CN213426209U - 一种无人驾驶车辆导航控制的云网关装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无人驾驶车辆导航控制的云网关装置，包括一用于实现高速数据交换的交换机，所述交换机连接有用于解析数据包提取并用户指令的数据解析服务器、用于接受用户请求指令的核心计算服务器，和用于接收反馈结果的数据缓存服务器，所述核心计算服务器连接有第一5G通信模块，所述5G通信模块连接有车载工控机，所述车载工控机连接有将反馈结果和实时数据传送到所述数据缓存服务器的第二5G通信模块。本实用新型的有益效果是：通过架设云端服务器实现导航控制系统的多点访问，通过设置上传数据和下传数据的双链路模式，能够保证数据传输效率，同时通过设置协调单元，能够在其中一条链路信号不佳的情况下保证数据传输的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人驾驶车辆导航领域，尤其涉及一种无人驾驶车辆导航控制的云网关装置。
背景技术
随着物联网技术的发展和5G通信技术的普及，将整个无人驾驶系统数字化、网络化的需求迫切加剧。通过网络进行导航控制，通过本地工控机进行辅助计算是未来的发展趋势。
目前在无人驾驶车辆导航领域，一般都是将车载工控机作为系统的核心处理设备。通过车载工控机接受传感器数据，计算处理，然后控制执行机构动作。这种单机版的导航系统迫切需要升级换代。一般的做法是通过5G模块将传感器信息点对点传送到接受端，然后再将控制信息回传到本地工控机，这种点对点模式无法大规模扩展，且可靠性差、容易数据丢失。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种能够实现无人驾驶车辆导航控制系统的多点网络访问与控制，保证系统的可靠性与稳定性的无人驾驶车辆导航控制的云网关装置。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种无人驾驶车辆导航控制的云网关装置，包括一用于实现高速数据交换的交换机，所述交换机连接有用于解析数据包并提取用户指令的数据解析服务器、用于接受用户请求指令的核心计算服务器，和用于接收反馈结果的数据缓存服务器，所述核心计算服务器连接有接收所述核心计算服务器执行指令的第一5G通信模块，所述第一5G通信模块连接有用于数据采集、发送指令的车载工控机，所述车载工控机连接有将反馈结果和实时数据传送到所述数据缓存服务器的第二5G通信模块。
优选的，所述车载工控机还连接有用于实时监测无线链路信号质量的信号质量检测装置。
优选的，所述车载工控机设置有用于连接传感器和执行机构的RS485总线接口、CAN总线接、以太网接口和ZigBee接口，所述车载工控机还设置有USB接口，所述第一5G通信模块、第二5G通信模块和信号质量检测装置分别通过所述USB接口连接所述车载工控机。
优选的，所述交换机设置有LAN口，所述数据解析服务器、核心计算服务器和数据缓存服务器均设置有网络接口且分别通过所述网络接口连接所述交换机。
优选的，所述数据解析服务器设置有若干个用于从互联网接受数据包、提取用户指令并发送到所述核心计算服务器的云网关入口。
优选的，所述核心计算服务器通过第一无线链路连接所述第一5G通信模块，所述数据缓存服务器通过第二无线链路连接所述第二5G通信模块。
本实用新型的有益效果是：通过架设云端服务器实现导航控制系统的多点访问，通过设置上传数据和下传数据的双链路模式，能够保证数据传输效率，同时通过设置协调单元，能够在其中一条链路信号不佳的情况下保证数据传输的可靠性。
附图说明
图1是本实用新型一种无人驾驶车辆导航控制的云网关装置的结构示意图；
其中：交换机10，数据解析服务器12，核心计算服务器14，数据缓存服务器16，第一5G通信模块18，车载工控机20，第二5G通信模块22，信号质量检测装置24，RS485总线接口26，CAN总线接28，以太网接口30，ZigBee接口32， USB接口34，LAN口36，网络接口38，第一无线链路40，第二无线链路42。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
如图1所示，一种无人驾驶车辆导航控制的云网关装置，包括一用于实现高速数据交换的交换机10。交换机10连接有用于解析数据包提取用户指令的数据解析服务器12、用于接受用户请求指令的核心计算服务器14，和用于接收反馈结果的数据缓存服务器16。数据解析服务器12实时监听通讯端口，一旦有请求传入，立刻解析，并将结果传入核心计算服务器14。若数据解析服务器12传入的为查询传感器数据指令，则通过网络从数据缓存服务器16中调取对应数据，并发送到数据解析服务器12。若数据解析服务器12传入是的执行机构控制指令，则将指令通过无线链路发送到车载端。核心计算服务器14连接有接收核心计算服务器14执行指令的第一5G通信模块18。第一5G通信模块18连接有用于数据采集、发送指令的车载工控机20。车载工控机20通过第一5G通信模块18接收核心计算服务器14传过来的执行机构控制指令，具体包括：转向、加油门、刹车、转向灯控制等。然后将指令通过对应端口发送出去，控制执行机构动作。车载工控机20不断地接收传感器数据，具体包括：车速、转向角、三轴姿态、地理坐标等。车载工控机20连接有将反馈结果和实时数据传送到数据缓存服务器16的第二5G通信模块22。
进一步地，车载工控机20还连接有用于实时监测无线链路信号质量的信号质量检测装置24。信号质量检测装置24具有5G无线信号检测功能，实时检测链路上的无线信号。若信号太差，无法保证数据可靠传输，则通过信号较好的链路通知云端和车载端，将上传和下传链路合并，采用信号较好的链路进行传输。
进一步地，车载工控机20设置有用于连接传感器和执行机构的RS485总线接口26、CAN总线接28、以太网接口30和ZigBee接口32，车载工控机20还设置有USB接口34，第一5G通信模块18、第二5G通信模块22和信号质量检测装置24分别通过USB接口34连接车载工控机20。
进一步地，交换机10设置有LAN口36，数据解析服务器12、核心计算服务器14和数据缓存服务器16均设置有网络接口38且分别通过网络接口38连接交换机10，实现数据互通。
进一步地，数据解析服务器12设置有若干个用于从互联网接受数据包、提取用户指令并发送到核心计算服务器14的云网关入口。
进一步地，核心计算服务器14通过第一无线链路40连接第一5G通信模块18，数据缓存服务器16通过第二无线链路42连接第二5G通信模块22。
上述结构是用户通过第一云网关入口发出查询指令。数据解析服务器12解析后，结果为查询当前车辆位置。该服务器将指令发送到核心计算服务器14。核心计算服务器14从数据缓存服务器16调取位置坐标数据，发送到数据解析服务器12。数据解析服务器12将数据封装，返回给用户。
其他用户通过第二云网关入口发出控制指令。数据解析服务器12经过解析后，结果为控制车辆刹车。该服务器将指令发送到核心计算服务器14。核心计算服务器14将指令通过第一无线链路40发送到车载工控机20。车载工控机20将该指令通过CAN发出，驱动执行机构动作。执行完毕后，执行结果通过第二无线链路42上传到数据缓存服务器16，用于备查。
车辆在运动过程中，位置传感器不断采集当前地理坐标。车载工控机20接收该数据，并通过第二无线链路42上传到数据缓存服务器16。数据缓存服务器16接收该数据，并刷新其内部数据库。
当车辆进入信号不佳的地方，信号质量检测装置24检测到第二无线链路42信号较差，不适合数据上传。然后通过第一无线链路40通知云端和车载端，上传和下传数据均通过第一无线链路40进行。直到信号恢复，再恢复到原先的链路。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种无人驾驶车辆导航控制的云网关装置，包括一用于实现高速数据交换的交换机，其特征在于：所述交换机连接有用于解析数据包并提取用户指令的数据解析服务器、用于接受用户请求指令的核心计算服务器，和用于接收反馈结果的数据缓存服务器，所述核心计算服务器连接有接收所述核心计算服务器执行指令的第一5G通信模块，所述第一5G通信模块连接有用于数据采集、发送指令的车载工控机，所述车载工控机连接有将反馈结果和实时数据传送到所述数据缓存服务器的第二5G通信模块。
2.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆导航控制的云网关装置，其特征在于：所述车载工控机还连接有用于实时监测无线链路信号质量的信号质量检测装置。
3.根据权利要求2所述的无人驾驶车辆导航控制的云网关装置，其特征在于：所述车载工控机设置有用于连接传感器和执行机构的RS485总线接口、CAN总线接、以太网接口和ZigBee接口，所述车载工控机还设置有USB接口，所述第一5G通信模块、第二5G通信模块和信号质量检测装置分别通过所述USB接口连接所述车载工控机。
4.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆导航控制的云网关装置，其特征在于：所述交换机设置有LAN口，所述数据解析服务器、核心计算服务器和数据缓存服务器均设置有网络接口且分别通过所述网络接口连接所述交换机。
5.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆导航控制的云网关装置，其特征在于：所述数据解析服务器设置有若干个用于从互联网接受数据包、提取用户指令并发送到所述核心计算服务器的云网关入口。
6.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆导航控制的云网关装置，其特征在于：所述核心计算服务器通过第一无线链路连接所述第一5G通信模块，所述数据缓存服务器通过第二无线链路连接所述第二5G通信模块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120776079.2U CN213426209U (zh) | 2021-04-16 | 2021-04-16 | 一种无人驾驶车辆导航控制的云网关装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120776079.2U CN213426209U (zh) | 2021-04-16 | 2021-04-16 | 一种无人驾驶车辆导航控制的云网关装置 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN213426209U true CN213426209U (zh) | 2021-06-11 |
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ID=76253075
Family Applications (1)
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| CN202120776079.2U Active CN213426209U (zh) | 2021-04-16 | 2021-04-16 | 一种无人驾驶车辆导航控制的云网关装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN213426209U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115086385A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-09-20 | 阿里巴巴达摩院(杭州)科技有限公司 | 车云间数据交互方法、装置及计算机可读存储介质 |
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2021
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