
电源管理模块341用于连接电池342,充电管理模块340与处理器310。电源管理模块341接收电池342和/或充电管理模块340的输入,为处理器310,内部存储器321,外部存储器,显示屏394,摄像头393,和无线通信模块360等供电。电源管理模块341还可以用于监测电池容量,电池循环次数,电池健康状态(漏电,阻抗)等参数。在其他一些实施例中,电源管理模块341也可以设置于处理器310中。在另一些实施例中,电源管理模块341和充电管理模块340也可以设置于同一个器件中。
终端设备300的无线通信功能可以通过天线1,天线2,移动通信模块350,无线通信模块360,调制解调处理器以及基带处理器等实现。
天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。终端设备300中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用,以提高天线的利用率。例如:可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中,天线可以和调谐开关结合使用。
移动通信模块350可以提供应用在终端设备300上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块350可以包括至少一个滤波器,开关,功率放大器,低噪声放大器(low noise amplifier,LNA)等。移动通信模块350可以由天线1接收电磁波,并对接收的电磁波进行滤波,放大等处理,传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块350还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大,经天线1转为电磁波辐射出去。在一些实施例中,移动通信模块350的至少部分功能模块可以被设置于处理器310中。在一些实施例中,移动通信模块350的至少部分功能模块可以与处理器310的至少部分模块被设置在同一个器件中。
无线通信模块360可以提供应用在终端设备300上的包括无线局域网(wirelesslocal area networks,WLAN)(如无线保真(wireless fidelity,WiFi)网络),蓝牙(bluetooth,BT),全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS),调频(frequency modulation,FM),近距离无线通信技术(near field communication,NFC),红外技术(infrared,IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块360可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块360经由天线2接收电磁波,将电磁波信号调频以及滤波处理,将处理后的信号发送到处理器310。无线通信模块360还可以从处理器310接收待发送的信号,对其进行调频,放大,经天线2转为电磁波辐射出去。
本申请实施例中,终端设备300可以通过无线通信模块接收另一个电子设备发送的无线信号,从而可以根据该无线信号确定与另一个电子设备之间的距离以及另一个电子设备相对于终端设备300的方位。
终端设备300通过GPU,显示屏394,以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器,连接显示屏394和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算,用于图形渲染。处理器310可包括一个或多个GPU,其执行程序指令以生成或改变显示信息。
显示屏394用于显示图像,视频等。显示屏394包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display,LCD),有机发光二极管(organic light-emittingdiode,OLED),有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrixorganic light emitting diode的,AMOLED),柔性发光二极管(flex light-emittingdiode,FLED),Miniled,MicroLed,Micro-oLed,量子点发光二极管(quantum dot lightemitting diodes,QLED)等。在一些实施例中,终端设备300可以包括1个或多个显示屏394。
在本申请的一些实施例中,当显示面板采用OLED、AMOLED、FLED等材料时,上述图3中的显示屏394可以被弯折。这里,上述显示屏394可以被弯折是指显示屏可以在任意部位被弯折到任意角度,并可以在该角度保持,例如,显示屏394可以从中部左右对折。也可以从中部上下对折。
终端设备300的显示屏394可以是一种柔性屏,目前,柔性屏以其独特的特性和巨大的潜力而备受关注。柔性屏相对于传统屏幕而言,具有柔韧性强和可弯曲的特点,可以给用户提供基于可弯折特性的新交互方式,可以满足用户对于电子设备的更多需求。对于配置有可折叠显示屏的电子设备而言,电子设备上的可折叠显示屏可以随时在折叠形态下的小屏和展开形态下大屏之间切换。因此,用户在配置有可折叠显示屏的电子设备上使用分屏功能,也越来越频繁。
本申请实施例中的显示屏394可以用来显示路况信息,例如,终端设备300可以显示本车辆(终端设备300所处的车辆)左右前后存在的其他车辆的图片;或者,显示屏394可以用来显示其他信息,例如,图片、视频等等。
终端设备300可以通过ISP,摄像头393,视频编解码器,GPU,显示屏394以及应用处理器等实现拍摄功能。
ISP用于处理摄像头393反馈的数据。例如,拍照时,打开快门,光线通过镜头被传递到摄像头感光元件上,光信号转换为电信号,摄像头感光元件将所述电信号传递给ISP处理,转化为肉眼可见的图像。ISP还可以对图像的噪点,亮度,肤色进行算法优化。ISP还可以对拍摄场景的曝光,色温等参数优化。在一些实施例中,ISP可以设置在摄像头393中。
摄像头393用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor,CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号,之后将电信号传递给ISP转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的RGB,YUV等格式的图像信号。在一些实施例中,终端设备300可以包括1个或多个摄像头393。
数字信号处理器用于处理数字信号,除了可以处理数字图像信号,还可以处理其他数字信号。例如,当终端设备300在频点选择时,数字信号处理器用于对频点能量进行傅里叶变换等。
视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩。终端设备300可以支持一种或多种视频编解码器。这样,终端设备300可以播放或录制多种编码格式的视频,例如:动态图像专家组(moving picture experts group,MPEG)1,MPEG2,MPEG3,MPEG4等。
NPU为神经网络(neural-network,NN)计算处理器,通过借鉴生物神经网络结构,例如借鉴人脑神经元之间传递模式,对输入信息快速处理,还可以不断的自学习。通过NPU可以实现电子设备100的智能认知等应用,例如:图像识别,人脸识别,语音识别,文本理解等。
外部存储器接口320可以用于连接外部存储卡,例如Micro SD卡,实现扩展终端设备300的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口320与处理器310通信,实现数据存储功能。例如将音乐,视频等文件保存在外部存储卡中。
内部存储器321可以用于存储一个或多个计算机程序,该一个或多个计算机程序包括指令。处理器310可以通过运行存储在内部存储器321的上述指令,从而使得终端设备300执行本申请一些实施例中所提供的近距离传输信息的方法,以及各种应用以及数据处理等。内部存储器321可以包括存储程序区和存储数据区。其中,存储程序区可存储操作系统;该存储程序区还可以存储一个或多个应用(比如图库、联系人等)等。存储数据区可存储终端设备300使用过程中所创建的数据(比如照片,联系人等)等。此外,内部存储器321可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如一个或多个磁盘存储部件,闪存部件,通用闪存存储器(universal flash storage,UFS)等。在一些实施例中,处理器310可以通过运行存储在内部存储器321的指令,和/或存储在设置于处理器310中的存储器的指令,来使得终端设备300执行本申请实施例中所提供的近距离传输信息的方法,以及其他应用及数据处理。终端设备300可以通过音频模块370,扬声器370A,受话器370B,麦克风370C,耳机接口370D,以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放,录音等。
本申请实施例中,终端设备300还可以通过扬声器370A播报路况信息。
传感器模块380可以包括压力传感器380A,陀螺仪传感器380B,气压传感器380C,磁传感器380D,加速度传感器380E,距离传感器380F,接近光传感器380G,指纹传感器380H,温度传感器380J,触摸传感器380K,环境光传感器380L,骨传导传感器380M等。
其中,压力传感器380A用于感受压力信号,可以将压力信号转换成电信号。在一些实施例中,压力传感器380A可以设置于显示屏394。压力传感器380A的种类很多,如电阻式压力传感器,电感式压力传感器,电容式压力传感器等。电容式压力传感器可以是包括至少两个具有导电材料的平行板。当有力作用于压力传感器380A,电极之间的电容改变。终端设备300根据电容的变化确定压力的强度。当有触摸操作作用于显示屏394,终端设备300根据压力传感器380A检测所述触摸操作强度。终端设备300也可以根据压力传感器380A的检测信号计算触摸的位置。在一些实施例中,作用于相同触摸位置,但不同触摸操作强度的触摸操作,可以对应不同的操作指令。例如:当有触摸操作强度小于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时,执行查看短消息的指令。当有触摸操作强度大于或等于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时,执行新建短消息的指令。
陀螺仪传感器380B可以用于确定终端设备300的运动姿态。在一些实施例中,可以通过陀螺仪传感器380B确定终端设备300围绕三个轴(即,X,Y和Z轴)的角速度。陀螺仪传感器380B可以用于拍摄防抖。示例性的,当按下快门,陀螺仪传感器380B检测终端设备300抖动的角度,根据角度计算出镜头模组需要补偿的距离,让镜头通过反向运动抵消终端设备300的抖动,实现防抖。陀螺仪传感器380B还可以用于导航,体感游戏场景。
本申请实施例中,陀螺仪传感器380可以计算终端设备300的姿态,该终端设备300的姿态可以由电子设备中任意两个预设部的连线与预设地理方向的夹角表示。
加速度传感器380E可检测终端设备300在各个方向上(一般为三轴)加速度的大小。当终端设备300静止时可检测出重力的大小及方向。还可以用于识别电子设备姿态,应用于横竖屏切换,计步器等应用。
环境光传感器380L用于感知环境光亮度。终端设备300可以根据感知的环境光亮度自适应调节显示屏394亮度。环境光传感器380L也可用于拍照时自动调节白平衡。环境光传感器380L还可以与接近光传感器380G配合,检测终端设备300是否在口袋里,以防误触。
指纹传感器380H用于采集指纹。终端设备300可以利用采集的指纹特性实现指纹解锁,访问应用锁,指纹拍照,指纹接听来电等。触摸传感器380K,也称“触控面板”。触摸传感器380K可以设置于显示屏394,由触摸传感器380K与显示屏394组成触摸屏,也称“触控屏”。触摸传感器380K用于检测作用于其上或附近的触摸操作。触摸传感器可以将检测到的触摸操作传递给应用处理器,以确定触摸事件类型。可以通过显示屏394提供与触摸操作相关的视觉输出。在另一些实施例中,触摸传感器380K也可以设置于终端设备300的表面,与显示屏394所处的位置不同。
6、车辆位置参考点
车辆的GPS定位位置信息的参考点一般位于车辆正中央,如图4所示,图4是本申请提供的一种车辆位置参考点示意图。
当上述的终端设备位于车辆内部时,车辆中央位置和终端设备位于车辆中的位置的差异距离称为附着误差,附着误差一般小于1米(因为车宽度一般不超过2米),即终端设备一般位于车辆中央位置1米范围以内,这个误差可提前预设,也可由手机APP提供画面选择用户手动设置如图5所示,图5是本申请提供的一种设置附着误差的示意图。
上文介绍了本申请实施例提供的车载装置能够应用的场景以及与车载装置结合使用的终端设备的结构,下文结合附图详细介绍本申请提供的车载装置以及车载装置如何与终端设备相结合使用完成V2X数据的处理和显示。
图6是本申请实施例提供的一种车载装置的结构示意图。
从图6中可以看出车载装置包括腔体(110)和外壳(120),腔体内设置有用于接收和发送车联网V2X射频信号的天线(111)。
具体地,本申请中提供的车载装置可以应用于长期演进系统的车联网(long termevolution vehicle-to-everything,LTE-V2X)中、新无线系统的车联网(new radiovehicle-to-everything,NR-V2X)中、未来的第五代系统的车联网(5th generationvehicle-to-everything,5G-V2X)中,或者未来的通信系统的车联网中,如第六代移动通信系统的车联网中。即上述的V2X射频信号可以理解为LTE-V2X射频信号或者NR-V2X射频信号。
应理解,本申请对于该车载装置能够应用的具体场景并不限定,上述的LTE-V2X、NR-V2X场景等只是举例,对本申请的保护范围不构成任何的限定。
本申请实施例中,车载装置腔体内设置的天线(111)在车载装置出厂时即具备统一的V2X通信灵敏度和信噪比等性能参数,无需在后续使用时再次调试天线射频信号等参数。
与上述的Tbox相比,本申请提供的车载装置设置于车辆内部空间的情况下,由于内置有天线(111)所以无需与车辆外部设置的天线之间进行线束配套共用车辆的外设天线,使得该车载装置的开发与车辆开发解耦,且该车载装置可以布置在任意车辆上(例如,以前不支持V2X的车辆),从而能够让具备C-V2X技术的产品快速普及。
作为一种可能的实现方式,为了提高抗信号衰弱性能该天线(111)可以包括用于接收和发送V2X射频信号的主集天线(1111)和用于接收V2X射频信号的分集天线(1112)。本申请实施例中对于内置天线(111)的具体结构并不限制,只限制该天线(111)能够完成V2X射频信号的接收和发送即可。
为了处理天线(111)接收到的V2X射频信号,车载装置的腔体内还设置有支持V2X通信数据的射频处理器(112),该射频处理器(112)与天线(111)之间电连接,天线(111)接收到的射频线号可以传输到该射频处理器(112)的输入接口,本申请对射频处理器(112)的具体结构并不限定,可以参考目前射频处理器产品的具体形态或未来技术中射频处理器产品的具体形态。
该射频处理器(112)可以称为射频集成电路(radio frequency integratedcircuit,RFIC),具体地,RFIC包括前端放大器,用于完成对射频信号的放大;进一步地,RFIC还包括还原和分离V2X频段上的载波信号的集成电路,实现还原和分离V2X频段上的载波信号转化为V2X数字信号。
进一步地,为了处理射频处理器(112)输出的V2X数字信号,车载装置的腔体内还设置有数据处理器(113),该数据处理器(113)与射频处理器(112)之间电连接,射频处理器(112)输出接口输出的数字信号可以传输到数据处理器(113)中,本申请对于数字信号在数据处理器(113)与射频处理器(112)之间如何传输并不限定,可以参考目前或未来技术中描述的两个处理器之间的数据传输。
从图6中可以看出射频处理器(112)设置于数据处理器(113)和天线(111)之间。该数据处理器(113)可以称为V2X片上系统(system on a chip,SOC)。
具体地,V2X SOC主要实现V2X无线通信接入层功能,为上层业务提供无线通路。V2X SOC覆盖功能层包含:L1(物理层),L2(MAC、RLC、PDCP),L3(RRC)和NAS层。当上述天线接收到射频信号,且该射频信号经由射频处理器(112)得到V2X数字信号,传输给V2X SOC,则V2X SOC负责按照预设协议(例如,3GPP协议)完成V2X数字信号接入层的协议输出包处理。当车载装置从外部(终端设备)接收到待发送的网络层报文的情况下,该数据处理器(113)还可以基于预设协议(例如,3GPP协议)对待发送的报文进行接入层封装处理得到物理层报文,通过天线发送到空口上。
应理解,本申请中车载装置内置的微处理器V2X SOC芯片内置V2X数据通信接入层软件,如图7所示,图7是本申请实施例提供的一种V2X SOC芯片软件示意图。完成按照3GPP协议规范对V2X射频收发通信的物理层和数据链路层(包括LLC层和MAC层)实现,并将处理得到的V2X接入层报文通过通信单元发送给终端设备,即车载装置的腔体内还设置有通信单元(114)。
可选地,通信单元(114)的具体形式可以是无线通信单元或有线通信单元。即上述的接入层的协议输出包可以通过无线的形式发送给终端设备也可以通过有线的形式发送给终端设备,本申请对此并不限制。本申请实施例中,有线通信单元具体形式可以为多种。例如,USB、总线和接口标准(peripheral component interface express,PCIE)、安全数字输入输出卡(secure digital input and output card,SDIO)、串行外设接口(serialperipheral interface,SPI)、通用非同步收发传输器(universal asynchronousreceiver/transmitter,UART)、集成电路总线(inter-integrated circuit,IIC)以及其他串行/并行总线接口等。
本申请实施例中,无线通信单元具体形式可以为多种。例如,蓝牙、WIFI、近场通信(near-field communication,NFC)等。
作为一种可能的实现方式,通信单元(114)为USB接口,即车载装置通过自身的USB接口与终端设备的USB接口之间的USB连接线实现数据的传输。如图8(a)所示,图8是本申请实施例提供的数据传输示意图。
作为另一种可能的实现方式,通信单元(114)为WIFI,即车载装置通过自身的WIFI与终端设备的WIFI之间的无线局域网实现数据的传输。如图8(b)所示。
作为又一种可能的实现方式,通信单元(114)为以太网芯片,即车载装置通过自身的以太网芯片与终端设备的以太网芯片之间的以太网实现数据的传输。
作为又一种可能的实现方式,通信单元(114)为总线和接口插槽(peripheralcomponent interface express,PCIE),即车载装置通过自身的总线和接口插槽与终端设备的总线和接口插槽之间的PCIE连接线实现数据的传输。
作为又一种可能的实现方式,通信单元(114)为安全数字输入输出卡(securedigital input and output card,SDIO),即车载装置通过自身的SDIO与终端设备的SDIO之间的SDIO连接线实现数据的传输。
应理解,上述通信单元(114)具体的形态只是举例,对本申请的保护范围不构成任何限定,本申请中只限定该通信单元(114)可以实现向终端设备传输数据即可。另外,终端设备中设置的与车载装置通信的模块可以为其他可能的形式,这里不再举例说明。
还应理解,车载装置能够工作的前提是具备供电系统,则车载装置中还设置有电源管理单元PMU(115)。PMU(115)为车载装置腔体内的电源管理单元,负责给相关器件(例如,数据处理器、通信单元)进行电源控制和供给。
作为一种可能的实现方式,上述的车载装置可以从该车载装置的外部获取电能。例如,PMU(115)通过第一电源接口(116)从外置电源获取电能,车载装置外壳上设置有与第一电源接口对应的通孔(121)。可选地,外置电源可以是车辆的点烟器、终端设备中的电源。
可选地,第一电源接口(116)可以为USB接口。
作为另一种可能的实现方式,上述的车载装置可以从该车载装置中的供电单元获取电能。例如,车载装置腔体内还设置有电能存储装置(117),电能存储装置与PMU电连接,PMU从内置电能存储装置获取电能。在该实现方式下,车载装置还可以为终端设备供电,例如,终端设备电量不足的情况下,可以通过车载装置与终端设备之间的USB连接线从车载装置获取电能。
可选地,该电能存储装置(117)通过第二电源接口(1171)从外置电源获取电能,该第二电源接口(1171)与上述的第一电源接口(116)可以相同或者相异;
可选地,该电能存储装置(117)通过无线充电的方式从外置电源获取电能,则该车载装置还设置有无线充电模块。
可选地,第一电源接口(116)和/或第二电源接口(1171)可以复用通信单元(114)。例如,通信单元(114)为USB接口,则当车载装置需要充电的时候可以通过通信单元(114)充电。
应理解,本申请实施例中对于车载装置通过何种方式获取电能并不限制,可以参考现有或未来供电技术。
具体地,为了实现V2X通信的时间同步机制,车载装置需要获取经纬度、海拔、航向角、速度、GPS每秒脉冲数(pulse per second,PPS)时钟同步信号等。
作为一种可能的实现方式,上述车载装置的腔体内设置有全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)单元(118),具体地,该GNSS单元(118)用于输出每秒脉冲数(pulse per second,PPS)时钟同步信号为车联网通信提供精准的时钟同步。该GNSS单元(118)与上述的数据处理器(113)之间电连接,该GNSS单元(118)输出的PPS时钟同步信号输入到上述的数据处理器(113)中,完成时钟同步。
即本申请实施例中车载装置可以通过在腔体内设置GNSS单元(118)获取GPS每秒脉冲数(pulse per second,PPS)时钟同步信号。车载装置可以通过在腔体内设置陀螺仪传感器设备获得的角速度信息。在该实现方式下,车载装置可以将经由GNSS单元(118)和传感器获取到的相关信息经由接口(119)发送给终端设备。应理解,车载装置的外壳上还设置有与接口(119)想对应的通孔(122)。
可选地,车辆速度、航向等信息可以由车载装置内置传感器获取,也可以从终端设备通过信息传输的方式获取,本申请对于这些信息的获取方式不做限制。
可选地,上述的GNSS单元(118)可以是GPS单元或北斗模块等定位芯片。
可选地,在该方式下,车载装置可以将时钟同步信号通过接口(119)发送给外部终端设备。
作为另一种可能的实现方式,上述车载装置通过接口(119)接收外部终端设备发送的时钟同步信号。在该方式下,外部的终端设备设置有获取时钟同步信号的GNSS单元,具体地,终端设备中设置的GNSS单元获取时钟同步信号之后,通过车载装置与终端设备之间的接口(119)发送给车载装置。
可选地,车载装置通过接口(119)接收到终端设备发送的时钟同步信号可以是GPS每秒脉冲数(pulse per second,PPS)时钟同步信号;
可选地,车载装置通过接口(119)接收到终端设备发送的时钟同步信号可以是实时时钟(real time clock,RTC)时钟信号或其他脉冲信号,本申请对此并不限定,只限定车载装置能够基于接收到的时钟同步信号实现时钟同步。
即车载装置可以通过上述的接口(119)从终端设备获取上述的经纬度、海拔、航向角、速度、GPS每秒脉冲数(pulse per second,PPS)时钟同步信号等。
可选地,当通信单元(114)为有线通信单元的情况下,上述的接口(119)可以复用该通信单元(114),即通信单元(114)既可以将上述的接入层的协议输出包传输给车载装置外部的终端设备也可以将终端设备的时钟同步信号传输给车载装置。
从简化车载装置的角度考虑,车载装置可以经由与终端设备相互通信的方式获取上述的经纬度、海拔、航向角、速度、GPS每秒脉冲数(pulse per second,PPS)时钟同步信号等,无需在车载装置中设置GNSS、陀螺仪等传感器,节省车载装置的开发成本。
具体地,终端设备的结构如图3所示,本申请实施例中终端设备通过与车载装置之间通信获取到上述的接入层的协议输出包,如图9所示,图9是本申请实施例提供的一种车载装置与终端设备通信的示意图。使得终端设备获得V2X通信能力。终端设备的基础固件软件集成V2X软件网络传输层协议栈,并将接收到的V2X接入层数据解析摘取网络报文头,识别出应用数据并通过固件集成的V2X软件开发工具包(software development kit,SDK)通知终端设备中的应用程序(例如,导航应用程序、地图应用程序、车联网协助应用程序等)。
终端设备中的应用程序通过调用V2X SDK获得车载装置所获取的V2X应用数据,应用程序可根据终端设备的GPS定位与速度信息,和陀螺仪传感器设备获得的角速度信息,进行V2V场景计算。其中,该应用程序可以从应用商店下载,也可以是第三方开发实现(例如,开发人员预设在终端设备中)。
作为一种可能的实现方式,终端设备计算出预警信息后通过终端设备软件系统调用确定屏幕进行预警绘制,启动终端设备喇叭输出预警音频。如图10所示,图10是本申请实施例提供的一种终端设备示警的示意图。从图10中可以看出,终端设备可以通过显示屏(例如,LCD)显示当前V2X数据所表示的车辆之间的状况,还可以通过扬声器(例如,专业音频(professional audio,PA))播报当前V2X数据所表示的车辆之间的状况。
作为另一种可能的实现方式,终端设备计算出预警信息后通过有线或者无线的方式将该预警信息发送给车内其他设备(例如,车机、车内中控屏等)。由车内其他设备软件系统调用确定屏幕进行预警绘制,启动终端设备喇叭输出预警音频。
同理,终端设备上的V2X应用可基于上述传感器组织基础安全消息(basic safetymessage,BSM)报文通过上述通信单元最终将数据发送到车载装置的V2X SOC,V2X SOC将数据按照3GPP底层协议格式发送到空口上去,从而实现车辆与车辆之间的V2V通信。
具体地,本申请实施例中车载装置和终端设备结合使用实现V2X通信的具体流程如图11所示,图11是本申请实施例提供的一种软件流程图。
从图11可以看出,当车载装置从内置电源或者外置电源获取电能之后,内置的PMU单元对V2X SOC上电,V2X SOC内部软件系统启动并完成初始化。在通信单元与终端设备连接之后,接收到终端设备开机命令,车载装置开始工作。内置的PMU单元对RFIC上电,控制RFIC启动,从终端设备或车载装置内置的GNSS单元获取到PPS信号完成时间同步,监听天线是否接收到空口数据。
接收到空口数据之后,RFIC和V2X SOC对接收到的数据进行接入层的处理,例如,RFIC对接收到的空口数据进行放大、还原和分离处理,V2X SOC内集成接入层协议栈对接收到的经由RFIC处理之后的V2X数据按照3GPP协议进行解析和组包还原。并通过通信单元将RFIC和V2X SOC处理后的数据发送给终端设备,由终端设备完成上层网络层协议栈和应用层处理。
应理解,车载装置只负责对接收到的空口数据进行V2X接入层(例如,包括MAC、LLC和PDCP)实现,上层(例如,包括网络层、会话层、表示层和应用层)实现由终端设备完成。
或者,
车载装置监听到通信单元接收到来自终端设备的V2X数据发送请求之后,V2X SOC和RFIC对来自终端设备的数据进行处理,例如,V2X SOC内集成接入层协议栈对接收到的待发送的数据按照3GPP协议进行3GPP协议封装,将编码后的V2X数据经由天线发送给其他的车辆,实现V2V。
应理解,车载装置接收到终端设备待发送的数据为上层(网络层)报文,车载装置对该上层报文进行接入层(例如,L1(物理层),L2(MAC,RLC,PDCP),L3(RRC),NAS)处理(例如,添加报文头、确定发送时隙、分包等)组装成底层(物理层)格式报文之后,发送到空口上。
从上述的终端设备实现的功能来看,本申请中终端设备相对于车载装置来说可以称为车载装置的附着设备。本申请实施例中提供的车载装置相对于前文介绍的Tbox来说,通过内置天线来完成V2X射频数据的收发,而需考虑与车辆总线的连接情况,从而摆脱了大量的不同车型的车辆定制调试工作,而能达成统一的效果,从而可以让具备V2X技术的产品快速普及。
另外,本申请实施例中将V2X底层软件栈实现与应用软件实现分离,车载装置只负责完成V2X接入层实现以及内置天线的射频信号收发灵敏度的调制。而由终端设备完成V2X上层网络层协议栈和应用层处理,终端设备和车载装置之间通过统一的通信协议接口串接起来,使得V2X的上层实现可以不依赖于车载装置的底层实现,从而实现并行开发,提升部署速度,而且降低了具备V2X技术的产品部署成本。
进一步地,利用了终端设备上现存的多种传感器和处理能力即能满足车载V2X应用场景计算的需求,使得车辆无需再专门针对C-V2X应用而从新设计专用设备,简化了V2X技术部署上车的成本以及提升了车辆内部的资源的使用率。
作为一种可能的实现方式,本申请实施例提供的车载装置的具体产品形态可以是上述的终端设备的支架。例如,该车载装置位于车辆中,终端设备上车之后,可以将该车载装置作为支架,放置在该车载装置上。该车载装置与终端设备合作完成车联网通信。
作为另一种可能的实现方式,本申请实施例提供的车载装置的具体产品形态可以是上述的终端设备的保护壳。例如,终端设备上车之后,该车载装置与终端设备合作完成车联网通信。在该实现方式下,车载装置可以和终端设备一起移动。
应理解,本申请实施例对于上述车载装置的具体产品形态并不限制,上述的支架或保护壳只是举例,对本申请的保护范围不构成任何限定。例如,该车载装置可以是其他单独售卖的设备,并不作为终端设备的支架或者保护壳;或者,该车载装置可以作为终端设备的移动充电器。
本申请中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory,ROM)、随机存取存储器(random access memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另外,本申请中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系;本申请中术语“至少一个”,可以表示“一个”和“两个或两个以上”,例如,A、B和C中至少一个,可以表示:单独存在A,单独存在B,单独存在C、同时存在A和B,同时存在A和C,同时存在C和B,同时存在A和B和C,这七种情况。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (16)
1.一种车载装置,所述车载装置设置在车辆内部,其特征在于,包括:
腔体(110)和外壳(120);
所述腔体内设置有用于接收和发送车联网V2X射频信号的天线(111)、用于对所述射频信号进行处理得到数字信号的射频处理器(112)、用于对所述射频信号对应的数字信号进行接入层处理得到报文或者对来自终端设备的待发送的网络层报文进行接入层处理得到物理层报文的数据处理器(113)、用于向终端设备发送所述报文或者从所述终端设备接收所述网络层报文的通信单元(114),所述报文或所述网络层报文由所述终端设备进行网络层和网络层以上的协议层处理,所述数据处理器(113)为V2X片上系统SOC,所述V2X SOC内置V2X数据通信接入层软件,所述V2X数据通信接入层软件用于按照3GPP协议规范对所述数字信号或所述网络层报文进行物理层和数据链路层的处理,所述终端设备的基础固件软件集成有V2X软件开发工具包SDK,所述SDK用于识别出所述报文中的应用数据并发送给所述终端设备中的应用程序;
所述腔体内还设置有用于接收时钟同步信号的接口(119),所述车载装置通过所述接口接收来自所述终端设备的时钟同步信号;
其中,所述天线与所述射频处理器之间电连接,所述射频处理器与所述数据处理器之间电连接,所述射频处理器位于所述天线和所述数据处理器之间,所述数据处理器和所述通信单元之间电连接。
2.如权利要求1所述的车载装置,其特征在于,所述天线包括用于接收和发送所述V2X射频信号的主集天线(1111)和用于接收所述V2X射频信号的分集天线(1112)。
3.如权利要求1所述的车载装置,其特征在于,所述通信单元包括有线通信单元或者无线通信单元。
4.如权利要求1-3中任一项所述的车载装置,其特征在于,所述车载装置包括所述终端设备的支架或所述终端设备的保护壳。
5.一种车载系统,其特征在于,包括如权利要求1-4中任一项所述的车载装置以及所述终端设备。
6.一种数据处理的方法,其特征在于,包括:
设置在车辆内部的车载装置通过内置于所述车载装置的天线接收或发送车联网V2X射频信号;
在所述车载装置接收所述射频信号之后,所述射频信号经由所述车载装置内置的射频处理器处理,获得所述射频信号对应的数字信号,所述数字信号经由所述车载装置内置的数据处理器进行接入层处理得到报文;
所述车载装置将所述报文发送给终端设备,由所述终端设备对所述报文进行网络层和网络层以上的协议层处理;
在所述车载装置发送所述射频信号之前,所述车载装置从所述终端设备接收待发送的网络层报文,所述网络层报文经由所述车载装置内置的射频处理器和数据处理器处理得到物理层报文;
所述车载装置接收来自所述终端设备的时钟同步信号;
所述车载装置基于所述时钟同步信号进行时钟同步;
其中,所述数据处理器为V2X片上系统SOC,所述V2X SOC内置V2X数据通信接入层软件,所述V2X数据通信接入层软件用于按照3GPP协议规范对所述数字信号或所述网络层报文进行物理层和数据链路层的处理,所述终端设备的基础固件软件集成有V2X软件开发工具包SDK,所述SDK用于识别出所述报文中的应用数据并发送给所述终端设备中的应用程序。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述射频信号经由所述车载装置内置的射频处理器处理,获得所述射频信号对应的数字信号包括:
所述射频信号经由所述射频处理器放大、还原和分离V2X频段上的载波信号,转化为所述射频信号对应的数字信号;
所述数字信号经由所述车载装置内置的数据处理器进行接入层处理得到报文包括:
所述数字信号由所述数据处理器按照预设协议完成接入层的处理得到所述报文,所述接入层从下到上依次包括媒体接入控制MAC层、逻辑链路控制LLC层和PDCP层。
8.如权利要求6或7所述的方法,其特征在于,所述车载装置将所述报文发送给所述终端设备包括:
所述车载装置通过无线传输方式将所述报文发送给所述终端设备;或者,
所述车载装置通过有线传输方式将所述报文发送给所述终端设备。
9.一种数据处理的方法,其特征在于,包括:
终端设备接收来自车载装置的报文、以及向所述车载装置发送网络层报文,所述报文包括车联网V2X射频信号对应的数字信号经过接入层处理的报文,所述接入层处理由所述车载装置中的数据处理器执行,所述数据处理器为V2X片上系统SOC,所述V2X SOC内置V2X数据通信接入层软件,所述V2X数据通信接入层软件用于按照3GPP协议规范对所述数字信号或所述网络层报文进行物理层和数据链路层的处理,其中,所述车载装置内设置有用于接收时钟同步信号的接口,所述车载装置通过所述接口接收来自所述终端设备的时钟同步信号;
所述终端设备通过基础固件软件集成有V2X软件开发工具包SDK对所述报文进行网络层和网络层以上的协议层处理,得到V2X应用数据;
所述终端设备基于所述V2X应用数据进行V2X场景计算;
当所述终端设备计算出预警信息的情况下,所述终端设备直接或间接显示所述预警信息,其中,所述预警信息用于指示所述V2X场景中存在的潜在危险;
所述终端设备包括应用程序;
所述终端设备基于所述V2X应用数据进行V2X场景计算包括:
所述应用程序基于所述V2X应用数据进行V2X场景计算;
当所述终端设备计算出预警信息的情况下,所述终端设备直接显示所述预警信息包括:
所述应用程序显示输出所述预警信息。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述应用程序包括从应用商店下载的应用程序,或者,预设在所述终端设备中的应用程序。
11.如权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述当所述终端设备计算出预警信息的情况下,所述终端设备间接显示所述预警信息包括:
所述终端设备通过有线或无线传输的方式,将所述预警信息发送给车机,由所述车机完成所述预警信息的显示。
12.如权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述显示所述预警信息包括:
通过显示屏设备进行视频显示,和/或,通过音频设备进行音频播放。
13.如权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述终端设备确定待发送的网络层报文。
14.一种终端设备,其特征在于,用于实现如权利要求9-13中任意一项所述的方法。
15.一种芯片,包括通信接口、存储器和处理器,所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于读取并执行所述存储器中存储器的所述计算机程序,使得所述芯片实现如权利要求6-13中任一项所述的方法。
16.一种计算机可读存储介质,其特征在于,包括:所述计算机可读介质存储有计算机程序;所述计算机程序在计算机上运行时,使得计算机执行权利要求6-13中任一项所述的方法。
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