[实用新型]一种5G车联网中可多网接入的OBU系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及车联网技术，具体涉及一种5G车联网中可多网接入的OBU 系统。

背景技术

随着车联网和无线通信技术的快速发展，用户对车载单元(OBU，Onboard Unit)的功能、通信方式、通信质量等多方面提出了更高的要求，希望实现车联 网更加优越的通信质量、更快的通信速度以及多种网络的接入与融合。

目前，车联网以车内网、车际网、车载移动互联网为基础构建的OBU硬件 体系与结构主要包括主控模块、蓝牙或者wifi模块、车际通信模块、3G/4G网络 通信模块、语音模块、显示模块等。按照约定的通信协议和标准，实现车-X(X： 车、路、行人、互联网)的信息交互。但是，当前的车载单元OBU在体系结构与 通信等方面存在相关问题不能满足人们的需求。在体系结构方面，为满足多功能 的用户体验，OBU硬件体系与结构将变得越来越复杂，而且各模块之间协作机 制差。在通信方面，车联网中多种网络共存，其中包括基于IEEE802.11a/b/n/p 标准协议的WLAN、2G/3G通信网络、LTE以及卫星通信等网络，这些网络在 车联网通信中使用不同的标准和协议，使OBU在数据处理和网络的融合不够完 善，影响系统运行效率。其次，OBU使用蓝牙或者wifi模块与用户移动终端通 信，其通信方式工作在不授权的频段，通信链路相对脆弱。车际网中，路侧单元 (RSU，RoadSideUnit)作为车辆自组网(VANET，VehicularAd-hocNETwork)中 OBU接入互联网的无线接入点(AP，WirelessAccessPoint)，将车辆以及道路信 息上传至车载移动互联网并发布相关交通信息，该V2I(车与互联网)的协作通信 模型将需要大量的RSU作为支撑，从而增加了车联网建设的成本和能源消耗。 而且，OBU采用IEEE802.11p标准的车际通信模块实现车辆自组网通信，虽然 在高速公路的通信环境下传输距离远、丢包率低、可靠性高，但在非视距(NLOS, non-lineofsight)的极其复杂的环境下，连接短暂、不连续，通信质量也会受到不 同程度的干扰。

实用新型内容

发明目的：本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种5G 车联网中可多网接入的OBU系统。

技术方案：本实用新型所述的一种5G车联网中可多网接入的OBU系统，包 括主控模块，以及分别由主控模块驱动控制的车域通信无线网卡、5G通信模块、 信息采集与控制模块、定位模块和电源模块；所述车域通信无线网卡通过主控模 块上的PCIE接口连接于主控模块；所述5G通信模块通过主控模块上的USB接口 连接于主控模块；所述信息采集与控制模块通过主控模块上的CAN总线接口将 主控模块与汽车CAN总线相连获取车辆内部信息、发送车辆相关控制指令；并 通过USB接口将主控模块与空气温湿度传感器以及一氧化碳传感器相连接采集 车内环境信息；所述定位模块使用串口与主控模块相连接，通过GPS天线接入卫 星网络，为OBU提供地理位置信息，实施车辆定位；所述电源模块通过主控模 块上的电源接口与主控模块相连，为各个模块供电。

进一步的，所述主控模块采用基于PowerPC架构的MPC8315处理器的开发 板，嵌入有Linux操作系统，且主控模块上设置有USB接口、PCI接口、PCIE接口、 串口、以太网接口和CAN总线接口，用于驱动各功能模块，协调OBU多网络的 接入与交互。

进一步的，所述车域通信无线网卡工作在2.4GHz频段，支持IEEE802.11b/g/n 标准协议，可运行AP模式，进而组建车内无线wifi局域网，更好地实现用户与车 辆的人机交互。

进一步的，所述5G通信模块基于D2D运行AdHoc网络运行模式，实施车辆 自组网通信，并通过邻近的5G基站或者已连接5G网络的OBU、5G移动终端多渠 道接入车载移动互联网。

进一步的，所述信息采集与控制模块包括车辆信息采集与车辆控制两个部 分；所述车辆信息采集的信息包括汽车油量、车速、电瓶电压、本次行驶路程和 时间、车辆故障信息、车内空气温湿度和一氧化碳有害气体浓度；所述车辆控制 是指实现对车门、车窗、车灯、空调的控制。

进一步的，所述电源模块实现电压转换与稳定，提供的电源类型包括3.3V、 5V和12V。