[发明专利]一种基于时间敏感网络的无人车辆通信系统

说明书

本发明公开了一种基于时间敏感网络的无人车辆通信系统，包括中央计算控制单元、车载以太网交换机、车辆控制单元、中央网关和无线通信单元，所述中央计算控制单元用于核心算法的处理、数据的处理以及逻辑命令的下达，所述车载以太网交换机，用于数据的传输、交换与转发，所述中央计算控制单元通过时间敏感网络与所述车载以太网交换机连接，所述车辆控制单元通过CAN总线与所述中央网关连接，所述中央网关通过时间敏感网络与所述车载以太网交换机连接，所述无线通信单元用于车辆的无线通信，所述无线通信单元通过时间敏感网络与所述车载以太网交换机连接，交换机采用TSNSwitch模块不仅具有常用的以太网口，还具有TSN数据帧的转换功能。

技术领域

本发明涉及车辆通信技术领域，具体为一种基于时间敏感网络的无人车辆通信系统。

背景技术

随着无人驾驶车辆的流行，集成了高级驾驶辅助系统、智能视觉安全及信息娱乐设备的新型信息平台主导了新一代汽车电子的发展趋势，高清摄像图、多媒体娱乐等设备的大量应用和不断增加的数据传输交换都对传统车载网络的宽带提出了挑战。

目前无人车辆通信系统使用传统的以太网传输机制存在一定的局限性，传统的以太网原本只设计用于处理纯粹的静态非实时数据和保证其可靠性，至于顺序和包延迟等并非作为重要的考虑因素。传统的以太网无法从根本上满足工业动态实时数据的传输需要，导致了过多的时延(Delay)和抖动(Jitter)。

时间敏感网络(以下简称“TSN”)是整合的不同应用领域的确定性网络技术，是统一的国际标准化确定性技术。TSN技术作为新兴的确定性网络技术，其在时间敏感网络中作为一组位于数据链路层的协议簇，从底层架构中改变了以太网的不确定性，将其转变为确定性网络，触发了以太网本身的一次自我迭代。

基于此，本发明设计了一种基于时间敏感网络的无人车辆通信系统，以解决上述提到的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于时间敏感网络的无人车辆通信系统，以解决上述提到的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于时间敏感网络的无人车辆通信系统，包括中央计算控制单元、车载以太网交换机、车辆控制单元、中央网关和无线通信单元，所述中央计算控制单元用于核心算法的处理、数据的处理以及逻辑命令的下达，所述车载以太网交换机，用于数据的传输、交换与转发，所述中央计算控制单元通过时间敏感网络与所述车载以太网交换机连接，所述车辆控制单元通过CAN总线与所述中央网关连接，所述中央网关通过时间敏感网络与所述车载以太网交换机连接，所述无线通信单元用于车辆的无线通信，所述无线通信单元通过时间敏感网络与所述车载以太网交换机连接。

优选的，所述车辆控制单元包括动力控制模块、底盘控制模块、车体控制模块和电子座舱模块，所述动力控制模块用于控制车辆的动力系统，所述底盘控制模块用于控制车辆的底盘系统，所述车体控制模块用于控制车辆的车身电子系统，所述电子座舱模块用于控制及处理车辆的座舱仪表和导航信息娱乐系统，动力控制模块、底盘控制模块、车体控制模块和电子座舱模块分别通过CAN总线与所述中央网关单元连接。

优选的，所述无线通信单元中内嵌有安全过滤网关模块，用于过滤无线通信中的不安全网络信息内容。

优选的，所述车载以太网交换机包括CPU模块和TSNSwitch模块，所述车载以太网交换机还包括与所述TSNSwitch模块相连接的带有 10M/100M/1000M以太网口的接插件、与所述的CPU模块相接的带有SD卡的接插件。

优选的，所述的带有10M/100M/1000M以太网口的接插件为四个，带有 SD卡的接插件为一组。