CN209787463U - 车载无线通信装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种车载无线通信装置，所述车载无线通信装置中V2X无线通信模块用于获取当前车辆与其他通信对象之间的通信数据；LTE模块用于获取输入的音视频数据并发送至AVB模块；AVB模块用于对音视频数据同步传输处理并发送至以太网转换模块；以太网转换模块用于将接收的音视频数据高带宽全双工传输；加密模块用于获取V2X无线通信模块发送的通信数据，并对通信数据进行加密处理。本实用新型大大地降低了现有的车载无线通信的组网成本；保证了以太网中音视频数据的同步传输，提升用户的使用体验；有效地保障了用户数据和车辆数据的安全性；保证了不同的车载模块之间的数据共享，且有效地节省了车辆上线束的成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及车载设备技术领域，特别涉及一种车载无线通信装置。
背景技术
现有的车辆中一般采用普通的V2X(vehicle to everything，即车对外界的信息交换)无线通信模块实现感知周围环境，自动调整行车路径，有效地缓解交通堵塞且提高行车安全性，其中主要采用IEEE 802.11p标准(一种通信标准)的DSRC技术(Dedicated ShortRange Communications，专用短程通信技术)，工作在5.8GHz频段，这样就需要新建大量的支持DSRC技术的新基站，因此硬件成本高昂；且V2X无线通信模块处理的大量数据，基本都是通过如USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)这种点对点通信接口传输给其他车载模块，因此很难在多个车载模块之间实现数据共享。另外，由于现今汽车与互联网的融合度越来越高，V2X技术的广泛应用势必会将用户的信息暴露在不安全的网络环境中，因此存在不能保障数据安全性的问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中车辆采用普通的V2X车载无线通信装置存在硬件成本高昂、数据难以共享、数据安全性存在隐患等缺陷，提供一种车载无线通信装置。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本实用新型提供一种车载无线通信装置，所述车载无线通信装置包括基于蜂窝网络或5G网络(一种网络)的V2X无线通信模块、LTE(一种通用移动通信技术)模块、AVB(音视频实时传输技术)模块、以太网转换模块、加密模块和数据处理模块；
所述V2X无线通信模块依次与所述加密模块和所述数据处理模块电连接；
所述LTE模块依次与所述AVB模块、所述以太网转换模块和所述数据处理模块电连接；
所述V2X无线通信模块用于获取当前车辆与处于同一V2X通信环境下的其他通信对象之间的通信数据，并将所述通信数据发送至所述数据处理模块进行存储；
所述LTE模块用于获取输入的音视频数据并发送至所述AVB模块；
所述AVB模块用于对所述音视频数据同步传输处理并发送至所述以太网转换模块；
所述以太网转换模块用于将接收的所述音视频数据高带宽全双工传输至所述数据处理模块进行存储；
所述加密模块用于获取所述数据处理模块发送的所述通信数据，对所述通信数据进行加密处理，并将加密处理后的所述通信数据发送至所述数据处理模块进行存储。
较佳地，所述以太网转换模块包括以太网接口。
较佳地，所述以太网接口包括以太网单对双绞线物理层接口。
较佳地，所述车载无线通信装置还包括惯性测量模块；
所述惯性测量模块用于获取所述当前车辆的行驶加速度数据和行驶角速度数据，并发送至所述数据处理模块进行存储。
较佳地，所述车载无线通信装置还包括MCU模块；
所述MCU模块用于采集所述当前车辆对应的CAN(控制器局域网络)总线数据，并发送至所述数据处理模块进行存储；
所述V2X无线通信模块用于从所述CAN总线数据中获取所述通信数据。
较佳地，所述数据处理模块还包括电源模块；
所述电源模块用于给所述V2X无线通信模块、所述LTE模块、所述AVB模块、所述以太网转换模块、所述加密模块、所述数据处理模块、所述惯性测量模块和所述MCU(微处理器)模块供电。
较佳地，所述数据处理模块还用于分析所述通信数据，获取分析结果，并根据所述分析结果生成提醒消息。
较佳地，所述其他通信对象包括安装有V2X无线通信模块的其他车辆、交通灯、行人使用的智能设备和互联网中的至少一种。
较佳地，所述数据处理模块包括电源管理单元和存储器；
所述电源管理单元用于给所述存储器供电；
所述存储器用于存储同步传输处理后的所述音视频数据和加密处理后的所述通信数据。
较佳地，所述车载无线通信装置还包括无线模块；
所述无线模块与所述LTE模块电连接；
当所述无线模块包括蓝牙模块时，所述无线模块用于播放输入所述LTE模块的音频数据；
当所述无线模块包括Wi-Fi(无线局域网)模块时，所述无线模块用于提供无线网络。
本实用新型的积极进步效果在于：
本实用新型中，采用基于蜂窝网络或5G网络的V2X无线通信模块，以蜂窝网络为例，可以基于现有的蜂窝网络、基站和频段即可实现V2X无线通信，大大地降低了现有的车载无线通信的组网成本；采用AVB模块保证了以太网中音视频数据的同步传输，提升用户的使用体验；对通信数据进行加密处理，有效地保障了用户数据和车辆数据的安全性；另外，太网转换模块的接口为以太网单对双绞线物理层接口，从而保证了不同的车载模块之间的数据共享，且有效地节省了车辆上线束的成本。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的车载无线通信装置的模块示意图。
图2为本实用新型实施例2的车载无线通信装置的模块示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在的实施例范围之中。
实施例1
如图1所示，本实施例的车载无线通信装置包括基于蜂窝网络的V2X无线通信模块1、LTE模块2、AVB模块3、以太网转换模块4、加密模块5和数据处理模块6。
当本实施例的车载无线通信装置采用3GPP Release 14标准(一种通信标准)的C-V2X技术(即基于蜂窝网络的蜂窝车联技术)时，可以直接利用现有环境中的蜂窝网络、基站和频段进行组网，无需建立新的基站，从而大大地降低硬件成本。
随着5G网络的出现，也可以采用基于5G网络的V2X无线通信模块来实现车对外界的信息交换。
V2X无线通信模块1依次与加密模块5和数据处理模块6电连接；
LTE模块2依次与AVB模块3、以太网转换模块4和数据处理模块6电连接；
V2X无线通信模块1用于获取当前车辆与处于同一V2X通信环境下的其他通信对象之间的通信数据，并将通信数据发送至数据处理模块6进行存储；另外，V2X无线通信模块1还用于将数据处理模块6中处理后的数据发送出去。
其中，其他通信对象包括但不限于安装有V2X无线通信模块的其他车辆、基础设施(如交通灯)、行人使用的智能设备和互联网。
通信数据包括当前车辆与其他通信对象的位置、速度、操作意图等数据并通过PCIe接口(一种数据接口)发送至数据处理模块6中。
数据处理模块6用于分析通信数据，获取分析结果，并根据分析结果生成提醒消息。
例如，当分析结果表示当前车辆的前方路段比较拥堵，则发送改变行驶路径的提醒消息，并自动调整最佳行驶路线，从而有效地缓解交通堵塞。或，
若当前车辆周边突然出现行人时，分析结果则会表示当前车辆周边有行人并发送减速或停车提醒消息。
LTE模块2能够支持手机等智能设备的语音通话，用于获取输入的音视频数据并发送至AVB模块3；
另外，LTE模块2还用于提供高速互联网接入和无线数据连接功能。
LTE模块2还用于存储SIM卡(用户身份识别卡)信息。
AVB模块3用于对音视频数据同步传输处理并发送至以太网转换模块4；
其中，AVB模块3支持IEEE 802.1QTM-2005(一种通信协议)，通过HSIC接口(一种接口)与LTE模块电连接，获取音视频数据，并将该音视频数据打包成支持AVB协议的以太网帧格式；AVB模块3通过RGMII(一种接口)接口与以太网转换模块4电连接，将以太网帧格式的音视频数据通过RGMII接口实时传输至以太网转换模块4。
以太网转换模块4用于将接收的音视频数据高带宽全双工传输至数据处理模块6进行存储；
加密模块5用于获取数据处理模块6发送的通信数据，并对通信数据进行加密处理，然后将加密处理后的通信数据发送至数据处理模块6进行存储。
另外，数据处理模块6还用于将加密处理后的通信数据通过PCIe接口或者USB接口发送至V2X无线通信模块，并通过V2X无线通信模块将其发送出去。
其中，加密模块5支持ECDSA、AES(ECDSA、AES均为一种加密算法)等多种加密算法，对C-V2X模块发送的数据和接收的数据分别进行签名和认证，从而防止黑客攻击，保障了用户数据和车辆数据的安全性。
本实施例中，通过采用基于蜂窝网络或5G网络的V2X无线通信模块，以蜂窝网络为例，可以基于现有的蜂窝网络、基站和频段即可实现V2X无线通信，大大地降低了现有的车载无线通信的组网成本；采用AVB模块保证了以太网中音视频数据的同步传输，提升用户的使用体验；对通信数据进行加密处理，有效地保障了用户数据和车辆数据的安全性；另外，太网转换模块的接口为以太网单对双绞线物理层接口，从而保证了不同的车载模块之间的数据共享，且有效地节省了车辆上线束的成本。
实施例2
如图2所示，本实施例的车载无线通信装置是对实施例1的进一步改进，具体地：
太网转换模块4包括以太网接口7。
其中，以太网接口包括但不限于以太网单对双绞线物理层接口。
太网转换模块4还与V2X无线通信模块1电连接。
其中，以太网转换模块4通过MAC接口或PHY接口(MAC接口与PHY接口均为一种以太网接口)与V2X无线通信模块1、LTE模块2、AVB模块3电连接。
通过太网单对双绞线物理层接口将V2X无线通信模块1、LTE模块2、AVB模块3发送来的数据发送给当前车辆中的其他车载模块，实现多个车载模块之间的数据共享的目的。
车载无线通信装置还包括6轴的惯性测量模块8；
惯性测量模块8用于获取当前车辆的行驶加速度数据和行驶角速度数据，并发送至数据处理模块6进行存储。
车载无线通信装置还包括MCU模块9；
MCU模块9用于采集当前车辆对应的CAN总线数据，并通过SPI接口(一种数据接口)发送至数据处理模块6进行存储；
另外，MCU模块9还用于与V2X无线通信模块1、LTE模块2、AVB模块3、以太网转换模块4、加密模块5和数据处理模块6分别电连接，用于控制上述各个模块的开启、关闭和从休眠状态唤醒等操作。
V2X无线通信模块1用于从CAN总线数据中获取通信数据。
本实施例的车载无线通信装置还包括电源模块10；
电源模块10用于给V2X无线通信模块1、LTE模块2、AVB模块3、以太网转换模块4、加密模块5、数据处理模块6、惯性测量模块8和MCU模块9供电。
数据处理模块6包括电源管理单元和存储器；
电源管理单元用于给存储器供电；
存储器用于存储同步传输处理后的音视频数据和加密处理后的通信数据。
车载无线通信装置还包括无线模块；
无线模块与LTE模块2电连接；
当无线模块包括蓝牙模块时，无线模块用于播放输入LTE模块的音频数据；
当无线模块包括Wi-Fi模块时，无线模块用于提供无线网络。
优选地，数据处理模块6可以采用飞思卡尔的i.MX6Q车规级处理器，4核ARMCortex-A9架构，单核1GHz主频，用于运行C-V2X协议栈。
V2X无线通信模块1满足3GPP Release 14标准，工作在5.9GHz频段，支持band 47和band 46D。
以太网转换模块4采用Realtek(一家芯片厂商)的RTL904X系列，支持AVB协议，带有100BASE-T1车载以太网和标准快速以太网物理层接口(支持100M带宽)；并同时支持SGMII接口(一种接口)、RGMII接口的MAC接口(支持1000M带宽)。
本实施例中，通过采用基于蜂窝网络或5G网络的V2X无线通信模块，以蜂窝网络为例，可以基于现有的蜂窝网络、基站和频段即可实现V2X无线通信，大大地降低了现有的车载无线通信的组网成本；采用AVB模块保证了以太网中音视频数据的同步传输，提升用户的使用体验；对通信数据进行加密处理，有效地保障了用户数据和车辆数据的安全性；另外，太网转换模块的接口为以太网单对双绞线物理层接口，从而保证了不同的车载模块之间的数据共享，且有效地节省了车辆上线束的成本。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种车载无线通信装置，其特征在于，所述车载无线通信装置包括基于蜂窝网络或5G网络的V2X无线通信模块、LTE模块、AVB模块、以太网转换模块、加密模块和数据处理模块；
所述V2X无线通信模块依次与所述加密模块和所述数据处理模块电连接；
所述LTE模块依次与所述AVB模块、所述以太网转换模块和所述数据处理模块电连接；
所述V2X无线通信模块用于获取当前车辆与处于同一V2X通信环境下的其他通信对象之间的通信数据，并将所述通信数据发送至所述数据处理模块进行存储；
所述LTE模块用于获取输入的音视频数据并发送至所述AVB模块；
所述AVB模块用于对所述音视频数据同步传输处理并发送至所述以太网转换模块；
所述以太网转换模块用于将接收的所述音视频数据高带宽全双工传输至所述数据处理模块进行存储；
所述加密模块用于获取所述数据处理模块发送的所述通信数据，对所述通信数据进行加密处理，并将加密处理后的所述通信数据发送至所述数据处理模块进行存储。
2.如权利要求1所述的车载无线通信装置，其特征在于，所述以太网转换模块包括以太网接口。
3.如权利要求2所述的车载无线通信装置，其特征在于，所述以太网接口包括以太网单对双绞线物理层接口。
4.如权利要求1所述的车载无线通信装置，其特征在于，所述车载无线通信装置还包括惯性测量模块；
所述惯性测量模块用于获取所述当前车辆的行驶加速度数据和行驶角速度数据，并发送至所述数据处理模块进行存储。
5.如权利要求4所述的车载无线通信装置，其特征在于，所述车载无线通信装置还包括MCU模块；
所述MCU模块用于采集所述当前车辆对应的CAN总线数据，并发送至所述数据处理模块进行存储；
所述V2X无线通信模块用于从所述CAN总线数据中获取所述通信数据。
6.如权利要求5所述的车载无线通信装置，其特征在于，所述数据处理模块还包括电源模块；
所述电源模块用于给所述V2X无线通信模块、所述LTE模块、所述AVB模块、所述以太网转换模块、所述加密模块、所述数据处理模块、所述惯性测量模块和所述MCU模块供电。
7.如权利要求1所述的车载无线通信装置，其特征在于，所述数据处理模块还用于分析所述通信数据，获取分析结果，并根据所述分析结果生成提醒消息。
8.如权利要求1所述的车载无线通信装置，其特征在于，所述其他通信对象包括安装有V2X无线通信模块的其他车辆、交通灯、行人使用的智能设备和互联网中的至少一种。
9.如权利要求1所述的车载无线通信装置，其特征在于，所述数据处理模块包括电源管理单元和存储器；
所述电源管理单元用于给所述存储器供电；
所述存储器用于存储同步传输处理后的所述音视频数据和加密处理后的所述通信数据。
10.如权利要求1所述的车载无线通信装置，其特征在于，所述车载无线通信装置还包括无线模块；
所述无线模块与所述LTE模块电连接；
当所述无线模块包括蓝牙模块时，所述无线模块用于播放输入所述LTE模块的音频数据；
当所述无线模块包括Wi-Fi模块时，所述无线模块用于提供无线网络。
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