(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210972479.X (22)申请日 2022.08.15 (71)申请人 河北远东 通信系统工程有限公司 地址 050200 河北省石家庄市鹿泉经济开 发区昌盛大街21号 (72)发明人 汪沂　张翔宇　侯春辉　 (74)专利代理 机构 河北东尚律师事务所 13124 专利代理师 王文庆　曲佳颖 (51)Int.Cl. H04W 4/40(2018.01) H04W 4/029(2018.01) H04W 64/00(2009.01) H04L 69/22(2022.01) H04L 67/52(2022.01) H04L 67/12(2022.01)H04L 9/40(2022.01) (54)发明名称 一种具备惯导功能的智能OBU 装置 (57)摘要 本发明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RS U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 明可以解决 车路协同建 设中组网及设备定位的问题。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115361666 A 2022.11.18 CN 115361666 A 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V 2X子系统中的第一 通信模块和V 2X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； 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。 3.根据权利要求2所述的具备惯导功能的智能OBU装置， 其特征在于， 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V 2X子系统通信接口； 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， 将数据与权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115361666 A 2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BS M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。 4.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， 惯导子系统包括 射频放大器、 信号处 理SOC和CAN 通信模块； 射频放大器为低噪声放大设计， 用于将GNS S信号进行放大； 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； 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 。 5.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， 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。 6.根据权利要求3所述的具备惯导功能的智能OBU装置， 其特征在于， 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。 7.根据权利要求3所述的具备惯导功能的智能OBU装置， 其特征在于， 还包括电源管理 系统， 所述电源管理系统与SOC之间通过控制信号连接， 进行 供电和供电管理。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115361666 A 3