雙無線網卡結構的車載單元的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種雙無線網卡結構的車載單元，包括車域通信網卡、車際通信網卡、定位模塊、控制平臺和電源模塊，其中車域通信網卡為用戶提供車域通信服務，車際通信網卡為用戶提供車際通信服務，定位模塊為車載單元提供車輛的位置、速度信息，控制平臺用于控制車載單元的各個模塊并進行數據處理，電源模塊為車載單元供電。本實用新型不僅可以實現車輛間的車際通信和車輛與RSU之間的通信，還可以使車內乘員的電子設備通過無線方式與車載單元進行車域通信，進一步的可以通過車域通信和車際通信的協同工作為用戶提供車際用戶通信服務，從而滿足用戶對于車載單元通信功能的需求。
【專利說明】雙無線網卡結構的車載單元

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及用于車聯網領域的車載單元，具體是一種雙無線網卡結構的車載單元。

【背景技術】
[0002]隨著車載單元技術的不斷發展，用戶對于車載單元通信能力的要求不再局限于車輛間的車際通信以及車輛與RSU(Road Side Unit,路邊基礎設施)之間的通信。用戶對于車載單元的通信功能提出了更高的要求，如能使用便攜設備方便快捷的連接至車載單元以進行車輛內部的車域通信，通過電子設備連接至車載單元與其他車輛的車主進行車際用戶通信等。而現有的車載單元無法很好的同時為用戶提供車域通信和車際用戶通信服務，難以滿足用戶對于車載單元通信功能的要求。
[0003]目前已知的車載單元大都采用一體化設備，在嵌入式開發板上以控制平臺為中心搭載了顯示模塊、定位模塊、車際通信模塊和電源模塊，此類車載單元僅可實現車輛間的車際通信以及車輛與RSU之間的通信。少數車載單元還搭載了使用藍牙或者USB2.0有線技術的車域通信模塊，此類車載單元可以實現車輛間的車際通信和車域通信，但由于此類車載單元的車際通信模塊和車域通信模塊使用不同的傳輸控制協議，故難以為用戶提供用戶所要求的車際用戶通信服務。


【發明內容】

[0004]針對現有車載單元存在的問題，本實用新型提出一種雙無線網卡結構的車載單元，以滿足用戶對于車載單元通信功能的要求，很好的為用戶提供車域通信和車際通信服務。
[0005]為實現上述目的，本實用新型具體技術方案如下:一種雙無線網卡結構的車載單元，包括:控制平臺、車域通信網卡、車際通信網卡、定位模塊和電源模塊；控制平臺是車載單元的計算控制中心，用于對各個模塊進行控制以及數據處理，控制平臺使用嵌入式Linux開發板，集成串口、Min1-PCI接口和Min1-PCIE接口，可搭載定位模塊和多塊無線網卡；車域通信網卡通過控制平臺的Min1-PCIE接口與控制平臺相連，用于實現車載單元與車內用戶的電子設備間的通信；車際通信網卡通過控制平臺的Min1-PCI接口與控制平臺相連，用于實現車輛間的車際通信以及車輛與RSU間的通信；定位模塊通過控制平臺的串口與控制平臺相連，用于獲取的車輛的位置信息和速度信息并發送給車載單元的控制平臺；電源模塊包括鋰電池和充電接口，通過充電接口與車輛蓄電池相連，用于在車輛熄火后繼續為各個模塊供電。
[0006]進一步地，上述車際通信無線網卡使用IEEE802.1lp協議，信號的工作頻段為5.85-5.925GHz，運行模式為Adhoc模式。
[0007]進一步地，上述車域通信無線網卡遵循IEEE802.llb/g/n協議，信號的工作頻段為2.4GHz，運行模式為AP模式。
[0008]與現有車載單元相比，本實用新型的雙無線網卡結構的車載單元不僅可以實現車輛間的車際通信和車輛與RSU之間的通信，還可以使車內乘員的電子設備通過無線方式與車載單元進行車域通信，進一步的可以通過車域通信和車際通信的協同工作為用戶提供車際用戶通信服務，從而滿足用戶對于車載單元通信功能的需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是雙無線網卡結構的車載單元硬件結構示意圖。
[0010]圖2是雙無線網卡結構的車載單元工作模式圖。

【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖和實施實例對本實用新型作進一步的描述。
[0012]圖1是雙無線網卡結構的車載單元硬件結構示意圖。雙無線網卡結構的車載單元包括:控制平臺、車域通信網卡、車際通信網卡、定位模塊和電源模塊。
[0013]控制平臺是車載單元的計算控制中心，負責對各個模塊進行控制以及數據交互、處理。車載單元控制平臺選用嵌入式Linux開發板，搭載MPC8315處理器、512M內存和256M程序存儲，可以滿足車載單元對于數據交互、處理和各個模塊控制的要求。同時，本控制平臺具有集成Min1-PC1、Min1-PCIE、串口等數據接口，可搭載定位模塊和多塊無線網卡。
[0014]定位模塊使用UM220定位芯片，可以使用GPS和北斗衛星信號進行定位，定位精度可達到lm。定位模塊可以通過串口將獲取的位置信息發送給車載單元的控制平臺。
[0015]車際通信網卡通過Min1-PCI接口與控制平臺連接，運行模式為Adhoc (點對點通信)模式，支持IEEE802.1lp協議，信號的工作頻段為5.85-5.925GHz，優選DCMA86-P2無線網卡。具有在車輛高速移動時通信距離遠、丟包率低和可靠性高的優點，可以在車輛高速移動時實現車輛間的車際通信以及車輛與RSU之間的穩定通信，因此特別適用于智能交通領域。
[0016]車域通信網卡通過Min1-PCIE接口與控制平臺連接，運行模式為AP(無線接入訪問點，Wireless Access Point)模式，支持IEEE802.llb/g/n協議，信號的工作頻段為
2.4GHz，優選Atheros-AR5BXB63無線網卡。具有傳輸速率高和可靠性高的優點，特別適用于車域通信，可以實現車載單元與用戶的電子設備間的數據和控制信號的發送、接收，滿足用戶對車載單元進行車域通信的要求。若車內乘員的電子設備若具有定位功能，當車載單元無法很好的通過定位模塊獲得實時的位置、速度信息時，可以使用通過車域通信服務連接的車內乘員的電子設備為車載單元提供必要的位置、速度等信息。在必要的時候，本車載單元也可以通過與車域通信網卡連接的電子設備獲取網絡接入服務。
[0017]電源模塊包括鋰電池和充電接口，車輛蓄電池連接至電源模塊內的充電接口，充電接口在車輛啟動后直接為車載單元供電并為鋰電池充電；鋰電池在車輛熄火后繼續為各個模塊供電，以提升車載單元的續航能力并且可有效避免車載單元過度消耗車輛蓄電池電力。
[0018]圖2是車載單元工作模式圖，其中車際用戶通信由車域通信和車際通信兩部分協同完成，一次車際用戶通信過程包含兩次車域通信和一次車際通信。由用戶的電子設備通過車域通信服務將用戶欲發送至其他用戶的消息轉交給車際通信網卡進行轉發才有可能完成車際用戶通信。其中的消息轉發涉及到車域通信設備和車際通信設備之間的協議轉換問題，傳統的車載單元大都使用藍牙和USB2.0有線技術實現車域通信。而藍牙和USB2.0技術使用的傳輸控制協議均不同于車際通信網卡使用的TCP/IP協議，這在實現車際用戶通信時會帶來繁瑣的協議轉換問題，可見這些傳統的車域通信技術已不再適用于現在的車際用戶通信的要求。而本車載單元使用支持IEEE802.llb/g/n協議的無線網卡實現車域通信模塊，車域通信模塊使用的IEEE802.llb/g/n協議和車際通信模塊使用的IEEE802.1lp協議屬于同一協議簇，使用的傳輸控制協議均為TCP/IP協議。這樣可以使得某用戶發送至其他用戶的消息在由車域通信網卡接收后可以在不進行任何協議轉換的前提下由車際通信網卡完成數據轉發，從而完成車際用戶通信。
[0019]車際用戶通信實現的具體方案如下:假設現有兩輛均搭載了本車載單元并處于通信范圍內的車輛，車內分別有用戶I和用戶2。若用戶I希望借助本車載單元發送文字、圖片、語音或視頻等信息至其他車輛內的用戶2時，用戶I使用連接至車載單元的電子設備發送的信息先通過一次車域通信由整合在自己車輛內的車載單元搭載的車域通信網卡接收至IJ，再由控制平臺將攜帶消息的數據包中的源IP地址改為車際通信網卡的IP地址以便與其他車載單元識別數據的發送者，之后車際通信網卡轉發由車域通信網卡接收到的用戶I發送的消息至用戶2所在的車輛。消息通過一次車際通信后，由用戶2車輛內部整合的車載單元搭載的車際通信網卡接收到，再由控制平臺將接收到的數據包的目的地址改為用戶2的電子設備的IP地址，車域通信網卡轉發由車際通信網卡接收到的信息至用戶2的電子設備，消息通過一次車域通信即可由用戶2的電子設備接收到，至此完成了一次完整的車際用戶通信。
【權利要求】
1.一種雙無線網卡結構的車載單元，其特征在于包括:控制平臺、車域通信網卡、車際通信網卡、定位模塊和電源模塊；所述控制平臺是車載單元的計算控制中心，用于對各個模塊進行控制以及數據處理，所述控制平臺使用嵌入式Linux開發板，集成串口、Min1-PCI接口和Min1-PCIE接口，可搭載定位模塊和多塊無線網卡；所述車域通信網卡通過控制平臺的Min1-PCIE接口與控制平臺相連，用于實現車載單元與車內用戶的電子設備間的通信；所述車際通信網卡通過控制平臺的Min1-PCI接口與控制平臺相連，用于實現車輛間的車際通信以及車輛與RSU間的通信；所述定位模塊通過控制平臺的串口與控制平臺相連，用于獲取的車輛的位置信息和速度信息并發送給車載單元的控制平臺；所述電源模塊包括鋰電池和充電接口，通過充電接口與車輛蓄電池相連，用于在車輛熄火后繼續為各個模塊供電。
2.如權利要求1所述的雙無線網卡結構的車載單元，其特征在于所述車際通信無線網卡使用IEEE802.lip協議，信號的工作頻段為5.85-5.925GHz，運行模式為Adhoc模式。
3.如權利要求1所述的雙無線網卡結構的車載單元，其特征在于所述車域通信無線網卡遵循IEEE802.llb/g/n協議，信號的工作頻段為2.4GHz，運行模式為AP模式。
【文檔編號】H04W88/06GK204119533SQ201420539245
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月18日 優先權日:2014年9月18日
【發明者】殷康紅, 王良民, 陳龍, 葉德祿, 陳向益, 趙利杰, 李春彥 申請人:江蘇大學