一种5G-V2X车载OBU设备的制作方法

一种5g
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v2x车载obu设备
技术领域
1.本实用新型涉及车载单元技术领域，更具体地，涉及一种5g
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v2x车载obu设备。


背景技术：

2.车载t
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box(全称telematics box)是车联网系统中重要的组成部分，用于与后台系统或手机等用户终端设备的应用程序(application，app)通信，从而在app中显示车辆信息或者通过app控制车辆。当用户通过app发送控制命令后，汽车远程服务提供商(telematics service provider，tsp)后台发出监控请求指令到车载t
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box，车辆在获取到控制命令后，通过can总线发送控制报文并实现对车辆的控制，最后反馈操作结果到用户的手机app上。该功能可以帮助用户远程启动车辆、打开空调、调整座椅至合适位置等。
3.车用无线通信技术(vehicle to everything，v2x)是将车辆与其一切事物相连接的新一代信息通信技术，v2x中v代表车辆，x代表任何与车交互信息的对象，例如车、人、交通路侧基础设施和网络。车辆中可以通过车载单元(obu，on board unit)实现v2x功能。
4.近年来智能交通系统的开发将主要集中在智能公路交通系统领域，也就是俗称的车联网。其中v2x(vehicle to everything,v2x)技术借助车
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车，车与路侧基础设施、车与路人之间的无线通信，实时感知车辆周边状况进行及时预警成为当前世界各国解决道路安全问题的一个研究热点。根据美国交通部提供的数据，v2x技术可帮助预防80％各类交通事故的发生。
5.传统v2x设备采用4g模块，在海量接入及接入速度上仍有不足，由于其传输的时差较大，导致其在汽车辅助驾驶上存在较大的时延，从而致使其在汽车辅助驾驶领域受到了较大的局限，严重影响其推广。


技术实现要素：

6.本实用新型提供一种信息传输更快，容量更高，时延更小的5g
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v2x车载obu设备，以解决上述现有技术问题。
7.根据本实用新型的一个方面，提供一种5g
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v2x车载obu设备，包括：第一印刷电路板和第二印刷电路板；所述第一印刷电路板包括片上系统soc和微控制器mcu；所述soc支持v2x通讯的协议栈，所述soc用于收发数据和进行数据处理；所述mcu用于扩展通讯接口；所述第二印刷电路板包括通讯模组和gnss rtk定位模块；所述通讯模组用于实现v2x通讯和蜂窝通讯，用于对车辆进行定位，且所述通讯模组包括5g模块和v2x通讯模块，所述5g模块与所述rtk差分服务平台相连，所述v2x通讯模块通过v2x路侧设备外接rtk基准站；所述通讯模组和所述定位模块与所述微控制器mcu的通讯接口相连。
8.在上述方案基础上优选，所述第一印刷电路板的通讯接口通过sdio接口外接wifi模块。
9.在上述方案基础上优选，所述gnss rtk定位模块内设有信号质量比较模块和位置融合计算模块，所述5g模块和v2x通讯模块的信号发送端分别与信号质量比较模块的信号
接收端通讯连接，所述信号质量比较模块的信号发送端与所述位置融合计算模块的信号接收端通讯连接，所述信号质量比较模块向位置融合计算模块发送信号质量较强的5g模块或v2x通讯模块发送的位置纠正信息。
10.在上述方案基础上优选，还包括车载电压防护模块，外部12v电压经过所述车载电压防护模块输入至power ic模块，为所述第一印刷电路板和第二印刷电路板提供工作电压。
11.在上述方案基础上优选，所述第二印刷电路板上还装设有惯性测量单元，用于测量车体的三轴姿态角(或角速率)及加速度。
12.在上述方案基础上优选，所述惯性测量单元包括加速度传感器和陀螺仪。
13.本实用新型的一种5g
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v2x车载obu设备，将5g模块与rtk差分服务平台相连，支持不同网络环境下的rtk差分服务方式，不仅可以通过5g蜂窝网络连接到rtk差分服务平台，也可以通过路侧设备组成的路基v2x网络，获取rtk差分定位服务信息。rtk差分定位服务信息经过运行在cpu系统上进行报文信息处理后，输入给gnss rtk定位模块进行实时厘米级定位处理。通过v2x通讯模块接受其他车辆、路侧单元、其他传感器的v2x信息，通过车内状态采集模块获得本车的驾驶状态信息，由驾驶决策辅助智能模块，结合gnss rtk定位模块提供的道路信息，实时感知周边环境，为驾驶提供决策辅助信息。
附图说明
14.图1为本实用新型的5g
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v2x车载obu设备的结构框图；
15.图2为本实用新型的5g模块的电路图；
16.图3为本实用新型的wifi模块的电路图；
17.图4为本实用新型的gnss rtk定位模块的电路图；
18.图5为本实用新型的v2x通讯模块的电路图。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
20.请参阅图1所示，本实用新型的一种5g
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v2x车载obu设备，包括：第一印刷电路板和第二印刷电路板；第一印刷电路板包括片上系统soc和微控制器mcu；soc支持v2x通讯的协议栈，soc用于收发数据和进行数据处理；mcu用于扩展通讯接口；第二印刷电路板包括通讯模组和gnss rtk定位模块；通讯模组用于实现v2x通讯和蜂窝通讯，用于对车辆进行定位，且通讯模组包括5g模块和v2x通讯模块，5g模块与rtk差分服务平台相连，v2x通讯模块通过v2x路侧设备外接rtk基准站；通讯模组和定位模块与微控制器mcu的通讯接口相连。
21.其中，本实用新型的v2x通讯模块的实际电路图请参阅图5所示，而gnss rtk定位模块的电路图请参阅图4所示，5g模块的电路图请参阅图2所示。
22.本实用新型还包括车载电压防护模块，外部12v电压经过车载电压防护模块输入至power ic模块，为第一印刷电路板和第二印刷电路板提供工作电压。
23.使用时，外部12v电压经过车载电压防护模块处理后输入到系统power ic，系统power ic将12v电压转换成soc单元、微控制器mcu和其他模块需要的各种电压。5g模块通过
usb3.0接口与mcu通信，wifi模块通过sdio接口与mcu通信，gnss rtk定位模块通过uart接口与mcu通信，v2x通讯模块通过usb接口与mcu通信。其中，soc可以采用恩智浦nxp公司的型号为i.mx8qxp的处理器；mcu可以采用型号为s32k14x系列的微控制器。s32k14x系列的微控制器具有较低功耗，型号为i.mx8qxp的处理器性能较高。
24.值得说明的是，为了方便近距离无线通信传输，本实用新型的第一印刷电路板的通讯接口通过sdio接口外接wifi模块，使用时，通过wifi模块连接到手机/平板等图像及声音提示设备，将gnss rtk定位模块输出的高精度定位数据上传到手机/平板，将辅助驾驶信息提供给驾驶员。wifi模块的电路图请参阅图3所示。
25.进一步的，为了方便实现人机交互，实现车辆驾驶相关信息图形化，例如高精度地图、本车信息、他车信息等提示信息，本实用新型的第一印刷电路板上含还设置了显示驱动接口，该显示驱动接口可以是hdmi,mipi,fpd
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link iii，用于将定位信息或驾驶辅助信息，输出给车内显示屏模块。
26.本实用新型的gnss rtk定位模块内设有信号质量比较模块和位置融合计算模块，5g模块和v2x通讯模块的信号发送端分别与信号质量比较模块的信号接收端通讯连接，信号质量比较模块的信号发送端与位置融合计算模块的信号接收端通讯连接，信号质量比较模块向位置融合计算模块发送信号质量较强的5g模块或v2x通讯模块发送的位置纠正信息。
27.其中，本实用新型的5g模组可以采用移远公司的型号为rm500q的模块；而v2x模组可以才用移远公司的型号为ag15的模块；而gnss rtk定位模块可以采用u
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blox公司的型号为zed
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f9k的模块。当然，gnss rtk定位模块可以内置imu模块。本实用新型的wifi模组可以采用顾凯公司的型号为bd440的模块。
28.值得说明的是，本实用新型在第二印刷电路板上还装设有惯性测量单元，用于测量车体的三轴姿态角(或角速率)及加速度，其中，惯性测量单元包括加速度传感器和陀螺仪。在车辆行驶过程中，可以借助惯性车辆单元获取车辆的运动信息，将运动信息发送至soc和mcu，并结合由v2x通讯模块获取的路侧单元的状态和gnss rtk定位模块获取当前定位信息，为驾驶提供辅助信息。
29.与现有技术相比较，本实用新型将5g模块与rtk差分服务平台相连，支持不同网络环境下的rtk差分服务方式，不仅可以通过5g蜂窝网络连接到rtk差分服务平台，也可以通过路侧设备组成的路基v2x网络，获取rtk差分定位服务信息。同时，采用5g模块进行通讯，使得信息传输更加通顺，时延更小。
30.最后，本技术的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。