[發明專利]一種無線車域網網關

無效

• 申請號: 200910197603.4
• 申請日: 2009-10-23
• 公開（公告）號: CN101674683A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發明（設計）人: 沈勇;鄒清全;張新豐;楊旭;丁國飛
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: H04W88/16
• 分類號: H04W88/16
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 吳林松

技術領域

本發明涉及一種移動車載網絡接入工具，屬于無線通訊技術領域。

背景技術

21世紀是信息的時代，作為信息傳輸的重要載體，無線通訊技術的發展也是日新月異，其覆蓋范圍已涉及全球的每一個角落，滲透入人們生活的方方面面。通訊速度和質量也有了很大的提高，正在滿足人們日益復雜的功能需求。特別是進入新世紀，3G技術取得了長足的發展，并開始了實用化。主要標準包括歐洲的WCDMA，日本、韓國、北美的CDMA2000，以及中國的TD-CDMA。與此同時，中短程通訊技術也取得了突破性的進展，由Wimax論壇聯盟主導的Wimax技術作為最后1km的解決方案，被認為是構建城域網的最佳選擇，傳統的基于IEEE802.11的Wifi技術通訊距離和質量也有了極大的提高。專為車輛通訊設計的基于IEEE802.11p的WAVE協議體系，采取了一系列舉措以滿足車輛通訊對于可靠性和安全性的要求。

汽車作為信息技術的“最后一塊孤島”，必將成為無線運營商、設備和服務供應商角逐利益的主戰場。汽車技術與現代無線通訊技術的融合成為各大整車廠提升品牌形象，增加銷售附加值的重要手段。正是在這一背景之下，出現了一種全新的技術——Telematics。全球范圍內，整車廠圍繞這一技術紛紛推出了自己的產品和服務，如通用的Onstar系統，福特的Sync系統，豐田的G-Book等。就在今年通用與上海汽車集團合資成立的安吉安星信息服務公司將開始為上海通用汽車在中國生產、銷售的汽車提供汽車安全信息服務。面對日益擴大的市場蛋糕，國內整車廠也在加快自己的研發步伐，上海汽車預計在2011年將推出自己的Telematics系統。可以預見，中國作為全球最大的新興汽車市場，汽車信息服務業將取得長足的發展。但在這一服務理念迅速發展的同時，相關硬件平臺的開發卻相對落后。

目前國內尚沒有成熟的車載網絡接入硬件，比較相近的是專利號為02137844.4的無線車域網網關專利。該專利涉及的發明主要基于WPAN(個人無線網)技術，可以將車內的PDA、筆記本、手機等移動終端組成個人局域網，并通過GSM蜂窩網模塊接入外網。該專利一定程度上滿足了車內用戶的網絡需求，但存在以下局限性：1、覆蓋范圍窄，在十米以內，只能為車內終端提供網絡接入，其實質是一種車內網網關，而不是車域網網關；2、無法滿足車輛的網絡需求，在該發明中汽車只是一個載體，而不是作為一個網絡終端。

發明內容

本發明的目的是提供一種適合車輛應用的車載無線網絡接入工具，能夠為車輛本身及特定范圍內的其他車輛及移動終端提供高速無線接入。

為達到上述目的，本發明的解決方案是：

本發明是一種無線車域網網關，該網關包括微處理器、中短程無線通訊模塊、商用蜂窩網模塊、電源管理模塊、人機交互界面、車載網絡接口模塊、GPS模塊和功放及外接天線組成。微處理器作為系統核心對整個系統進行管理；中短程無線通訊模塊是構建無線車域網的內部通訊模塊；商用蜂窩網模塊提供整個車域網與外部蜂窩網的接口；電源管理模塊將車載電源轉換為內部各模塊要求的穩定電源；人機界面使用戶能夠跟微處理器進行交互；車輛接口模塊提供網關與車載網絡(Can/Lin/FlexRay等)的接口；GPS模塊能夠為網絡內所有車輛提供導航和定位服務；功放及外接天線用來提高信號強度和覆蓋范圍。微處理器通過USB，UART，GPIO等通用接口與各模塊連接。

微處理器作為網關的核心，硬件上包括與各模塊連接的通用電氣接口，同時還應具備足夠的處理能力，能夠支持操作系統，提供人際界面的后臺支持。同時還須開發各功能模塊的接口驅動，以及相關的管理服務程序。現在市場上有很多功能強大的處理器以及配套的開發工具能夠很好的滿足設計需求。

中短程無線通訊模塊現在比較成熟的有Wifi模塊和Wimax模塊，市場上均有相關產品出售。這類模塊功率和成本都較低，體積小很適合產品集成。

商用蜂窩網模塊現在的主流是GSM模塊，CDMA技術也正在普及，Simcom公司的相關產品便能滿足本發明的相關需求。

人機界面包括輸入端和顯示端兩部分，輸入端可采用各種按鍵、觸摸屏等形式，顯示端可采用LCD顯示屏。

電源管理模塊主要起穩壓跟變壓的作用，滿足不同模塊的電壓需求，可以由各種穩壓電源組成。電源直接由車載蓄電池供給，具體接口可通過點煙器和OBD診斷口。

車載網絡接口模塊的作用是將網關跟車載網絡連接，從而使車輛本身作為一個網絡終端，分享網絡資源。

GPS定位模塊能夠滿足網絡內車輛的的定位要求，并可為他們提供導航服務。