CN218601841U - 一种路侧终端 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种路侧终端,路侧终端包括:V2X通讯模块、SOC模块、MCU模块以及多个收发器,其中,V2X通讯模块用于收发协同信息;SOC模块,用于对协同信息中的待处理信息进行处理,生成处理结果;MCU模块与SOC模块连接,用于获取协同信息;多个收发器,包括近距离收发器与远距离收发器,各个收发器与MCU模块连接,近距离收发器用于执行近距离数据传输,远距离收发器用于执行远距离数据传输。本申请利用V2X通讯模块与各个交通要素进行协同信息的交互,满足了智能出行对车路一体的需求;设置有多种类收发器,克服了相关技术无法中存在的至少部分路侧设备之间无法进行互联互通的问题,使得各个路侧设备可根据协同信息调整自身状态,以达到缓解交通压力的效果。
Description
技术领域
本申请涉及智能汽车技术领域,特别涉及一种路侧终端。
背景技术
随着移动网络以及智能设备的发展,车与车、车与人之间的实时互通技术已经相对成熟,但是车与路之间的实时互通、协同一体作为智能网联汽车和智慧交通领域的重要实现环节,还存在着一定的发展空间。当前,RSU(Road Side Unit,路侧单元)作为不停车收费系统的路侧端设备,可与车载OBU(On board Unit,车载单元)进行通讯,识别车辆身份,进而实现不停车电子扣费的目的。
但是,当前的RSU不具备V2X(vehicle to everything,车对外界的信息交换)功能,无法实现包括交通信号灯、电子标牌和摄像机等在内的路侧设备与智能汽车之间的协同信息的互联互通,进而无法向装载有OBU(On board Unit,车载单元)的智能汽车提供低延时、高精确、高可靠性的实时道路信息;另外,当前的RSU不具备与路侧设备进行交互的多种类收发器,例如近距离收发器和远距离收发器,以致至少部分路侧设备之间无法进行互联互通,路侧设备获取外界信息的通道相对闭塞,进而无法为各个路侧设备调整自身状态以及缓解交通压力提供支持。
实用新型内容
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本申请的一个目的在于提出一种路侧终端,设置有多种类收发器,以将协同信息传输至各个路侧设备,以解决各个路侧设备获取外界消息的通道闭塞的问题,保证了路侧设备之间的互联互通,进而达到缓解交通压力的效果。
本申请的一个方面提供了这样一种路侧终端,路侧终端包括:V2X通讯模块、SOC模块、MCU模块以及多个收发器,其中,V2X通讯模块用于收发协同信息;SOC模块,用于对协同信息中的待处理信息进行处理,生成处理结果,处理结果包含于协同信息;MCU模块与SOC模块连接,用于获取协同信息;多个收发器,包括近距离收发器与远距离收发器,各个收发器与MCU模块连接,近距离收发器用于执行近距离数据传输,远距离收发器用于执行远距离数据传输。
根据上述的实施方式的技术方案可至少获得以下一个有益效果。
根据本申请的一种路侧终端,利用V2X通讯模块与具备V2X功能的移动终端、路侧设备、云端和外部车辆等进行协同信息的交互,满足了智能出行对车路一体的需求;设置有多种类收发器,例如近距离收发器和远距离收发器,克服了相关技术无法中存在的至少部分路侧设备之间无法进行互联互通的问题,使得各个路侧设备可根据协同信息调整自身状态,以达到缓解交通压力的效果。
附图说明
图1是根据本申请一个方面的路侧终端的硬件示意图;以及
图2是根据本申请提供的路侧终端的另一硬件示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请,并不用于限制本申请。
图1是根据本申请一个方面的路侧终端的硬件示意图。
如图1所示,本申请提供了这样一种路侧终端,路侧终端包括:V2X(vehicle toeverything,车对外界的信息交换)通讯模块110、SOC(System on Chip,系统级芯片)模块130、MCU(Microcontroller Unit,微控制器)模块140以及多个收发器180,其中,V2X通讯模块110用于收发协同信息;SOC模块130用于对协同信息中的待处理信息进行处理,生成处理结果,处理结果包含于协同信息;MCU模块140与SOC模块130连接,用于获取协同信息;多个收发器180,包括近距离收发器181与远距离收发器182,各个收发器180与MCU模块140连接,近距离收发器181用于执行近距离数据传输,远距离收发器182用于执行远距离数据传输。
在一些实施方式中,V2X通讯模块110具有卫星导航部件(未示出)和V2X收发部件(未示出)中的至少一个,其中,卫星导航部件用于通过连接卫星导航天线接收定位信号;V2X收发部件用于通过连接V2X收发天线接收交通信息和广播SOC模块130的处理结果,其中,定位信号和交通信息包含于待处理信息。
具体地,卫星导航部件具备卫星定位功能,其通过卫星导航接口连接卫星导航天线GNSS(Global Navigation Satellite System,全球导航卫星系统),能够同时接收GPS(Global Positioning System,全球定位系统)、GLONASS(GLOBAL NAVIGATION SATELLITESYSTEM,格洛纳斯)、Galileo(Galileosatellite navigation system,伽利略卫星导航系统)和北斗卫星的卫星定位信号。因此,V2X通讯模块110通过卫星导航部件可以精准确定路侧终端的位置坐标,获取包含路侧终端位置坐标的定位信号。更具体地,V2X通讯模块110通过第65管脚连接卫星导航天线GNSS。
具体地,V2X收发部件通过车用无线通讯技术,可以将路侧终端与多种交通要素联系在一起,用于支撑路侧终端感知更多的交通信息,促进车路一体的发展。其中,V2X收发部件具有至少两个V2X接口,其中一个V2X接口用于连接主集V2X收发天线V2X Main,另一个V2X接口用于连接分集V2X收发天线V2X Div,以接收交通信息和广播SOC模块130反馈的处理结果。更具体地,V2X通讯模块110通过第96管脚和第91管脚分别连接两根V2X收发天线,以实现设置有V2X通讯模块110的路侧终端与多种交通要素之间的通讯,进而使得V2X通讯模块110获取多种交通信息。需要说明的是,在本申请中将前述定位信号和交通信息统称为待处理信息。
具体地,V2X收发部件分别与具备V2X功能的移动终端、路侧设备、云端和外部车辆进行协同信息的交互。更具体地,V2X收发部件从具备V2X功能的移动终端获取行人信息,例如通过行人的移动终端获取行人的定位信息、速度、移动轨迹等;V2X收发部件从具备V2X功能的路侧设备获取道路信息,以路侧设备中的交通信号灯为例,V2X收发部件可获取交通信号灯的指示状态,包括红灯、黄灯和绿灯等;V2X收发部件从具备V2X功能的云端获取路况信息,例如从云端获取路侧终端所处环境的交通规则、路网图等;V2X收发部件从具备V2X功能的外部车辆获取车辆信息,车辆信息可例如外部车辆的移动轨迹、移动速度、定位信息等。基于上述,V2X通讯模块110可实现其与覆盖范围中的具备V2X功能的移动终端、路侧设备、云端和/或外部车辆的通讯。同时,V2X通讯模块110还将包括交通信息在内的待处理信息传输至SOC模块130中,以便SOC模块130对待处理信息进行处理,进而获取SOC模块130针对待处理信息的处理结果,最终将处理结果广播给各个具备V2X功能的移动终端、路侧设备、云端和/或外部车辆。其中,V2X通讯模块110的型号为高通公司的MDM9150。
在一些实施方式中,SOC模块130作为核心控制单元,具备处理高速、大体量的数据的性能。SOC模块130具有SOC-RGMII接口、SOC-1-SPI接口、SOC-2-SPI接口、SOC-DATA接口、SOC-DDR接口、SOC-USB2.0接口和SOC-PCIE接口。SOC模块130通过SOC-PCIE接口与V2X通讯模块110的V2X-PCIE接口连接,用于实时处理V2X通讯模块110获取包括定位信号和交通信息在内的待处理信息。具体地,SOC模块130的第B12管脚、第A13管脚、第A9管脚和第B10管脚分别与V2X通讯模块110的第43管脚、第44管脚、第49管脚和第50管脚连接。V2X通讯模块110将接收的待处理信息通过V2X-PCIE接口传输给SOC模块130,同时SOC模块130也将对待处理信息的处理结果回传给V2X通讯模块110,并由V2X通讯模块110向外界进行广播。其中,SOC模块130选用NXP公司系列高性能汽车级微处理器作为设备核心控制单元,具体型号为I.MX8QXP。
在一些实施方式中,MCU模块140是一种把中央处理器的频率与规格做适当缩减,并将内存、计数器、SPI(Serial Peripheral Interface串行外设接口)、A/D转换(Analog-to-Digital Convert,模数转换)、UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步收发传输器)等周边接口整合为一体的芯片级计算机,其可以针对不同的应用场合做不同组合控制。具体地,MCU模块140具有MCU-A/D接口、MCU-1-SPI接口、MCU-2-SPI接口、MCU-1-UART接口、MCU-2-UART接口以及MCU-CAN接口。其中,SPI是一种高速、全双工、同步的通信总线,用于实现在MCU模块140和具有SPI接口的外设之间以串行方式进行数据通讯;UART是一种通用串行数据总线,用于异步双向通信,可以实现全双工传输和接收,用于实现MCU模块140和具有UART接口的外设之间进行双向异步数据通讯。其中,MCU模块140通过MCU-1-SPI接口与SOC模块130的SOC-2-SPI接口连接,用于对SOC模块130进行管理和控制,并且通过SOC模块130获取包括待处理信息和处理结果在内的协同信息。更具体地,MCU模块140的第94管脚、第20管脚、第19管脚和第18管脚分别与SOC模块130的第P28管脚、第R29管脚、第N31管脚和第P32管脚连接。MCU模块140通过MCU-1-SPI接口和SOC-2-SPI接口实现与SOC模块130的通讯,进而实现对SOC模块130的状态管理和状态监测。其中,MCU模块选用RENESAS公司高性能汽车级微处理器作为设备核心控制单元,型号为RH850。
在一些实施方式中,V2X通讯模块110通过1PPS(1Pulse Per Second,秒脉冲)电路分别与SOC模块130和MCU模块140连接,以支撑V2X通讯模块110向SOC模块130和MCU模块140提供占空比为50%的精准时钟同步脉冲信号,进而保证路侧终端内部的时钟同步。具体地,V2X通讯模块110的第70管脚分别与SOC模块130的第AR27管脚和MCU模块140的第138管脚连接,V2X通讯模块110通过对卫星导航天线传输的射频信号进行变频调节等信号处理,最终向SOC模块130和MCU模块140提供占空比为50%的精准时钟同步脉冲信号。
在一些实施方式中,还设置有多个收发器180,包括近距离收发器181和远距离收发器182。各个收发器180分别与MCU模块140连接,以实现与MCU模块140的交互。
具体地,近距离收发器181具备RS232连接口,RS232连接口的全称是EIA-RS-232,是一种串行数据通信的接口标准,可实现近距离、双向、全双工通讯,广泛应用于各种设备接口外设使用。近距离收发器181通过RS232连接口与路侧设备连接,并与MCU模块140的MCU-2-UART接口连接,进而达到根据待测信息的处理结果,对各个近距离的路侧设备进行控制的目的;同时,还可以将待测信息及其处理结果传输给近距离的路侧设备,以便近距离的路侧设备根据待测信息及其处理结果对自身的状态进行调整,以使得自身状态更符合当前的交通状况,达到缓解交通压力的效果。更具体地,近距离收发器181的第1管脚和第4管脚分别与MCU模块140的第133管脚和第134管脚连接。其中,近距离收发器181中RS232单元电路的型号为TI公司的MAX232。
具体地,远距离收发器182具有RS485连接口,RS485连接口是一种可以构成分布式系统一种工业应用总线标准,其具有采用平衡发送和差分接收、半双工工作方式、适合远距离传输、高抗扰性等特点。远距离收发器182通过RS485连接口与包括车流检测设备在内的路侧设备连接,还通过MCU-1-URAT接口连接MCU模块140,进而达到根据待测信息的处理结果,对各个远距离的路侧设备进行控制的目的;同时,还可以将待测信息及其处理结果传输给远距离的路侧设备,以便远距离的路侧设备根据待测信息及其处理结果对自身的状态进行调整,以使得自身状态更符合当前的交通状况,达到缓解交通压力的效果。更具体地,远距离收发器182的第1管脚和第4管脚分别与MCU模块140的第25管脚和第26管脚连接。其中,远距离收发器182中RS485单元电路的型号为TI公司的SN65HVD1781。
图2是根据本申请提供的路侧终端的另一硬件示意图。
如图2所示,在图1所示的路侧终端的基础上,还设置有LTE(Long TermEvolution,通用移动通信技术的长期演进)通讯模块120、WIFI(Wireless-Fidelity,无线网)模块121、eSIM(Embedded-SIM,嵌入式SIM卡)模块122、HSM(hardware securitymodule,硬件安全模块)模块131、SDRAM(synchronous dynamic random-access memory,同步动态随机存取内存)模块132、eMMC(Embedded Multi Media Card,嵌入式多媒体卡)模块133、PMIC(Power Management IC,电源管理IC)模块134、温度监测模块141、LED灯142、校准按键143、以太网物理层收发器150、POE分离器160、供电模块170、CAN(Controller AreaNetwork,控制器局域网络)收发器183、连接器191和RJ45连接口192等。
在一些实施方式中,移动网络通讯模块(未示出)与V2X通讯模块110连接,用于将待处理信息和/或处理结果通过移动网络上传至远程管理中心(未示出),以使远程管理中心根据接收到的待处理信息和/或处理结果对路侧设备进行协同管理。移动网络通讯模块还与MCU模块140连接,以便MCU模块140对移动网络通讯模块的状态进行管理。
具体地,移动网络通讯模块可以为LTE通讯模块120。LTE通讯模块120是由3GPP(The 3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)组织制定的UMTS(Universal Mobile Telecommunications System,通用移动通信系统)技术标准的长期演进,LTE通讯模块120引入了OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)和MIMO(Multi-Input&Multi-Output,多输入多输出)等关键传输技术,显著增加了频谱效率和数据传输速率,并支持多种带宽分配,且支持全球主流2G、3G频段和一些新增频段,因而频谱分配更加灵活,系统容量和覆盖也显著提升。LTE通讯模块120通过移动网络为V2X通讯模块110提供上下行数据传输通道,实现路侧终端与远程管理中心(未示出)之间的信息交互;另外,LTE通讯模块120同时可支持2G、3G、4G等信号传输业务。具体地,在4G模式下,LTE通讯模块120连接两根LTE收发天线,即通过第107管脚连接主集LTE收发天线LTEMain,用于收发蜂窝无线信号,以及通过第127管脚连接分集LTE收发天线LTE Div,用于接收蜂窝无线信号。
需要说明的是,由于路侧终端的辐射范围有限,一个路侧终端无法实现对目标区域(例如任一城市区域)的全部路侧设备进行状态管理和状态监测,因此通常需要设立多个路侧终端,以保证该目标区域中全部路侧设备均有对应的路侧终端对其进行状态管理和状态监测。基于此,本申请提出了远程管理中心,主要用于对该目标区域的全部路侧设备进行统一的管理和控制。具体地,可包括各个路侧终端将其协同信息传输给远程管理中心,由远程管理中心根据其他路侧终端的协同信息对当前路侧终端对应的路侧设备进行控制;或者,由远程管理中心根据目标区域的全部协同信息,向各个路侧终端下达控制指令,由路侧终端控制其对应的路侧设备执行该控制指令等。其中,远程管理中心通常由交通指挥部门进行建设和管理。
另外,LTE通讯模块120具有LTE-SPI接口、LTE-SDIO接口、LTE-USB2.0接口和LTE-UART接口。其中,LTE通讯模块120通过LTE-SPI接口连接与MCU模块140的MCU-2-SPI接口。具体地,LTE通讯模块120的第79管脚、第77管脚、第80管脚和第78管脚分别与MCU模块140的第7管脚、第14管脚、第15管脚和第16管脚连接,进而实现对LTE通讯模块120的状态管理和状态监测。其中,LTE通讯模块120通过LTE-UART接口与V2X通讯模块110的V2X-UART接口连接。具体地,LTE通讯模块120的第58管脚和第60管脚分别与V2X通讯模块110的第121管脚和第120管脚连接,以实现LTE通讯模块120和V2X通讯模块110之间的通讯。其中,LTE通讯模块120通过LTE-USB 2.0接口与SOC模块130的SOC-USB2.0连接,由于USB 2.0总线支持高速大数据量的传输,数据传输速率最大可支持480Mbps,因此将USB 2.0总线作为LTE通讯模块120和SOC模块130之间的高速、大容量数据传输通道。具体地,LTE通讯模块120的第34管脚和第33管脚分别与SOC模块130的第E17管脚和第D16管脚连接。其中,LTE通讯模块120的型号为高通公司的MDM9x07。
需要说明的是,V2X通讯模块110具有V2X-PCIE接口和V2X-UART接口,分别用于与SOC模块130和LTE通讯模块120连接。V2X通讯模块110的基带处理器平台,主频最高可达到1.28GHz,其可支持C-V2X PC5直接通信;其中,C-V2X(Cellular Vehicle-to-Everything,移动车联网)是基于蜂窝网络的V2X技术,PC5是在3GPP Rel-12的D2D(Device-to-Device,设备到设备)项目中引入的终端到终端的直接通信接口。邻近的其他路侧终端可以在近距离范围内通过直连链路进行数据传输,不需要通过中心节点(即网络基站)进行转发,也不需要通过传统的蜂窝链路进行各个路侧设备之间的信息传输,为各个路侧终端之间的数据交互提供了便利的传输方式。
在一些实施方式中,WIFI模块121具备允许电子设备连接到无线局域网的功能,即具备把有线网络信号转换为无线网络信号的功能。在本实施方式中,WIFI模块121用于将LTE通讯模块120接收的4G或者其他LTE信号转化为WIFI信号发散出去,为周边设备提供热点功能,以实现网络资源共享,同时还可以为供应商提供程序升级服务。具体地,WIFI模块121的第1管脚用于连接外部专用WIFI天线;WIFI模块121具有WIFI-SDIO接口,WIFI模块121的WIFI-SDIO接口与LTE通讯模块120的LTE-SDIO接口连接,更具体地,WIFI模块121的第18管脚、第19管脚、第20管脚、第21管脚、第22管脚和第23管脚分别与LTE通讯模块120的第42管脚、第41管脚、第40管脚、第39管脚、第38管脚和第37管脚连接。其中,WIFI模块121的型号为高通公司的QCA1023。
在一些实施方式中,eSIM模块122将传统SIM卡直接嵌入到设备芯片上,使得用户无需插入物理SIM卡,这一做法将允许用户更加灵活的选择运营商套餐,或者在无需解锁设备、购买新设备的前提下随时更换运营商。在本实施方式中,eSIM模块122作为eSIM的载体内嵌于路侧终端的PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)上,能够提高路侧终端的稳定性和可靠性。具体地,eSIM模块122与LTE通讯模块120的25管脚、第27管脚、第28管脚和第29管脚连接,以存储用户识别信息。其中,eSIM模块122的型号为infineon公司的SLI76CF3600P。
在一些实施方式中,路侧终端还包括硬件安全模块(未示出),其中,硬件安全模块与SOC模块130连接,用于对SOC模块130的交互数据进行加解密操作。
具体地,硬件安全模块可以为HSM模块131。HSM模块131具有加解密的功能,能够为一些敏感数据提供加解密服务,以确保数据的机密性和可靠性。在本实施方式中,HSM模块131可将其与SOC模块130的交互数据中的敏感数据进行加解密服务,以保证其机密性和可靠性。例如,HSM模块131对SOC模块130即将发送的数据进行加密,以及对SOC模块130已经接受的数据进行解密,HSM模块131为SOC模块130提供了更高安全等级的加解密过程。具体地,HSM模块131具备HSM-SPI接口,HSM模块131通过HSM-SPI接口与SOC模块130的SOC-1-SPI接口连接,更具体地,HSM模块131的第20管脚、第21管脚、第22管脚和第24管脚分别与SOC模块130的第R31管脚、第P34管脚、第R33管脚和第P30管脚连接。其中,HSM模块131的型号为THINKTECH公司的TTM2000。
在一些实施方式中,路侧终端还包括多个存储模块(未示出),其中,存储模块包括程序存储器(未示出)和数据存储器(未示出),程序存储器与SOC模块130连接,用于为SOC模块130的程序数据提供存储空间;以及数据存储器与SOC模块130连接,用于为SOC模块130接收到的待处理信息和/或指令提供存储空间,待处理信息包括V2X通讯模块110接收的定位信号和交通信息。
具体地,程序存储器可以为eMMC模块133,eMMC模块133用于存储SOC模块130工作所需的软件程序和数据。eMMC模块133具有eMMC-DATA接口,其通过eMMC-DATA接口与SOC模块130的SOC-DATA接口连接。具体地,eMMC模块133的第A3管脚、第A4管脚、第A5管脚、第B2管脚、第B3管脚、第B4管脚、第B5管脚和第B6管脚分别与SOC模块130的第C21管脚、第A21管脚、第E21管脚、第H20管脚、第B22管脚、第G21管脚、第A23管脚和第D22管脚连接。其中,eMMC模块133的型号为Micron公司的MTFC16GAKAECN。
具体地,数据存储器可以为SDRAM模块132,SDRAM模块132用于为SOC模块130将要处理的数据以及指令提供临时的存储空间。具体地,SDRAM模块132具备SDRAM-DDR接口,其通过SDRAM-DDR接口与SOC模块130的SOC-DDR接口连接,更具体地,SDRAM模块132的第DQ0管脚至第DQ15管脚分别与SOC模块130的第DDR0至第DDR31管脚连接。其中,SDRAM模块132采用Micron公司的DDR4芯片,型号选用MT53E2G32D4。
在一些实施方式中,路侧终端还包括电源管理模块(未示出),其中,电源管理模块与SOC模块130连接,用于提供SOC模块130和数据存储器对应的工作电压。
具体地,电源管理模块可以为PMIC模块134,其内置有专用的集成电路,可以为SOC模块130提供多路不同数值的电压输出。在本实施方式中,PMIC模块134承担了路侧终端的电源管理的工作,为路侧终端内部的多个受电模块提供不同电压的工作电源,例如为SOC模块130提供3.3伏的工作电源,为SDRAM模块132提供1.8伏的工作电源。其中,PMIC模块134的型号为NXP公司的MC33PF8100。
在一些实施方式中,AP(WirelessAccessPoint,无线访问接入点)作为连接有线网络和无线网络的桥梁,其作用是将各个无线网络的客户端连接到一起,再将无线网络接入以太网。在本实施方式中,可将SOC模块130以及与其相连的HSM模块131、SDRAM模块132、EMMC模块133和PMIC模块134的整体作为路侧终端的核心AP控制单元,核心AP控制单元用于将协同信息与具有以太网接口的路侧设备进行交互,以辅助远程管理中心遥控路侧设备。
在一些实施方式中,路侧终端还包括以太网物理层收发器150,其中,以太网物理层收发器150与SOC模块130连接,用于对SOC模块130的输出数据进行信号形式的转换,其中SOC模块的输出数据包括处理结果。
具体地,太网物理层收发器150定义了数据传送和接收所需的差分模拟信号与数字信号转换、线路状态等,并向数据链路层提供标准接口,进而实现以太网的数据传输。在本申请中,以太网物理层收发器150用于将协同信息由RGMII(Reduced Gigabit MediaIndependent Interface,精简吉比特介质独立接口)的并行数据转化为MDIO(ManagementData Input/Output,管理数据输入输出)数据输出,以实现路侧终端与路侧设备之间的以太网交换。其中,以太网物理层收发器150为千兆PHY(Physical Layer,物理层),其传输速率最高可达1000Mbps。通过千兆以太网,路侧终端可与具有以太网接口的路侧设备进行通信,路侧设备可例如情报板、气象站和交通信号灯等,进而辅助核心AP控制单元完成将有线网络和无线网络连接的工作。
另外,以太网物理层收发器150具有PHY-RGMII接口和PHY-MDI接口。其中,以太网物理层收发器150通过PHY-RGMII接口与SOC模块130的SOC-RGMII接口连接。具体地,以太网物理层收发器150的第19管脚、第20管脚、第21管脚、第22管脚、第24管脚、第25管脚、第27管脚、第28管脚、第31管脚、第32管脚、第33管脚和第36管脚分别与SOC模块130的第G25管脚、第B28管脚、第E27管脚、第F26管脚、第H24管脚、第A29管脚、第H26管脚、第G27管脚、第C29管脚、第A31管脚、第B30管脚和第D28管脚连接。其中,以太网物理层收发器150通过PHY-MDI接口与POE分离器160的网络数据接口连接。具体地,以太网物理层收发器150的第2管脚、第3管脚、第5管脚、第6管脚、第7管脚、第8管脚、第10管脚和第11管脚经过POE分离器160之后,与RJ45连接口192连接,以实现与外部具有以太网接口的路侧设备的通讯。其中,以太网物理层收发器150的型号为MICROCHIP公司工业级的KSZ9031RNXIC。
在一些实施方式中,路侧终端还包括温度监测模块141,其中,温度监测模块141与MCU模块140连接,温度监测模块141用于探测路侧终端的内部温度数据,并将内部温度数据上传至远程管理中心。
具体地,温度监测模块141内置温敏电阻,其通过A/D接口与MCU模块140的MCU-A/D接口连接,用于实时探测路侧终端的内部温度数据,并将内部温度数据上传至远程管理中心。其中,温度监测模块141中温敏电阻的型号为TDK公司的NTCG103J。
在一些实施方式中,CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线,它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。CAN收发器183可在CAN协议控制器和物理双线式CAN总线之间提供接口,提供发送和接收差分信号的功能。其中,CAN收发器183具备CAN-UART接口,CAN收发器183通过CAN-UART接口与MCU模块140的MCU-CAN接口连接。具体地,CAN收发器183的第1管脚和第4管脚分别与MCU模块140的第143管脚和第142管脚连接。其中,CAN收发器183的型号为NXP公司的TJA1043。
在一些实施方式中,还设置有连接器191,连接器191作为路侧终端的RS232连接口、RS485连接口、CAN收发器183的CAN连接口以及供电模块170的汇集点,是路侧终端与外部线束连接的主要接口,用于为路侧终端的内部模块提供供电以及通讯的接口。
在一些实施方式中,路侧终端还包括供电模块170,V2X通讯模块110、SOC模块130、MCU模块140以及多个收发器中的至少一个通过供电模块170与外部电源连接,以获取电力信号,和/或路侧终端还包括POE分离器160,V2X通讯模块110、SOC模块130、MCU模块140以及多个收发器中的至少一个通过供电模块170与POE分离器160连接,以获取POE分离器160分离出的电力信号。
具体地,POE分离器160用于将通过网线传输的电力信号和网络数据信号分离。其中,POE分离器160的电力接口与供电模块170连接,POE分离器160分离出的电力信号的电力接口可输出12伏的工作电压,以提供给供电模块170为路侧终端供电;POE分离器160的网络数据接口与以太网物理层收发器150连接,以形成路侧终端内外以太网络的直通状态。需要说明的是,由于以太网物理层收发器150为千兆PHY,因此POE分离器160也可进行千兆级别的以太网数据传输。其中,POE分离器160的型号为PROCET公司的PT-PD208GBHO-12。
具体地,供电模块170与POE分离器160的电力接口连接,用于获取POE分离器160的电力信号,以向路侧终端中的各个受电模块供给对应的工作电压,工作电压可为12伏。供电模块170还可通过路侧终端的连接器191获取外部电源POWER,以向路侧终端中的各个受电模块供给对应的工作电压,工作电压可为12伏。
在一些实施方式中,还设置有RJ45连接口192,RJ45连接口192分别与POE分离器160以及路侧设备连接,是POE分离器160与外部网络连接的以太网物理接口,用于为具有以太网接口的路侧设备提供以太网标准的数据传输方式。
在一些实施方式中,路侧终端还设置有LED灯142,包含红色、黄色和绿色三种颜色,LED灯142与MCU模块140的GPIO接口连接。LED灯142的不同颜色可显示路侧终端的运行故障、运行状态以及维修状态。
在一些实施方式中,路侧终端还设置有校准按键143,校准按键143与MCU模块140的GPIO接口连接,作为路侧终端的调试接口按键。具体地,当MCU模块140检测到校准按键143被触发时,可执行内部既定的软件程序,对路侧终端内部的各个模块进行初始化。
根据本申请的一种路侧终端,其预留RJ45连接口、RS232接口、RS485接口,能够与多种路侧设备对接,为路侧设备提供远程通讯与信息传输通道,保证了目标区域中各个路侧设备之间互联互通,使得各个路侧设备可根据协同信息调整自身状态,以达到缓解交通压力的效果。另外,本申请利用V2X通讯模块与具备V2X功能的移动终端、路侧设备、云端和外部车辆等进行协同信息的交互,满足了智能出行对车路一体的需求;另一方面,本申请以MCU模块作为核心控制部分,可以与多种外设通讯,实现了远程管理中心通过路侧终端对多种路侧设备的管理和状态查询;再一方面,本申请以WIFI模块作为热点,并提供设备程序升级维护,缩小了PCB的面积,降低了设计开发难度和风险,节省了大量的成本;又一方面,本申请采用SOC模块、SDRAM模块、和eMMC模块的组合方式作为V2X的控制AP核心,能够充分、高效、灵活的利用协议栈和应用开发;本申请还设置以太网物理层收发器,为路侧设备提供以太网数据交换通道。除此之外,本申请采用端口直供电和POE分离器供电的双供电方式,可以根据现场施工方式,灵活运用,能够降低施工成本,减少供电难度;本申请还将V2X、GNSS定位、LTE蜂窝通讯、加/解密等功能融合在一起的方案,能够快速、安全、高效地实现汽车网联与智慧交通的融合与应用。
以上描述仅为本申请的实施方式以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的保护范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离技术构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (10)
1.一种路侧终端,其特征在于,所述路侧终端包括:V2X通讯模块、SOC模块、MCU模块以及多个收发器,其中,
所述V2X通讯模块用于收发协同信息;
所述SOC模块,用于对所述协同信息中的待处理信息进行处理,生成处理结果,所述处理结果包含于所述协同信息;
所述MCU模块与所述SOC模块连接,用于获取所述协同信息;
所述多个收发器,包括近距离收发器与远距离收发器,各个所述收发器与所述MCU模块连接,所述近距离收发器用于执行近距离数据传输,所述远距离收发器用于执行远距离数据传输。
2.根据权利要求1所述的路侧终端,其特征在于,所述V2X通讯模块具有卫星导航部件和V2X收发部件中的至少一个,其中,
所述卫星导航部件用于通过连接卫星导航天线接收定位信号;
所述V2X收发部件用于通过连接V2X收发天线接收交通信息和广播所述SOC模块的处理结果,
其中,所述定位信号和所述交通信息包含于所述待处理信息。
3.根据权利要求1或2所述的路侧终端,其特征在于,所述V2X通讯模块分别与具备V2X功能的移动终端、路侧设备、云端和外部车辆进行所述协同信息的交互,
其中,所述V2X通讯模块从具备V2X功能的所述移动终端获取行人信息;
所述V2X通讯模块从具备V2X功能的所述路侧设备获取道路信息;
所述V2X通讯模块从具备V2X功能的所述云端获取路况信息;
所述V2X通讯模块从具备V2X功能的所述外部车辆获取车辆信息。
4.根据权利要求1所述的路侧终端,其特征在于,所述路侧终端还包括移动网络通讯模块,其中,所述移动网络通讯模块与所述V2X通讯模块连接,用于将所述待处理信息和/或所述处理结果通过移动网络上传至远程管理中心,以使所述远程管理中心根据接收到的所述待处理信息和/或所述处理结果对路侧设备进行协同管理;
其中,所述移动网络通讯模块还与所述MCU模块连接,以便所述MCU模块对所述移动网络通讯模块的状态进行管理。
5.根据权利要求1所述的路侧终端,其特征在于,所述路侧终端还包括温度监测模块,其中,
所述温度监测模块与所述MCU模块连接,所述温度监测模块用于探测所述路侧终端的内部温度数据,并将所述内部温度数据上传至远程管理中心。
6.根据权利要求1所述的路侧终端,其特征在于,所述路侧终端还包括硬件安全模块,其中,
所述硬件安全模块与所述SOC模块连接,用于对所述SOC模块的交互数据进行加解密操作。
7.根据权利要求1所述的路侧终端,其特征在于,所述路侧终端还包括多个存储模块,其中,
所述存储模块包括程序存储器和数据存储器,
所述程序存储器与所述SOC模块连接,用于为所述SOC模块的程序数据提供存储空间;以及
所述数据存储器与所述SOC模块连接,用于为所述SOC模块接收到的所述待处理信息和/或指令提供存储空间,所述待处理信息包括所述V2X通讯模块接收的定位信号和交通信息。
8.根据权利要求7所述的路侧终端,其特征在于,所述路侧终端还包括电源管理模块,其中,
所述电源管理模块与所述SOC模块连接,用于提供所述SOC模块和所述数据存储器对应的工作电压。
9.根据权利要求1所述的路侧终端,其特征在于,所述路侧终端还包括以太网物理层收发器,其中,
所述以太网物理层收发器与所述SOC模块连接,用于对所述SOC模块的输出数据进行信号形式的转换,其中所述SOC模块的输出数据包括所述处理结果。
10.根据权利要求1所述的路侧终端,其特征在于,所述路侧终端还包括供电模块,
所述V2X通讯模块、所述SOC模块、所述MCU模块以及多个所述收发器中的至少一个通过所述供电模块与外部电源连接,以获取电力信号,和/或
所述路侧终端还包括POE分离器,所述V2X通讯模块、所述SOC模块、所述MCU模块以及多个所述收发器中的至少一个通过所述供电模块与所述POE分离器连接,以获取所述POE分离器分离出的电力信号。
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