本发明专利技术涉及车路协同技术领域中一种具备惯导功能的智能OBU装置，主要由V2X子系统、综合接入子系统组成和惯导子系统组成，V2X子系统用于与路侧RSU进行通信，V2X子系统接收RSU下发的广播信息，车辆可根据RSU广播消息，对车辆后续动作提前做出准备，提升交通智能化；同时OBU将车辆基础安全消息(BSM)通过RSU发送到数据中心，数据中心将根据每个车辆上报的BSM，调整车辆所在路段的RSU广播消息。综合接入子系统用于多媒体的数据传输通道，可用作车内网关，实现车内音视频传输、车辆OTA升级等功能。惯导子系统作为OBU定位系统的辅助系统，在无法使用GNSS进行定位的情况下，为整个OBU系统获取较精准的车辆定位和姿态。本发明专利技术可以解决车路协同建设中组网及设备定位的问题。车路协同建设中组网及设备定位的问题。车路协同建设中组网及设备定位的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种具备惯导功能的智能OBU装置
[0001]本专利技术公开了一种具备惯导功能的智能OBU装置，涉及车路协同
，尤其涉及一种具备惯导、V2X和网络接入功能的智能OBU装置。
技术介绍
[0002]车路协同OBU设备是车路协同系统用于实现车路通信的关键设备。
[0003]车路协同系统是智能车路协同系统(IVICS)的简称，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，是智能交通系统(ITS)的最新发展方向。
[0004]车路协同是自动驾驶商业化的前提又是《交通强国建设纲要》任务目标之一还是“新基建”中融合型智能交通基础设施的组成部分，可以有效支撑传统基础设施的转型升级。
[0005]车路协同系统的需要增加较多的智能化设备，4G/5G网络主要由移动运营商负责，新增的智能设备需要接入4G/5G网络时都必需单独的运营商账户，势必会增加大量的运营费用；在系统新建或者改造的过程中存在原有基础设施不足或者无法覆盖的情况。
技术实现思路
[0006]本专利技术提供了一种具备惯导功能的智能OBU装置，以解决车路协同建设中组网及设备定位的问题。
[0007]本专利技术采用的技术方案为：
[0008]一种具备惯导功能的智能OBU装置，其特征在于，包括V2X子系统、综合接入子系统和惯导子系统；
[0009]V2X子系统用于与路侧智能RSU装置进行通信，接收智能RSU装置下发的V2X广播信息，进行协议解析、验签和增强后发送给车辆；还用于通过CAN总线接收车辆基础安全消息，进行增强和签名加密后发送到路侧智能RSU装置；还用于接收来自综合接入子系统的OTA数据进行自身升级；其中，V2X广播信息包括道路事件、信号灯、道路感知和地图，车辆基础安全消息包括车辆位置、速度和故障灯信息；
[0010]综合接入子系统通过运营商的无线覆盖网络连接到数据中心，从数据中心获取车辆的OTA数据和智能OBU设备的OTA数据，将车辆的OTA数据传到车辆进行远程升级，并对智能OBU设备的OTA数据进行识别，若为本子系统的OTA数据，则直接对本子系统进行升级，若为V2X子系统的OTA数据，则发送到V2X子系统；同时，通过运营商的无线网络连接到互联网，从互联网获取用户请求的多媒体数据，传输到车辆；
[0011]惯导子系统用于通过天线接收高精度定位信息，同时从车辆获取车速和车辆姿态信息，在失去GNSS信号情况下，根据最后一个GNSS位置信息，综合车速和车辆姿态信息，计
算当前车辆位置信息，将当前车辆位置信息传输给车辆。
[0012]进一步的，V2X子系统包括V2X协议栈、第一通信模块、SOC通信接口和CAN通信模块，V2X协议栈包括V2X接入层模块、V2X网络层模块、数据编解码模块、安全应用模块、广播控制模块、本地计算模块；
[0013]数据接收过程：第一通信模块用于接收智能RSU装置发出的V2X广播信息，并发送到V2X协议栈；V2X协议栈中的V2X接入层模块和V2X网络层模块分别依次用于将V2X广播信息进行相应的协议解析，解析后的数据发送到数据编解码模块；数据编解码模块用于调用安全应用模块，对数据进行验签并生成安全消息，并对安全消息进行解码，然后发送到本地计算模块；本地计算模块用于根据V2X增强算法对接收的数据进行处理，处理后的V2X数据通过CAN通信模块发送给车辆；同时，当OTA升级数据有效时，SOC通信接口接收来自综合接入子系统的OTA升级数据，对V2X子系统中的第一通信模块和V2X协议栈中各模块进行OTA升级；
[0014]数据发送过程：通过CAN通信模块从车辆接收车辆BSM消息，发送到本地计算模块，本地计算模块用于根据V2X增强算法对车辆基础安全消息进行处理，将处理后的数据发送到广播控制模块；广播控制模块用于将本地计算模块送过来的消息进行周期复制，产生周期性广播消息，并发送到数据编解码模块；数据编解码模块用于对接收的数据进行编码后调用安全应用模块对消息进行签名加密，加密后的数据依次经过V2X网络层模块和V2X接入层模块进行协议封装，封装后的数据发送给第一通信模块；第一通信模块用于将接收的数据转发到路侧智能RSU装置；另一方面，V2X子系统中本地计算模块将从CAN通信模块获取的车辆BSM数据发送到SOC通信接口，通过SOC通信接口发送到综合接入子系统。
[0015]进一步的，综合接入子系统包括第二通信模块、SOC和ETH通信模块，SOC包括系统接入层模块、系统网络层模块、接收处理模块、发送处理模块、系统管理模块、设备管理模块以及V2X子系统通信接口；
[0016]第二通信模块用于从互联网获取用户请求的多媒体数据以及数据中心下发给车辆的OTA数据和下发给智能OBU装置的OTA数据，然后依次经过系统接入层模块和系统网络层模块发送到接收处理模块；接收处理模块用于对接收到数据的目标地址进行判别，将数据与目标地址匹配后发送到系统管理模块；系统管理模块用于根据预设的地址对数据进行分组，当数据的目的地址是本子系统时，将本子系统的OTA数据传输到设备管理模块，当数据的目标是V2X子系统时，将V2X子系统的OTA升级数据通过V2X子系统通信接口发送给V2X子系统，当数据的目标是车辆时，将车辆的OTA数据和多媒体数据转发到ETH通信模块；设备管理模块用于将OTA数据拆包后，直接对本子系统各模块进行升级；发送处理模块用于将接收的数据发送到系统网络层模块，后经系统接入层模块将数据通过以太网口发送到车辆；另一方面，V2X子系统通信接口接收V2X子系统送来的车辆BSM信息，通过系统管理模块判断数据流向，经过发送处理模块送入系统网络层模块，在系统网络层模块进行打包后，通过系统接入层模块通过运营商网络发送到数据中心。
[0017]进一步的，惯导子系统包括射频放大器、信号处理SOC和CAN通信模块；
[0018]射频放大器为低噪声放大设计，用于将GNSS信号进行放大；
[0019]信号处理SOC用于解析通过射频放大电路放大的GNSS信号，综合从车辆读取的BSM消息，计算当前车辆位置信息生成惯导信息。
[0020]CAN通信模块用于接收车辆发送的BSM消息发送到信号处理SOC进行运算，得到车辆惯导消息，同时接收信号处理SOC计算的惯导消息发送到车辆。
[0021]进一步的，所述V2X子系统还包括HSM加密模块，HSM加密模块与安全应用模块通信；V2X子系统通过安全应用模块调用HSM加密模块实现对数据的硬件加密。
[0022]进一步的，一种具备惯导功能的智能OBU装置还包括：射频电路，所述射频电路用于连接和匹配第一通信模块和第二通信模块与对应的外部天线。
[0023]进一步的，一种具备惯导功能的智能OBU装置还包括电源管理系统，所述电源管理系统与SOC之间通过控制本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具备惯导功能的智能OBU装置，其特征在于，包括V2X子系统、综合接入子系统和惯导子系统；V2X子系统用于与路侧智能RSU装置进行通信，接收智能RSU装置下发的V2X广播信息，进行协议解析、验签和增强后发送给车辆；还用于通过CAN总线接收车辆基础安全消息，进行增强和签名加密后发送到路侧智能RSU装置；还用于接收来自综合接入子系统的OTA数据进行自身升级；其中，V2X广播信息包括道路事件、信号灯、道路感知和地图，车辆基础安全消息包括车辆位置、速度和故障灯信息；综合接入子系统通过运营商的无线覆盖网络连接到数据中心，从数据中心获取车辆的OTA数据和智能OBU设备的OTA数据，将车辆的OTA数据传到车辆进行远程升级，并对智能OBU设备的OTA数据进行识别，若为本子系统的OTA数据，则直接对本子系统进行升级，若为V2X子系统的OTA数据，则发送到V2X子系统；同时，通过运营商的无线网络连接到互联网，从互联网获取用户请求的多媒体数据，传输到车辆；惯导子系统用于通过天线接收高精度定位信息，同时从车辆获取车速和车辆姿态信息，在失去GNSS信号情况下，根据最后一个GNSS位置信息，综合车速和车辆姿态信息，计算当前车辆位置信息，将当前车辆位置信息传输给车辆。2.根据权利要求1所述的具备惯导功能的智能OBU装置，其特征在于，V2X子系统包括V2X协议栈、第一通信模块、SOC通信接口和CAN通信模块，V2X协议栈包括V2X接入层模块、V2X网络层模块、数据编解码模块、安全应用模块、广播控制模块、本地计算模块；数据接收过程：第一通信模块用于接收智能RSU装置发出的V2X广播信息，并发送到V2X协议栈；V2X协议栈中的V2X接入层模块和V2X网络层模块分别依次用于将V2X广播信息进行相应的协议解析，解析后的数据发送到数据编解码模块；数据编解码模块用于调用安全应用模块，对数据进行验签并生成安全消息，并对安全消息进行解码，然后发送到本地计算模块；本地计算模块用于根据V2X增强算法对接收的数据进行处理，处理后的V2X数据通过CAN通信模块发送给车辆；同时，当OTA升级数据有效时，SOC通信接口接收来自综合接入子系统的OTA升级数据，对V2X子系统中的第一通信模块和V2X协议栈中各模块进行OTA升级；数据发送过程：通过CAN通信模块从车辆接收车辆BSM消息，发送到本地计算模块，本地计算模块用于根据V2X增强算法对车辆基础安全消息进行处理，将处理后的数据发送到广播控制模块；广播控制模块用于将本地计算模块送过来的消息进行周期复制，产生周期性广播消息，并发送到数据编解码模块；数据编解码模块用于对接收的数据进行编码后调用安全应用模块对消息进行签名加密，加密后的数据依次经过V2X网络层模块和V2X接入层模块进行协议封装，封装后的数据发送给第一通信模块...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪沂，张翔宇，侯春辉，
申请(专利权)人：河北远东通信系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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