CN210606081U - 一种检测路侧终端车路协同功能的车载检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种检测路侧终端车路协同功能的车载检测设备，包括车端检测器和手持终端，所述车端检测器安装在工具车上，所述手持终端由检测人员手持。车端检测器与工具车的CAN总线、被测路侧终端、手持终端均信号连通；手持终端装有可视化和人机交互APP；车端检测器中包含有信号检测模块、通信模块、数据模块和控制模块。本实用新型利用车载检测设备检测路侧终端，有利于辅助检测人员完成路侧终端车路协同功能标准化检测。检测过程中的相关数据，通过手持APP显示，便于携带，方便检测人员实时记录试验数据。

Description

一种检测路侧终端车路协同功能的车载检测设备

技术领域

本实用新型涉及一种车路协同功能检测设备，特别是关于一种用于封闭汽车试验场的，对车路协同路侧终端的车路通信功能进行检测的车载检测设备，属于车路协同技术领域。

背景技术

车路通信是车联网中一种重要的通信方式，车辆通过与路侧单元通讯来完成信息交互，可保障车载自组网整体具有较高的通讯效率。随着现代通信技术的发展，车路通信也开始面向市场推广，根据产业推进，路侧终端和车载终端将逐渐应用部署。

产业的发展随之出现相关的技术要求和测试规程，不同的车路协同路侧终端设备需要通过标准化试验检测。试验检测机构在根据标准对路侧终端车路通信功能进行检测的过程中，需要构建车路通信环境，使用检测专用设备完成对应检测项目。可以预见，随着车路协同技术产业化的推进、路侧终端相关设备的发展、车路通信功能检测业务量的增加，检测机构迫切需要一种能够辅助检测人员完成路侧终端车路协同功能标准化检测的车载检测设备，使车辆通过的同时完成对路侧终端的检测。

试验场需要开展车路协同技术相关的试验或检测项目，车路通信环境是前提。对于已经成型的路侧终端，没有专门的检测设备，无法检测其具有的功能。目前的车载终端设备更多是实现构建车路通信环境，在车辆上使用，并非针对试验检测设计开发，车路信息交互的具体状态不能直观地观察到，不能确定路侧终端的车路通信功能已经实现，其工作模式不能很好地适用于路侧终端检测。

因此，有必要提出一种能够辅助检测人员完成路侧终端车路协同功能标准化检测的车载检测设备。开发车载检测设备有助于提升检测机构对路侧终端设备功能的标准化检测能力，对路侧终端设备实现产业化应用具有良好的促进作用，能够推动车路协同技术的发展，加快智能车路环境的构建。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提出一种用于封闭试验场检测路侧终端车路协同功能的车载检测设备。该车载检测设备可以接收车路协同应用需要的各项路侧信息，并获得通信过程中的相关指标数据，通过APP在手持终端上实现可视化显示，检测人员可以方便地记录试验数据，判断路侧终端是否满足功能和性能要求。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种检测路侧终端车路协同功能的车载检测设备，包括车端检测器和手持终端，所述车端检测器安装在工具车上，所述手持终端由检测人员手持；

所述车端检测器与工具车的CAN总线、被测路侧终端、手持终端均信号连通；

所述手持终端装有可视化和人机交互APP；

所述车端检测器中包含有信号检测模块、通信模块、数据模块和控制模块；所述信号检测模块检测工具车与被测路侧终端之间的信息交互信号强度；所述通信模块接收被测路侧终端发送的信息，并将数据模块中的数据向手持终端传输；所述数据模块处理和存储车路交互信息数据；所述控制模块控制信号检测模块、通信模块、数据模块之间的信息数据联通。

进一步地，所述信号检测模块中包括信号检测电路、比较电路、输出电路；所述信号检测电路，检测路侧终端与工具车之间的信号强度值；所述比较电路，比较接收的信号强度值和预设值的大小；所述输出电路，输出比较电路的检测结果。

进一步地，所述通信模块，向手持终端发送的信息类型包含车辆信息、交通信息、公路静态信息、道路动态信息、服务信息和预警信息，车路交互过程中的所有信息根据规定的车路交互信息集标准要求进行编码，并且通信协议符合规定的国家和行业标准。

进一步地，所述通信模块采用ZigBee通信技术，由电源转换模块、LED指示灯、时钟模块、CC2530微控制器、串口转USB模块和天线组成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：本实用新型提供的车载检测设备，操作简单，结果直观，有利于辅助检测人员完成路侧终端车路协同功能标准化检测。使用时，车载检测设备可以接收车路协同应用需要的各项信息，并获得通信过程中的相关指标数据，通过APP在手持设备上实现可视化显示，便于携带，方便检测人员实时记录试验数据，分析判断路侧终端是否满足车路协同功能和性能要求。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为车路协同检测布置图；

图2为车端检测器结构组成图；

图3为信号检测模块电路示意框图；

图4为ZigBee节点模块结构图；

图5为路侧终端车路协同功能检测过程流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型。但本领域的技术人员应该知道，以下实施例并不是对本实用新型技术方案作的唯一限定，凡是在本实用新型技术方案精神实质下所做的任何等同变换或改动，均应视为属于本实用新型的保护范围。

车路协同是采用先进的无线通信和新一代互联网等技术，全方位实施车车、车路动态实时信息交互，并在全时空动态交通信息采集与融合的基础上开展车辆主动安全控制和道路协同管理，充分实现人车路的有效协同，保证交通安全，提高通行效率，从而形成的安全、高效和环保的道路交通系统。

图1所示是本实用新型提供的车路协同路侧终端检测布局，它是将检测装置设置在检测工具车4上，包括车端检测器1和手持终端2两个模块。车端检测器1与被测路侧终端3之间可以无线通信，车端检测器1与和手持终端2也可以无线通信；当检测工具车4经过时，通过车端检测器1的检测和手持终端2的显示，验证被测路侧终端3的车路协同感应能力。

具体地，如图2所示，车端检测器1包括主机11、接口12和电源13三大部分，电源给主机供电，接口用于主机与外接设备的交互。主机11具有信号检测模块14、通信模块15、数据模块16和控制模块17。车载检测设备的功能是通过接收被测路侧终端3发送的信息，获得通信过程中的相关指标数据，在数据模块中存储试验数据，并通过手持终端APP实现信息可视化，以辅助检测人员完成路侧终端车路协同功能标准化检测。

所以，信号检测模块14的功能是检测车辆与被测路侧终端之间的信息交互信号强度的，信号强度分为强、弱两个级别，以检测路侧终端信息交互的信号强度性能。信号检测模块14包括信号检测电路141、比较电路142、输出电路143。信号检测电路，根据接收的被测路侧终端的信号，检测出当前信息交互的信号强度值。比较电路，用于比较接收的信号强度值和预设值的大小，确定当前通讯信号的强弱，若接收信号强度值大于等于阈值，比如-70dBm，则判断为信号强，否则判断为信号弱。信号强弱不是判断是否放弃本次试验的标准，只是知道当前检测状态的信号强弱而已，信号强弱的判断结果会一直显示在手持终端上。输出电路，根据比较电路的判断结果，输出检测结果，检测结果先存储在设备内的数据模块16中，再通过通信模块15和其他试验数据一起传送给手持终端2。

通信模块15的功能是接收被测路侧终端发送的信息，并将设备中的数据模块16得到的数据向手持终端2中的APP传输。发送信息的类型包含车辆信息、交通信息、公路静态信息、道路动态信息、服务信息和预警信息等，其中预警信息包括交叉口防撞预警、道路危险状况预警、限速预警和信号灯预警。车路交互过程中的所有信息根据相关车路交互信息集标准要求进行编码，通信协议符合相关国家和行业标准要求。

通信模块15使用ZigBee无线组网技术实现车载自组网络信息通信、车联网中车路通信功能。该模块选择TI生产的CC2530作为ZigBee无线信息传输硬件实现的主芯片，由电源转换模块151、LED指示灯152、时钟模块153、CC2530微控制器154、串口转USB模块155和天线156等六部分组成，如图4所示。电源转换模块将外接电压或电池电压转换为CC2530的工作电压2.0～3.6V；LED指示灯表示节点组网状态信息；时钟模块保证各模块按时间顺序运行；串口转USB模块以便试验结束后获取设备内的所有数据；天线保证通信。ZigBee节点分成上下两层板设计，分别是ZigBee核心板和ZigBee扩展板：ZigBee核心板包括CC2530微控制器、时钟模块、天线模块等三个模块；ZigBee扩展板包括串口转USB模块、指示灯模块、电源转换模块等三个模块。

数据模块16的功能是处理和存储检测试验过程中车路交互的所有信息数据，包含实时车速、距离路侧终端的位置、信号强度、信息的类型和内容、传送的频率、接收的时间、数据包的数量和车辆定位等。实时车速、距离路侧终端的位置通过CAN总线获得；信号强度通过设备内的信号检测模块14获得；信息的类型和内容、传送的频率、接收的时间、数据包的数量和车辆定位根据具体信息传送的过程获得。所有信息数据通过通信模块15传输给手持终端APP，在手持终端2上实时显示。

控制模块17的功能是控制主机各模块正常工作、各模块之间的信息数据联通，信号检测模块14和通信模块15获得的信息能在数据模块16处理和存储，数据模块16通过通信模块15将车路交互所有信息数据发送给手持终端中的APP。主处理器采用MagicEyes MMSP2系列，芯片型号为MP2520F(双ARM9核多媒体处理器，主频400MHz，自带MPEG4硬件解码功能)，控制模块17保证各项检测设备能够按照试验项目提供检测能力。

车端检测器各模块的功能在静态和动态试验中均能实现，以便检测路侧终端不同通信状态的性能。

车端检测器的接口满足标准规定的通信接口要求，保证车端检测器和路侧终端、手持终端中APP之间的通信。还能够接入检测试验用的车辆的CAN总线，以获得车辆的实时运动状态信息。

车端检测器的供电既可以从检测试验用的检测工具车上取电，也可以独立供电。对取电和供电方式不做规定，设备在不插电的状态下正常工作至少4小时，任何形式的取电和供电方式均在本专利保护范围内。

手持终端APP的功能是所有信息数据可视化和人机交互，显示设备检测信息和接收信息。设备检测信息一直显示在屏幕上方，包含实时车速、距离路侧终端的位置和信号强度，以确定当前检测项目的车辆行驶状态、路侧终端的通信范围和信号强度。根据具体检测项目的不同，接收信息显示的内容会发生改变，包含信息的类型和内容、传送的频率、接收的时间、数据包的数量和车辆定位等，以确定路侧终端信息交互的类型、内容、延迟、丢包率、通信频率和定位等性能。检测人员可以通过手持终端，实时记录当前检测项目的试验数据，根据具体检测项目要求分析被测路侧终端是否满足功能要求。

该设备可以实时接收到车路协同应用需要的各项信息，并获得通信过程中的相关指标数据，在成功接收时通过APP在手持终端上实现可视化显示，以方便检测人员实时、方便地获得信息交互过程中的数据，对路侧终端功能和性能做出判断。试验时，装载有该检测设备的工具车根据不同的检测要求，以不同的行驶状态经过被测路侧终端，接收路侧终端发送来的信息，设备检测信息和接收信息在手持终端上显示，检测人员记录对应检测项目的试验数据，同时设备存储试验过程中的所有车路交互信息数据。

检测过程主要按如下方法进行，结合图1和图5所示：

步骤1)在选定的试验场地下，将车端检测器接入到检测工具车上，保持车端检测器与车辆CAN总线的信号连接，与手持终端的信号连接。

步骤2)如果车内有取电条件，车端检测器可以保持插电状态完成试验检测；如果没有取电条件，提前充电确保设备电量充足。

步骤3)打开车端检测器开关。

步骤4)根据检测项目要求，被测路侧终端开始广播发送信息，发送车辆信息、交通信息、公路静态信息、道路动态信息、服务信息和预警信息等；装有车端检测器的工具车按照试验规程在特定区域内接受路侧终端发送的信息，在静态和动态的条件下对路侧终端信息交互的有效通信范围、信号强度、延迟、丢包率、通信频率和定位等性能进行检测。

步骤5)检测过程中，车端检测器会将检测中车路通信数据全部传送给设备内的数据模块和手持终端APP，数据模块备份存储试验数据，APP通过手持终端显示当前试验数据，检测人员可以在手持终端上查看调用数据，确认当前检测项目进度，并进行记录。

步骤6)检测项目全部完成，关闭车端检测器，并从工具车上取下，将设备放置在能够充电的环境下充电，以备下次检测项目使用。

Claims (5)

1.一种检测路侧终端车路协同功能的车载检测设备，其特征在于：包括车端检测器和手持终端，所述车端检测器安装在工具车上，所述手持终端由检测人员手持；

所述车端检测器与工具车的CAN总线、被测路侧终端、手持终端均信号连通；

所述手持终端装有可视化和人机交互APP；

所述车端检测器中包含有信号检测模块、通信模块、数据模块和控制模块；所述信号检测模块检测工具车与被测路侧终端之间的信息交互信号强度；所述通信模块接收被测路侧终端发送的信息，并将数据模块中的数据向手持终端传输；所述数据模块处理和存储车路交互信息数据；所述控制模块控制信号检测模块、通信模块、数据模块之间的信息数据联通。

2.根据权利要求1所述的检测路侧终端车路协同功能的车载检测设备，其特征在于：所述信号检测模块中包括信号检测电路、比较电路、输出电路；

所述信号检测电路，检测路侧终端与工具车之间的信号强度值；

所述比较电路，比较接收的信号强度值和预设值的大小；

所述输出电路，输出比较电路的检测结果。

3.根据权利要求1所述的检测路侧终端车路协同功能的车载检测设备，其特征在于：所述通信模块，向手持终端发送的信息类型包含车辆信息、交通信息、公路静态信息、道路动态信息、服务信息和预警信息，车路交互过程中的所有信息根据规定的车路交互信息集标准要求进行编码，并且通信协议符合规定的国家和行业标准。

4.根据权利要求1或3所述的检测路侧终端车路协同功能的车载检测设备，其特征在于：所述通信模块采用ZigBee通信技术。

5.根据权利要求4所述的检测路侧终端车路协同功能的车载检测设备，其特征在于：所述通信模块由电源转换模块、LED指示灯、时钟模块、CC2530微控制器、串口转USB模块和天线组成。

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