(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202022671986.9
(22)申请日 2020.11.18
(73)专利权人 南昌智能新能源汽车研究院
地址 330052 江西省南昌市南昌县迎宾中
大道2111号
(72)发明人 王磊　张李欣　吴名芝　龚朋朋　
徐博戎　刘伟　
(51)Int.Cl.
H04W  4/38(2018.01)
H04W  4/40(2018.01)
H04W  4/46(2018.01)
H04W  4/80(2018.01)
(54)实用新型名称
一种带有V2X功能的5G  TBOX装置
(57)摘要
本实用新型公开了一种带有V2X功能的5G
TBOX装置，包括双处理器芯片：主处理器和副处
理器，二者通过双口RAM相连；还包括5G模块，所
述5G模块通过PCIE连接所述主处理器，通过SPI
连接所述副处理器，所述5G模块外接V2X天线，所
述V2X天线与云端后台和通讯。主处理器芯
片处理大数据，包括来自车外面的人，车，路以及
以太网等信息，副处理器只处理CAN，CANFD信号
及ETC扣费信息等数据，这样可以提高车辆数据
通信的实时性和系统的可靠性。本实用新型可用
于远程控制车辆，远程信息交互，远程升级，车辆
诊断，ETC自动扣费，WiFi热点共享，连接手机APP
蓝牙钥匙，
以及接收和处理多种V2X的场景信息。权利要求书1页  说明书3页  附图2页CN 213186570 U 2021.05.11
C N  213186570
U
1.一种带有V2X功能的5G  TBOX装置，其特征在于，包括双处理器芯片：主处理器和副处理器，二者通过双口RAM相连；还包括5G模块，所述5G模块通过PCIE连接所述主处理器，通过
SPI连接所述副处理器，
所述5G模块外接V2X天线，所述V2X天线与云端后台和通讯。2.根据权利要求1所述的一种带有V2X功能的5G  TBOX装置，其特征在于，还包括ETC ，所述ETC的一端通过ETC天线接收路侧单元的信息，另一端通过UART串口和副处理器连接。
3.根据权利要求1所述的一种带有V2X功能的5G  TBOX装置，其特征在于，还包括GPS，所述GPS通过UART串口和主处理器连接。
4.根据权利要求1所述的一种带有V2X功能的5G  TBOX装置，其特征在于，还包括加速度传感器，所述加速度传感器与副处理器连接。
5.根据权利要求1所述的一种带有V2X功能的5G  TBOX装置，其特征在于，还包括低功耗蓝牙模块，所述低功耗蓝牙模块和手机APP蓝牙钥匙连接。
6.根据权利要求1所述的一种带有V2X功能的5G  TBOX装置，其特征在于，还包括WiFi模块，所述WiFi模块通过SDIO接口和副处理器连接。
7.根据权利要求1所述的一种带有V2X功能的5G  TBOX装置，其特征在于，还包括以太网PHY接口，所述以太网PHY接口收发芯片通过RGMII接口和主处理器相连。
8.根据权利要求1所述的一种带有V2X功能的5G  TBOX装置，其特征在于，还包括收发器CAN/CANFD，所述CAN/CANFD和副处理器连接。
权　利　要　求　书1/1页CN 213186570 U
一种带有V2X功能的5G TBOX装置
技术领域
[0001]本实用新型属于车辆远程控制与通信技术领域，具体涉及一种带有V2X功能的5G TBOX装置。
背景技术
[0002]未来汽车，即将发生翻天覆地的变化，越来越多人坐在车里，期待汽车带来的更多体验，它是一
辆交通工具，更是轮子上的智能终端。为了满足物联网车辆V2X需求，且物联网的海量数据传输要求超可靠、低时延，高带宽，完成车辆与路、人、云、车等多端的数据通讯。[0003]V2X，意为vehicle to everything，即车对外界的信息交换，车联网通过GPS导航技术、车对车交流技术、无线通信及远程感应技术奠定了新的汽车技术发展方向，可以视为一系列车载通讯技术的总称，实现车与车、车与、与之间的通信，达到一个更安全、便捷的智慧交通世界，实现了手动驾驶和自动驾驶的兼容，对实时交通信息的分析，自动选择路况最佳的行驶路线，从而大大缓解交通堵塞和提高安全性。
[0004]TBOX，TelematicsBOX，简称车载T‑BOX，可以为整车提供远程通讯接口，可以提供行车数据采集、位置信息记录，并通过移动通讯技术与后台服务器对接，以实现远程控制，提醒等功能。汽车内的一个ECU，是车内其他ECU和云端服务器通讯的纽带，5G TBOX 作为未来智能车辆大数据的入口，是汽车智能硬件厂商的核心产品， 通过5G+V2X 配置，能够实现远程控制，多种V2X场景接收和处理，WiFi热点共享，远程升级等功能。
实用新型内容
[0005]本实用新型提供一种带有V2X功能的5G TBOX装置，包括双处理器芯片：主处理器和副处理器，二者通过双口RAM相连；还包括5G模块，所述5G模块通过PCIE连接所述主处理器，通过SPI连接所述副处理器，所述5G模块外接V2X天线，所述V2X天线与云端后台和通讯。
[0006]优选地，还包括ETC,ETC的一端通过ETC天线接收路侧单元的信息，另一端通过UART串口和副处理器连接。
[0007]优选地，还包括GPS，所述GPS通过UART串口和主处理器连接。
[0008]优选地，还包括加速度传感器，所述加速度传感器与副处理器连接。
[0009]优选地，还包括低功耗蓝牙模块，所述低功耗蓝牙模块和手机APP蓝牙钥匙连接。[0010]优选地，还包括WiFi模块，所述WiFi模块通过SDIO接口和副处理器连接。[0011]优选地，还包括以太网PHY接口，所述以太网PHY接口收发芯片通过RGMII接口和主处理器。
[0012]优选地，还包括收发器CAN/CANFD，所述CAN/CANFD和副处理器连接。
[0013]本实用新型的有益效果是：采用5G模块，相比于传统4G，大大提高数据传输的速度和最大程度的解决通信数据系统实时性问题。通过连接外置V2X天线，采集车辆周边和基础设施的数据，再发给5G模块和主处理器模块，可以实现车与车之间的直接通信和数据
处理，交互。
附图说明
[0014]图1是本实用新型一种带有V2X功能的5G TBOX装置原理图。
[0015]图2是车外数据和一种带有V2X功能的5G TBOX装置信息交互的示意图。
具体实施方式
汽车钥匙芯片[0016]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行说明。
[0017]如图1所示，本实用新型提供一种带有V2X功能的5G TBOX装置，包括双处理器芯片：主处理器和副处理器，二者通过双口RAM相连；还包括5G模块，所述5G模块通过PCIE连接所述主处理器，通过SPI连接所述副处理器，所述5G模块外接V2X天线，所述V2X天线与云端后台和通讯。
[0018]TBOX中采用5G模块，相比于传统4G，大大提高数据传输的速度和最大程度的解决通信数据系统实时性问题。通过连接外置V2X天线，采集车辆周边和基础设施的数据，再发给5G模块和主处理器模块，可以实现车与车之间的直接通信V2V，比如车辆提前预警，驾驶员驾驶的车辆定期向周边车辆广播本车的速度，加速度，位置，变道等信息，周边车辆收到信息后，判断是否存在碰撞的风险，并且向驾驶员发出碰撞告警。汽车与行人通信V2P，保障行人安全，汽车与道路基础设施通信V2I，如交通信号灯、交通标识、停车位置等；其中违章信息预警的场景：由于道路监控的漏洞，驾驶员会利用这些漏洞或者不完善的监控设施进行违规驾驶，给道路带来隐患，包括高速占用急用车道，高峰期占用公交车道，
超速，违章停车等等。当车辆在高速行驶时，车辆向道路终端广播车辆的速度，位置信息，道路终端将这些信息上传到云端，进行计算和判断确认当前车辆是否满足当前道路的限制。V2N通信，指的是车辆通过移动网络与云端进行5G通信。
[0019]主处理器用于处理车内以太网接收到的高带宽，高速率，大容量的数据。5G模块收到的车辆周围的信息，通过PCIE高速串行计算机扩展总线标准接口发给主处理器进行处理与运算。
[0020]TBOX装置接收车内车身控制器BCM，一键启动PEPS，整车控制器VCU，发动机管理系统EMS，座椅加热模块SHS等控制器的CAN/CANFD信号，发给副处理器进行处理和运算，完成远程控制车窗，车门，空调，座椅加热远程启动发动机，上高压电，以及完成GB/T32960数据的上传等功能。
[0021]GPS，热启动时间小于1s，用于车辆的高精度定位和导航。
[0022]ETC模块，通过UART串口连接至副处理器，以实现与其他车载设备及外设备的通信。该装置还包括外接ETC天线，ETC天线通过专用短程通讯技术与连接在路侧单元上的天线交换信息,ETC天线获取的信息可通过Fakra接口传输至ETC模块，再传输给副处理器，作进一步的处理与分析。
[0023]加速度传感器，通过以太网，CAN，CANFD等通信方式，把车辆的速度，方向，加速度和车辆的三维绝对坐标数据发给TBOX，再通过5G模块将信号发给后台和手机APP，因此可以判定车辆是处于正常停放还是侧翻的状态，以及判定驾驶员的急加速，急减速等驾驶行为
分析。
[0024]该TBOX装置还带有低功耗蓝牙模块，TBOX蓝牙和手机APP通过加密认证，蓝牙配对成功后，TBOX连接到手机APP的蓝牙钥匙，因此APP可以通过蓝牙钥匙解闭锁车辆，极大的方便了用户用车需求。
[0025]该TBOX装置还带有Wifi模块，通过Wifi模块，可以为车机提供新闻推送，天气预报和在线音乐等功能，以及为移动设备提供热点服务。
[0026]在TBOX正常工作时候，电源管理模块给内置电池充电。当遇到紧急情况，比如安全气囊弹出，车辆蓄电池耗尽，内置电池开始为TBOX供电，TBOX向后台上传此时的车辆位置，并触发ECALL功能。
[0027]该TBOX装置带有以太网PHY，负责大容量和高带宽的视频，图像，音频等数据交互，基于DOIP协议，完成车辆的诊断功能。
[0028]该TBOX装置还带有CAN、CANFD接口，符合ISO11898标准，在CAN FD快速相位下，即使在总线速率和负载很高的情况下，该装置也能实现可靠的通信，在待机和睡眠模式的状态下电流消耗极低，且带有本地和远程唤醒的功能。