CN219269090U - 一种车载智能网关、车载数据传输系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种车载智能网关、车载数据传输系统及车辆，其中车载智能网关包括至少一微处理器，与微处理器连接的4G/5G通信模块，其用于与云端无线传输；GNSS/RTK模块，其通过RS232/WIFI接口与微处理器连接，用于获取车辆定位信息；以及电源管理模块；所述微处理器还具有与车载数据中心连接的第一ETH接口、与音频控制器连接的第二ETH接口、与整车CAN网络连接的第一CAN接口、与显示屏连接的视频接口、与路牌连接的第一RS485接口和USB接口。本申请通过设置微处理器来作为网关核心处理整车的数据，这样每个子模块通过微处理器能够实现各个子模块之间的数据内部共享，不但避免了数据来回传输导致的及时性问题，还大大节约了成本。
Description
技术领域
本实用新型属于通信技术领域，具体来说，涉及一种车载智能网关、车载数据传输系统及车辆。
背景技术
随着网络技术的不断发展，汽车之间能够按照相应的通信协议直接或间接进行通信实现数据的传输，从而实现资源的共享和交换。
如图1所示，其示出了当前公交信息化系统的架构示意图，这种架构中每辆公交车上多个产生数据的模块都需要有独立的SIM卡向公交综合应用平台进行数据发送和接收，这样一个城市的公交系统可能就需要数量相当大的SIM卡，成本相当高；而且由于每个模块都是单独向综合应用平台发送数据，导致每辆车上的各个模块在进行数据共享时十分麻烦，比如模块A需要向模块B发送数据，按照现有的架构，需要模块A先将数据发送到综合应用平台，然后再由综合应用平台将该数据转发到模块B上，这个过程传输成本较高，传输效率低，如果综合应用平台发生故障，会导致同一辆车上的各个子模块很难及时进行数据沟通，这也间接影响了公共交通的安全性。
发明内容
针对现有技术存在的车辆数据共享效率低的问题，本实用新型提供了一种车载智能网关、车载数据传输系统及车辆，通过实现数据内部共享从而降低成本、提高数据共享效率。
为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案如下：
第一方面，本申请提供了一种车载智能网关，包括至少一微处理器，与微处理器连接的
4G/5G通信模块，其用于与云端无线传输；
GNSS/RTK模块，其通过RS232/WIFI接口与微处理器连接，用于获取车辆定位信息；以及
电源管理模块；
所述微处理器还具有与车载数据中心连接的第一ETH接口、与音频控制器连接的第二ETH接口、与整车CAN网络连接的第一CAN接口、与摄像头连接的视频接口、与路牌连接的第一RS485接口和USB接口。
优选地，所述微处理器还具有V2X-OBU模块，所述V2X-OBU模块具有与基站通信的Uu接口以及与路侧单元或车辆通信的PC5接口。
优选地，所述4G/5G通信模块至少具有两张属于不同运营商的SIM卡进行自动切换。
优选地，所述微处理器采用瑞芯微RK3568系列处理器，所述4G/5G模块采用FG650，所述V2X-OBU模块采用村田ATK4245C+ATK3200通信模块，所述电源管理模块采用RK809。
第二方面，本申请还提供了一种车载数据传输系统，包括上述任意一种车载智能网关，其中：
所述微处理器通过第一ETH接口与车载数据中心连接，通过第二ETH接口与音频控制器连接，通过视频接口与摄像头连接；
所述微处理器通过第一CAN接口与整车CAN网络连接，通过第一RS485接口与路牌连接；
所述微处理器通过4G/5G通信模块与云端连接。
优选地，所述微处理器还通过第二CAN接口与轮胎温度传感器和/或轮胎压力传感器连接。
优选地，所述微处理器还通过第二RS485接口与危险品检测单元和/或客流仪和/或投币机连接。
优选地，所述微处理器还通过RS232/WIFI接口与POS机连接。
优选地，所述车载数据中心和整车CAN网络均与辅助/自动驾驶决策控制器通信连接。
第三方面，本申请还提供了一种车辆，所述车辆包括上述任意一种车载数据传输系统。
本实用新型相比现有技术，具有如下有益效果：
本申请通过设置车载的微处理器来处理整车的数据，这样每个子模块不再需要单独设置对应的通信模块并借助上位机进行数据传输，而是通过微处理器实现各个子模块之间的数据内部共享，不但避免了数据来回传输导致的及时性问题，还大大节约了成本。
附图说明
图1为现有技术的公交信息化系统的架构示意图；
图2为本申请的公交信息化系统的架构示意图；
图3为本申请一种车载智能网关的内部模块结构框图；
图4为本申请一种车载智能网关应用于车载数据传输系统的模块结构框图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。
图2示给出了一种本申请改进的公交信息化系统架构实施例示意图，从图中可以看出，在车辆上通过设置一个搭载有微处理器的核心板来汇集各种电子模块的数据，该微处理器可以实现车辆上各个子模块之间的数据共享，当需要将车辆上的数据向上位机传输时，微处理器通过各通信模块可以将数据上传到管理平台或者与基站、路边设施以及其他车辆进行交互。
具体地，如图3所示，一种车载智能网关，包括一微处理器，与微处理器连接的4G/5G模块、GNSS/RTK模块等通信模块以及电源管理模块。
其中，4G/5G模块一端通过PCIe接口与微处理器连接，另一端与多种云端无线连接，这里的云端可以是保险公司、公交云、V2X云、智慧城市云以及新能源监测系统（如果车辆属于新能源车辆）等。
优选地，4G/5G通信模块至少具有两张SIM卡进行主备用卡自动切换，从而保证通信系统的稳定，更一步地，这些SIM卡至少属于两家不同的运营商，以中国运营商为例，可以在5G通信上选择联通、移动、电信的SIM卡。
获取定位信息的GNSS/RTK模块通过RS232/WIFI接口与微处理器连接，GNSS/RTK模块相比传统的GPS定位更加精准。
电源管理模块接到微处理器上，从而向各个用电模块进行供电。
微处理器还具有第一存储模块（图中未示出），用于存储运行程序。
所述微处理器还具有与车载数据中心连接的第一ETH接口、与音频控制器连接的第二ETH接口、与整车CAN网络连接的第一CAN接口、与摄像头连接的视频接口、与路牌连接的第一RS485接口以及USB接口、MicroSD卡扩展槽等。
上述实施例中，微处理器采用了基于瑞芯微 RK3568J/RK3568B2 处理器设计的四核ARMCortex-A55核心板。
GNSS模块采用STA8090系列，其基于ARM9的处理内核，RTK模块采用TX-GPS-5M，4G/5G模块采用 广和通的FG650通信模块，电源管理模块采用RK809电源管理芯片。
MicroSD卡扩展槽可用于增加第一存储模块的内容，以便存储更多的运行程序。
在另一实施例中，所述微处理器还连接有V2X OBU模块，其具有与基站通信的Uu接口以及与路侧单元或车辆通信的PC5接口。
当车载智能网关具有V2X OBU模块时，其也就具有了与基站通信的Uu接口以及与路侧单元或其它车辆通信的PC5接口。当车辆处于蜂窝网络覆盖内时，可在蜂窝网络的控制下使用Uu接口实现长距离和大范围的通信。无论是否有网络覆盖，车辆都可以采用PC5接口与路侧单元（RSU）或其它车辆进行V2X通信。V2X将Uu接口和PC5接口相结合，彼此相互支撑，共同用于V2X业务传输，形成有效的冗余来保障通信可靠性。
具体地，V2X OBU模块采用了日本村田公司的ATK4245C+ATK3200通信模块或者是连通LTE-V2X模组，
如图4所示，本实施例还提供一种车载数据传输系统，其采用了上述实施例中的车载智能网关。
在本实施例中，车载智能网关中的微处理器通过第一ETH接口与车载数据中心连接，从而实现数据共享。为了收集车辆各子模块的数据，通过一个车载数据中心来采集车辆各个部件的数据信息，比如采集车辆前/中/后门的开关信息，前后车厢的数据，和/或360环视影像、流媒体后视影像等。该车载数据中心还具有MEC模块（一种边缘计算模块）以及多媒体存储设备来处理和保存各种数据。更多地，车载数据中心还可以通过flexray总线或CAN总线连接各种雷达设备。
微处理器通过第二ETH接口与音频控制器连接，音频控制器分别与司机喇叭、乘客喇叭、外喇叭等设备连接。
微处理器通过视频接口与摄像头连接，当摄像头是模拟输入信号时，可以通过AHD接口连接，当摄像头是网络摄像头是，通过IPC接口接入。摄像头拍摄的内容可以投放到司机显示屏和/或乘客显示屏上，也可以将视频内容传输到微处理器进行上传。
优选地，可以增设外接的第二存储模块来存储视频内容，第二存储模块选择硬盘，具体采用了爱国者P2000 M.2 NVMe固态硬盘（1T）。
所述微处理器通过4G/5G模块与云端连接，所述云端包括保险公司、公交云、V2X云、智慧城市云以及新能源监测系统（如果车辆属于新能源车辆）等。
微处理器通过第一CAN接口与整车CAN网络连接，整车CAN网络主要连接车辆各个智能硬件，比如仪表、BCM（车身控制器）、电机控制器、EBS（电子制动系统）、BMS（电池管理系统）、TPMS（胎压监控系统）、线控底盘等。
微处理器还通过第一RS485接口与路牌/票价牌连接。
在另一实施例中，微处理器还通过第二CAN接口与轮胎温度传感器和/或轮胎压力传感器连接，用于实时监测轮胎的温度和压力。
在另一实施例中，所述微处理器还通过若干第二RS485接口与多个传感器连接，比如危险品检测单元、客流仪、投币机等。
在另一实施例中，微处理器还通过RS232接口或WIFI接口与POS机连接。
在另一实施例中，所述车载数据中心和整车CAN网络均与辅助/自动驾驶决策控制器通过CAN接口连接。
同时，本申请还提供了一种车辆，该车辆上使用了上述车载智能网关或车载数据传输系统，这样能够大大减少车辆对流量卡（比如SIM卡）的使用，从而降低了公交系统的成本。在车载互联网中，车辆之间沟通效率更高，延迟大大降低。
以上对本申请提供的一种车载智能网关、车载数据传输系统及车辆进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种车载智能网关，其特征在于，包括至少一微处理器，与微处理器连接的
4G/5G通信模块，其用于与云端无线传输；
GNSS/RTK模块，其通过RS232/WIFI接口与微处理器连接，用于获取车辆定位信息；以及
电源管理模块；
所述微处理器还具有与车载数据中心连接的第一ETH接口、与音频控制器连接的第二ETH接口、与整车CAN网络连接的第一CAN接口、与摄像头连接的视频接口、与路牌连接的第一RS485接口和USB接口。
2.根据权利要求1所述的车载智能网关，其特征在于，所述微处理器还具有V2X-OBU模块，所述V2X-OBU模块具有与基站通信的Uu接口以及与路侧单元或车辆通信的PC5接口。
3.根据权利要求1所述的车载智能网关，其特征在于，所述4G/5G通信模块至少具有两张属于不同运营商的SIM卡进行自动切换。
4.根据权利要求2所述的车载智能网关，其特征在于，所述微处理器采用瑞芯微RK3568系列处理器，所述4G/5G模块采用FG650，所述V2X-OBU模块采用村田ATK4245C+ATK3200通信模块，所述电源管理模块采用RK809。
5.一种车载数据传输系统，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的车载智能网关，其中：
所述微处理器通过第一ETH接口与车载数据中心连接，通过第二ETH接口与音频控制器连接，通过视频接口与摄像头连接；
所述微处理器通过第一CAN接口与整车CAN网络连接，通过第一RS485接口与路牌连接；
所述微处理器通过4G/5G通信模块与云端连接。
6.根据权利要求5所述的车载数据传输系统，其特征在于，所述微处理器还通过第二CAN接口与轮胎温度传感器和/或轮胎压力传感器连接。
7.根据权利要求5所述的车载数据传输系统，其特征在于，所述微处理器还通过第二RS485接口与危险品检测单元和/或客流仪和/或投币机连接。
8.根据权利要求5所述的车载数据传输系统，其特征在于，所述微处理器还通过RS232/WIFI接口与POS机连接。
9.根据权利要求5所述的车载数据传输系统，其特征在于，所述车载数据中心和整车CAN网络均与辅助/自动驾驶决策控制器通信连接。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求5-9任一项所述的车载数据传输系统。
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