一种支持5G通信的车载V2X智能终端系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种支持5G通信的车载V2X智能终端系统，由5G/V2X OBU和车载传感系统组成；其中，5G/V2X OBU由ARM处理器、5G/V2X通信模块、电源电路、LTE

【技术实现步骤摘要】
一种支持5G通信的车载V2X智能终端系统


[0001]本技术属于汽车自动驾驶
，尤其涉及一种支持5G通信的车载V2X智能终端系统。

技术介绍

[0002]随着人工智能、电子信息、自动控制、智能制造等技术的进步，汽车自动驾驶技术得到高速发展。基于车载传感系统的自主驾驶起步早、技术体系相对完善，但传统感知效果会受光线、天气、距离因素等影响，且高精度传感器还会受到成本的制约，仅依赖车载传感器难以实现高度或完全自动驾驶。得益于通信技术的进步，网联化成为汽车技术的主要发展趋势之一。通过装备车载V2X终端，使汽车能够通过与交通参与者及网络设备实现信息交互，以弥补车载传感器可靠性、感知距离及车载平台计算能力等方面的不足，为汽车基于V2X和车载传感信息融合实现协同控制，并达到高度或完全自动驾驶提供了机遇。
[0003]当前多数车载V2X智能终端的通信方式采用DSRC通信或LTE
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V2X通信。DSRC通信方式相对自动驾驶的实时控制要求而言，存在通信距离相对较短、高速移动通信可靠性下降等不足。LTE
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V2X通信方式在车云通信连接上，延时相对较高、数据传输量相对较少，云端计算对实时控制的支持受限。
[0004]在《基于V2X无线通信的车载智能终端装置》(CN 106773968A)中，利用V2X通信模块、ARM
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A9处理器、4G模块、GPS模块、摄像头模块、OBD接口信息模块、ETC模块、电源模块、语音模块等设计出一种基于V2X无线通信的车载智能终端装置。该装置能够实现车与车、车与物的相互通信、信息的实时显示和提醒，可以为用户提供驾乘安全、信息查询与订购、娱乐以及购物等方面的应用。该方案采用IEEE 802.11p标准(即DSRC)进行V2X通信，包含一些非安全信息的传输，在增加处理器开销的同时，可能会影响V2X通信性能。
[0005]在《一种基于LTE
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V2X的车辆前向碰撞预警系统及方法》(CN 111354224A)中，通过 GNSS数据接口和CAN数据接口读取的车辆信息，并封装成车辆基本安全信息，再利用 LTE
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V2X通信模块将车辆基本安全信息发送到他车并接收到他车的基本安全信息，基于他车和本车的基本安全信息计算出碰撞时间和碰撞安全距离，来提醒驾驶员规避风险。但从协同控制的角度来看，该系统环境感知能力有限，难以全面支持车车、车路协同控制；同时，该方案亦缺少对车人、车云通信的支持。
[0006]综上，现有的车载智能终端的技术方案主要不足有：一是，DSRC方案通信距离相对较短、高速移动通信可靠性下降；二是，LTE
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V2X方案对通过车云协同实现自动驾驶控制的支持不足；三是，环境感知能力有限，难以全面支持V2X协同控制；四是，传输非控制类信息过多，如购物、娱乐、休闲等信息，这会导致通信负担过重，降低处理器的实时计算能力。
[0007]术语解释：
[0008]V2X：Vehicle to Everything,即车与交通参与者和网络设备的通信连接，主要包括V2V (Vehicle to Vehicle，车与车通信)、V2I(Vehicle to Infrastructure，车与基础设施)、V2N(Vehicleto Network，车与云)、V2P(Vehicle to People，车与人)的通信连接
等。
[0009]5G/V2X OBU：5G/V2X On Board Unit，支持5G的V2X车载单元，可以采用该车载单元通过LTE
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V2X通信技术实现V2V、V2I、V2P通信，通过5G通信技术实现V2N通信。
[0010]NMEA：National Marine Electronics Association，美国国家海洋电子协会。NMEA 0183 格式是NMEA为海用电子设备制定的标准格式，现已成为GPS导航设备统一的RTCM(RadioTechnical Commission for Maritime Services，航海无线电技术委员会)标准协议。
[0011]NEMA0183信息：NMEA 0183格式的全球导航卫星系统定位信息，包括位置信息、速度信息、时间信息、卫星状态信息等。
[0012]DSRC：Dedicated Short Range Communications，专用短程通信。
[0013]LTE
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V2X：Long Term Evolution
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Vehicle to Everything，长期演进的V2X通信。
[0014]ABS：Anti
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lock Braking System，防抱死制动系统。
[0015]TCS：Traction Control System，牵引力控制系统。

技术实现思路

[0016]针对当前车载V2X智能终端相对于自动驾驶协同控制的通信需求而言，存在通信距离相对较短、高速移动通信可靠性下降，或通信时延相对较高、对车
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云协同自动驾驶实时控制的支持不足，或环境感知能力有限，或非控制类信息过多等缺点，本技术提供一种支持5G 通信的车载V2X智能终端系统。
[0017]本技术的一种支持5G通信的车载V2X智能终端系统，由5G/V2X OBU和车载传感系统组成。
[0018]5G/V2X OBU由ARM处理器、5G/V2X通信模块、电源电路、LTE
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V2X射频电路、5G 射频电路、接口电路、BOOT电路、5G_CONTROL电路、RTC电路和5G_STATUS电路构成；所述车载传感系统由摄像头、惯性测量单元、毫米波雷达、GPS定位模块和GPS射频模块构成。
[0019]5G/V2X通信模块通过串口1接收来自ARM处理器的串口2信息，通过5G/V2X通信模块的串口2接收来自GPS定位模块传递的NMEA0183信息，上述信息构成车辆基本控制类信息，利用LTE
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V2X射频电路将车辆基本控制类信息传递给他车、基础设施和行人，利用5G射频电路将车辆基本控制类信息传递给网络设备；5G/V2X通信模块通过LTE
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V2X射频电路接收车辆基本控制类信息、基础设施信息和行人信息，通过5G射频电路接收网络信息，并利用串口1将接收到的车辆基本控制类信息、基础设施信息、行人信息和网络信息发送给 ARM处理器。
[0020]ARM处理器接收来自整车控制器的CAN信息、毫米波雷达通过CAN接口传递的与前方障碍物距离信息、惯性测量单元通过RS485接口传递的车身姿态信息、摄像头通过以太网接口传递的道路图像信息，由上述信息构成车辆基本控制类信息并通过ARM处理器的串口2 传递给5G/V2X通信模块的串口1，同时接收5G/V2X通信模块的串口1传递的车辆基本控制类信息、基础设施信息、行人信息和网络信息。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种支持5G通信的车载V2X智能终端系统，其特征在于，由5G/V2X OBU和车载传感系统组成；所述5G/V2X OBU由ARM处理器、5G/V2X通信模块、电源电路、LTE
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V2X射频电路、5G射频电路、接口电路、BOOT电路、5G_CONTROL电路、RTC电路和5G_STATUS电路构成；所述车载传感系统由摄像头、惯性测量单元、毫米波雷达、GPS定位模块和GPS射频模块构成；所述5G/V2X通信模块通过串口1接收来自ARM处理器串口2的信息，通过5G/V2X通信模块的串口2接收来自GPS定位模块传递的NMEA 0183信息，上述信息构成车辆基本控制类信息，利用LTE
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V2X射频电路将车辆基本控制类信息传递给他车、基础设施和行人，利用5G射频电路将车辆基本控制类信息传递给网络设备；5G/V2X通信模块通过LTE
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V2X射频电路接收车辆基本控制类信息、基础设施信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：阴晓峰，陶浪，赵小娟，何忠義，朱宇航，李磊，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：新型
国别省市：