CN111953588A - 一种基于车载以太网的车载t-box - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于车载以太网的车载T‑BOX，涉及车辆以太网、车载网络技术领域，包括MCU控制器、无线通信模块、车载以太网接口芯片、电源模块；所述MCU控制器连接到无线通信模块上，所述无线通信模块与车载以太网接口芯片连接；所述车载以太网接口芯片，通过单对非屏蔽双绞线与整车的车载以太网网关连接；汽车电瓶为车载以太网网关供电，车载以太网网关通过单对非屏蔽双绞线对电源模块进行供电，电源模块为MCU控制器、无线通信模块、车载以太网接口芯片供电。本发明的车载T‑BOX，使用车载以太网技术100BASE‑T1、1000BASE‑T1，数据传输能到达100Mbps、1000Mbps，同时基于PODL供电技术，只需要1对非屏蔽数据线既可以供电又可以传输数据，解决了数据传输速率低、布线成本较高的问题。

Description

一种基于车载以太网的车载T-BOX
技术领域
本发明涉及车辆以太网、车载网络技术领域，尤其涉及一种基于车载以太网的车载T-BOX。
背景技术
T-BOX作为汽车的无线网关，通过4G通信技术、GNSS(Global NavigationSatellite System)卫星定位和本地通信网络(CAN、传统以太网等)功能，为整车提供远程通信接口，提供包括行车数据采集、车辆故障监控、车辆远程查询和控制、道路救援、驾驶行为分析、远程软件升级OTA等服务。T-BOX在汽车上发挥的作用越来越为重要，也越来越受到主机厂家的重视。随着车联网、纯电动汽车、自动驾驶、域控制器等技术的兴起，智能汽车上的车载电子设备(传感器、控制器等)的数量显著增加，需要通过T-BOX进行远程数据通信的设备也越来越多，整车对T-BOX的带宽要求也越来越高。
传统汽车的T-BOX本地通信接口主要有CAN、传统以太网，如图1所示，传统的车载T-Box包括MCU控制器、CAN接口芯片、传统以太网接口芯片、无线通信模块、电源模块。其中，通过传统以太网接口芯片实现传统以太网、CAN网关与车载T-Box的网络接口连接；通过CAN总线，实时获取发送整车的通信数据，实现对整车的监测和控制；通过无线通信模块与云端服务器进行数据的发送与接收。MCU控制器控制CAN接口芯片，传统以太网接口芯片和无线通信模块工作。汽车电瓶给T-BOX电源模块进行供电，电源模块再给其他的模块进行供电。
现有技术方案存在的问题如下：(1)CAN在汽车电子中应用较为普遍，CAN通信的带宽最大可以达到8Mbps，但速率远远满足不了智能汽车的需要。(2)采用传统以太网，虽然带宽可以达到100Mbps，但传统以太网的两对非屏蔽双绞线对汽车的布线有较高要求，布线成本较高。(3)T-BOX的电源需要单独用电源线进行供电。
发明内容
发明目的：针对以上问题，本发明提出一种基于车载以太网的车载T-BOX，使用车载以太网的技术(100BASE-T1、1000BASE-T1)，数据传输可以到达100Mbps或1000Mbps，同时通过PODL(Power over Data Lines)供电技术，不需要单独用电源线进行供电，只需要1对非屏蔽数据线既可以供电又可以传输数据，解决了数据传输速率低的问题，又解决了布线成本较高的问题。
技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于车载以太网的车载T-BOX，包括MCU控制器、无线通信模块、车载以太网接口芯片、电源模块。
所述MCU控制器连接到无线通信模块上，进行控制和数据传输。所述无线通信模块与车载以太网接口芯片连接。所述MCU控制器负责控制无线通信模块的启动、关闭以及重启，配置无线通信模块参数，通过无线通信模块实现T-BOX与云端服务器的数据发送与接收。所述无线通信模块内部集成了GNSS(Global Navigation Satellite System)定位功能，可以给出当前的定位信息。优选的，所述无线通信模块与车载以太网接口芯片之间通过MII(Media Independent Interface)、RMII(Reduced Media Independent Interface)、RGMII(Reduced Gigabit Media Independent Interface)、SGMII(Serial Gigabit MediaIndependent Interface)中的任一接口进行数据连接。
所述车载以太网接口芯片，通过单对非屏蔽双绞线与整车的车载以太网网关连接，实现100Mbps/1000Mbps(100BASE-T1/1000BASE-T1)的网络连接；汽车电瓶为车载以太网网关供电；本发明使用车载以太网PODL技术，使车载以太网网关通过单对非屏蔽双绞线对电源模块进行供电，电源模块为MCU控制器、无线通信模块、车载以太网接口芯片供电。
所述车载以太网网关与智能驾驶域控制器、智能座舱域控制器、动力总成域控制器进行连接，将各个域控制器的数据转发给T-BOX，T-BOX再通过无线通信模块转发给云端服务器。所述车载T-BOX通过与车载以太网网关的连接，实现与整车其他域控制器的数据交互通信。
有益效果：与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益的技术效果：
(1)本发明的基于车载以太网的车载T-BOX，通过单对非屏蔽双绞线就可以提供100Mbps或者1000Mbps的高带宽给整车进行远程数据通信，能够充分利用4G网络，提升网络使用的体验。
(2)本发明基于车载以太网PODL技术对T-BOX进行供电。原先需要6根数据线和2根电源线共八根线，通过PODL供电技术，只需要1对非屏蔽数据线既可以供电又可以传输数据，减少了布线降低了线束成本。
附图说明
图1是传统的T-BOX系统图；
图2是本发明的T-BOX系统图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
本发明所述的车载T-Box，如图2所示，包括MCU控制器、无线通信模块、车载以太网接口芯片、电源模块。所述MCU控制器连接到无线通信模块上，所述无线通信模块与车载以太网接口芯片连接；所述车载以太网接口芯片，通过单对非屏蔽双绞线与整车的车载以太网网关连接；汽车电瓶为车载以太网网关供电，车载以太网网关通过单对非屏蔽双绞线对电源模块进行供电，电源模块为MCU控制器、无线通信模块、车载以太网接口芯片供电。
其中，通过车载以太网接口芯片、单对非屏蔽双绞线实现车载以太网网关与车载T-Box的网络接口连接，实时获取车载以太网网关接收到的其他域控制器(智能驾驶域控制器、智能座舱域控制器、动力总成域控制器等)发送的通信数据，实现对整车的监测和控制；通过无线通信模块与云端服务器进行数据的发送与接收。MCU控制器控制无线通信模块和车载以太网接口芯片的工作。汽车电瓶给车载以太网网关进行供电，车载以太网网关通过单对非屏蔽双绞线对T-BOX的电源模块进行供电，电源模块再给其他的模块进行供电。
本发明的车载T-BOX，通过单对非屏蔽双绞线就可以提供100Mbps或者1000Mbps的高带宽给整车进行远程数据通信，能够充分利用4G网络，提升网络使用的体验。基于车载以太网PODL技术对T-BOX进行供电。传统T-BOX方案中需要6根数据线(2根CAN线和4根传统以太网线)和2根电源线一共8根线，而本发明通过PODL供电技术，只需要1对非屏蔽数据线既可以供电又可以传输数据，减少了布线降低了线束成本。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种基于车载以太网的车载T-BOX，其特征在于：所述车载T-BOX包括MCU控制器、无线通信模块、车载以太网接口芯片、电源模块；所述MCU控制器连接到无线通信模块上，所述无线通信模块与车载以太网接口芯片连接；所述车载以太网接口芯片，通过单对非屏蔽双绞线与整车的车载以太网网关连接；汽车电瓶为车载以太网网关供电，车载以太网网关通过单对非屏蔽双绞线对电源模块进行供电，电源模块为MCU控制器、无线通信模块、车载以太网接口芯片供电。
2.根据权利要求1所述的一种基于车载以太网的车载T-BOX，其特征在于：所述无线通信模块与车载以太网接口芯片之间通过MII、RMII、RGMII、SGMII接口中的任一接口进行数据连接。
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