一种汽车通讯网络系统及汽车的制作方法

本发明涉及通讯技术领域，具体涉及一种汽车通讯网络系统及汽车。

背景技术：

随着通讯技术的发展，通讯网络的性能越来越高，通讯网络已经不再是仅仅满足人们日常打电话，上网等娱乐需求，而是越来越多地渗透到其它应用领域，例如通过智能网联汽车实现自动驾驶，提高行车安全和提高交通效率方面具有重要作用，并有助于节能环保。

传统的自动驾驶技术是将车辆自身全副武装起来，研发人员在车辆上安装各式各样复杂的、昂贵的传感器和计算设备等汽车硬件设备，增加了硬件成本，即使配置了复杂昂贵的硬件设备，在某些特殊场景下，例如恶劣天气、障碍物遮挡等，单车传感器不能100％可靠地探知周围情况，降低了出行人员的安全系数。

技术实现要素：

本发明提供了一种汽车通讯网络系统及汽车，可以解决现有技术中的汽车单车成本高以及出行者的通行效率和安全系数低的问题，实现智慧交通，提高用户体验。

第一方面，本发明提供了一种汽车通讯网络系统，具体的，所述系统包括：

第一通讯网络模块和第二通讯网络模块，所述第一通讯网络模块和所述第二通讯网络模块之间相互独立和/或相互通讯；

所述第一通讯网络模块通过蜂窝通讯网络覆盖，所述第一通讯网络模块包括多个基站和多个设置在路侧的第一路侧感知设备，所述基站与所述第一路侧感知设备之间实现数据交互，所述第一路侧感知设备用于实现第一道路区域内信息数据的感知；

所述第二通讯网络模块无蜂窝通讯网络覆盖，所述第二通讯网络模块包括多个路侧设备和多个设置在路侧的第二路侧感知设备，所述路侧设备与所述第二路侧感知设备之间实现数据交互，所述第二路侧感知设备用于实现第二道路区域内信息数据的感知；

所述基站和所述路侧设备之间通过有线连接。

进一步的，所述第一通讯网络模块还包括第一数据融合设备，所述第一数据融合设备用于实现所述第一路侧感知设备感知的所述第一道路区域内的信息数据的融合计算；

所述第二通讯网络模块还包括第二数据融合设备，所述第二数据融合设备用于实现所述第二路侧感知设备感知的所述第二道路区域内的信息数据的融合计算。

所述基站与所述第一路侧感知设备以及所述第一数据融合设备之间均通过有线连接；

所述路侧设备与所述第二路侧感知设备以及所述第二数据融合设备之间均通过有线连接。

进一步的，所述基站还用于实现与所述第一道路区域内信息数据的交互，所述路侧设备还用于实现与所述第二道路区域内信息数据的交互。

作为一种可实施的方案，所述基站具有有线通讯或蜂窝通讯或v2x通讯功能，所述路侧设备具有v2x通讯功能。

进一步的，所述第一通讯网络模块和所述第二通讯网络模块之间通过互联网通讯。

作为一种可实施的方案，所述第一通讯网络模块与所述互联网之间通过有线或无线连接，所述互联网与所述第二通讯网络模块之间通过有线连接。

进一步的，所述第一通讯网络模块还包括核心网，所述核心网用于实现与所述第一数据融合设备的信息数据之间的交互以及实现与互联网的信息数据之间的交互。

进一步的，所述第一道路区域包括第一动态参与者，所述第二道路区域包括第二动态参与者，所述第一动态参与者与所述第二动态参与者之间通过v2x进行通讯。

另一方面，本发明还提供了一种汽车，所述汽车基于上述所述的汽车通讯网络系统实现自动驾驶功能。

采用上述技术方案，本发明所述的一种汽车通讯网络系统具有如下有益效果：

本发明能够在路侧设置路侧感知设备代替汽车上设置的车载传感器，实现道路区域内的相关信息数据的探测，减少了汽车的硬件资源浪费，降低了汽车单车成本，且本发明中既能够实现有蜂窝网覆盖区域内信息与无蜂窝网覆盖区域内信息的相互独立，又能够实现有蜂窝网覆盖区域与无蜂窝网覆盖区域信息之间的数据交互，使得出行人员能够根据相关区域内信息提前规划行驶路径，提高了通行效率和出行人员的安全系数低的问题，改善了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种汽车通讯网络系统的网络架构图；

图2是本发明实施例提供的另一种汽车通讯网络系统的网络架构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

请参照图1，图1是本发明实施提供的一种汽车通讯网络系统的网络架构图，由图1可知，所述汽车通讯网络系统包括：

第一通讯网络模块和第二通讯网络模块，所述第一通讯网络模块和所述第二通讯网络模块之间相互独立和/或相互通讯；

在一种可实施的方案中，所述第一通讯网络模块独立于所述第二通讯网络模块，各自实现自身模块内的网络通讯，在另一种可实施的方案中，所述第一通讯网络模块和所述第二通讯网络模块可以实现相互之间的通讯，实现第一通讯网络模块内的信息数据与所述第二通讯网络模块内的信息数据之间的交互。

在一种可实施的方案中，所述第一通讯网络模块与所述第二通讯网络模块之间通过互联网实现信息数据的交互。具体的，所述第一通讯网络模块中的信息数据以及所述第二通讯网络模块中的信息数据均可以上传至互联网，由互联网实现信息数据的存储与后台管理，并根据第一通讯网络模块或第二通讯网络模块的需求将将存储的信息数据下发至第一通讯网络模块和/或第二通讯网络模块。

所述第一通讯网络模块通过蜂窝通讯网络覆盖，所述第一通讯网络模块包括多个基站和多个设置在路侧的第一路侧感知设备，所述基站与所述第一路侧感知设备之间实现数据交互，所述第一路侧感知设备用于实现第一道路区域内信息数据的感知；

所述第二通讯网络模块无蜂窝通讯网络覆盖，所述第二通讯网络模块包括多个路侧设备(rsu)和多个设置在路侧的第二路侧感知设备，所述路侧设备与所述第二路侧感知设备之间实现数据交互，所述第二路侧感知设备用于实现第二道路区域内信息数据的感知；

所述基站和所述路侧设备之间通过有线连接。

可以理解的是，数据在传输的过程中，可以分为控制数据的传输和业务数据的传输，所述控制数据的传输可以理解为网络节点之间的传输，例如从a网络传输至b网络，所述业务数据的传输可以理解为用户需求的产品基于网络的数据流，例如下载的电影、下载的电视剧或现在的视频、音频等。

在本说明书中，通过将设置在第一通讯网络模块的基站和设置在第二通讯网络模块的路侧设备通过有线连接，可以实现基站和路侧设备之间的控制数据的传输，以实现基站将获取的道路参与者目前的状态通过有线传输给路侧设备，使得路侧设备基于接收的基站节点实现对道路参与者的业务数据的继续控制，保证道路参与者在第一通讯网络模块运动到第二通讯网络模块的过程中，业务数据传输的衔接性良好，避免业务数据传输中断。

为便于理解，现举例如下：

当道路参与者是行人时，该行人在第一通讯网络模块中基于基站的网络覆盖正在使用移动终端在线观看一部电影，则当行人由第一通讯网络模块运动至第二通讯网络模块，即当移动终端逐渐远离基站，但逐渐接近路侧设备时，移动终端与基站之间的信号强度逐渐减弱，当减弱到一定阀值时，基站将其管理的移动终端在线下载的电影的相关数据信息移交给下一节点准备接手的路侧设备，并基于v2x通讯协议(该通讯协议按照互联互通的国标定义)，实施v2x的切换动作，由基于基站的v2x的业务数据的传输切换到基于路侧设备的v2x的业务数据的传输，使得该电影在第二通讯网络模块的在线下载节点能够衔接该电影在第一通讯网络模块的下载节点，从而保证该电影的在线下载不中断。

可以理解的是，由于基站和路侧设备属于两个不同的网络构架，两者之间不存在协议关系，因此，在没有v2x的切换动作时，当移动终端远离基站，其基于基站的网络覆盖的的信号强度逐渐减弱至一定阈值时，该电影将会停止在下载，且在移动终端进入第二通讯网络模块时扔处于停滞状态，或者重新点击下载，并不能实现电影在两个通讯网络模块之间的无暂停的连贯下载。

以下，通过对第一通讯网络模块和第二通讯网络模块的具体介绍详细介绍本发明实施例示出的汽车通讯网络系统的网络构架的具体数据传输过程。

具体的，通过蜂窝通讯网络(移动网络)覆盖的第一通讯网路模块中，所述蜂窝通讯网络可以包括但不限于gsm网络、cdma网络、3g/4g/5g网络、fdma、tdma、pdc、tacs、amps等中的任意一种。

进一步的，所述第一通讯网络模块中的第一路侧感知设备包括但不限于雷达、摄像机、超声波、红外线等。所述第一道路区域内包括第一动态参与者和第一静态参与者，所述第一动态参与者可以包括位于所述第一道路区域内的行人、车辆等，所述第一静态参与者可以包括位于所述第一道路区域内的车道线、标识牌、红绿灯、静态障碍物等。所述第一路侧感知设备可以用于感知所述第一动态参与者(人、车辆、动态障碍物等)的运动速度、运动方向以及运动加速度等运动信息数据，还可以用于感知第一动态参与者的形状信息、尺寸信息等运动参与者的第一固有属性信息数据，可以理解的是，所述动态障碍物可以包括畜力车、动物等；进一步的，所述第一路侧感知设备还可以用于感知所述第一静态参与者(车道线、标识牌、红绿灯、静态障碍物等)的形状信息、状态信息等第一静态参与者的第一自身属性信息数据，可以理解的是，所述静态障碍物可以包括土、石、树、木等。可以理解的是，在图中，以障碍物整体代替动态障碍物和静态障碍物。

进一步的，所述第一通讯网络模块还包括第一数据融合设备所述第一数据融合设备用于实现所述第一路侧感知设备感知的所述第一道路区域内的信息数据的融合计算。所述第一数据融合设备与所述基站之间通过有线连接，所述第一数据融合设备与所述基站之间可以实现信息数据之间的交互。

在一种可实施的方案中，所述第一数据融合设备可以为第一边缘计算设备(mec)，所述第一边缘计算设备具备多传感器数据融合分析处理能够，具有数据的存储与分发功能。

可以理解的是，现有技术中均是将探测传感器设置在车辆上，进行道路参与者的信息探测，再通过车载计算硬件来分析计算，最后生成的数据用于自动驾驶算法的输入参数，这种传统设计要求车辆自身配备复杂且昂贵的各种传感器和计算硬件，使得车辆价格昂贵，无法量产商用化，且车辆行驶过程中的震动影响硬件的可靠性，数据计算结果会存在较大的误差。

本申请中，由第一路侧感知设备代替汽车上的车载传感器，并将该第一路侧感知设备设置在路侧，实现了路侧感知设备该硬件设备的集中化部署，共享化使用，减少了车辆的硬件资源浪费，降低汽车的单车成本，有效解决了现有技术中先进技术与高昂成本之间的矛盾的问题；由第一边缘计算设备代替车辆上的计算硬件，所述第一边缘计算设备安装在路侧，不会受车辆行驶震动的影响，数据计算结果相对准确，重要的，本申请中，所采集的数据量庞大，在海量数据混合的背景下，本技术方案通过边缘计算设备在网络的边缘处理、分析所收集的第一道路区域中的第一动态参与者的相关信息数据以及第一静态参与者的相关信息数据，实现数据的本地处理，避免了数据的流转，从而减少了网络流量和响应时间，极大的提高了响应速度，增强了用户体验，降低了数据响应延迟时间，提高了交互质量。

具体的，在一种可实施的方案中，所述基站与所述第一路侧感知设备之间通过有线连接，用以接收所述第一路侧感知设备感知的所述第一道路区域内的第一动态参与者的信息数据以及接收所述第一路侧感知设备感知的所述第一道路区域内的第一静态参与者的信息数据。所述第一数据融合设备与所述基站之间通过有线连接，用于接收所述基站传输的第一道路区域内的信息数据，并将接收的所述信息数据进行融合计算。在一种可实施的方案中，所述第一数据融合设备可以将融合计算后的所述第一道路区域内的信息数据进行数据存储，并根据第一动态参与者的信息数据的需求，将第一数据融合设备存储的融合计算后的所述第一道路区域内的信息数据通过基站下发给所述第一动态参与者。

进一步的，所述第一通讯网络模块还包括核心网，该核心网用于实现与所述第一数据融合设备的信息数据之间的交互以及与互联网的信息数据之间的交互，可以理解的是，在一种可实施的方案中，所述第一数据融合设备可以将融合计算后的所述第一道路区域内的信息数据传输给所述核心网，并由核心网存储，以满足后期信息数据的调用，或者，经由核心网为桥梁，将所述第一道路区域内的信息数据传输给互联网，以实现第一道路区域内的信息数据的存储或后期调用。所述核心网与所述互联网之间可以通过有线连接。

进一步的，无蜂窝网覆盖的，所述第二通讯网络模块中的第二路侧感知设备包括但不限于雷达、摄像机、超声波、红外线等。所述第二道路区域内包括第二动态参与者和第二静态参与者，所述第二动态参与者可以包括位于所述第二道路区域内的行人、车辆等，所述第二静态参与者可以包括位于所述第二道路区域内的车道线、标识牌、红绿灯、静态障碍物等。所述第二路侧感知设备可以用于感知所述第二动态参与者(人、车辆、动态障碍物等)的运动速度、运动方向以及运动加速度等运动信息数据，还可以用于感知第二动态参与者的形状信息、尺寸信息等运动参与者的第二固有属性信息数据，可以理解的是，所述动态障碍物可以包括畜力车、动物等；进一步的，所述第二路侧感知设备还可以用于感知所述第二静态参与者(车道线、标识牌、红绿灯、静态障碍物)等的形状信息、状态信息等第二静态参与者的第二自身属性信息，可以理解的是，所述静态障碍物可以包括土、石、树、木等。可以理解的是，在图中，以障碍物整体代替动态障碍物和静态障碍物。

可以理解的是，上述所述的第一路侧感知设备和第二路侧感知设备相同，为实现在不同区域中的路侧感知设备的区分，将其分为第一路侧感知设备和第二路侧感知设备。

进一步的，所述第二通讯网络模块还包括第二数据融合设备所述第二数据融合设备用于实现所述第二路侧感知设备感知的所述第二道路区域内信息的融合计算。所述第二数据传输设备与所述路侧设备之间通过有线连接，所述第二数据传输设备与所述路侧设备之间可以实现信息数据之间的交互。在一种可实施的方案中，所述第二数据融合设备可以为第二边缘计算设备(mec')，所述第二边缘计算设备可以安装在路侧，所述第二边缘计算设备具备多传感器数据融合分析处理能够，具有数据的存储与分发功能。可以理解的是，所述第二边缘计算设备和所述第一边缘计算设备的始终是相同的设备，只是存在于不同的网络模块中。所述第一边缘计算设备和第二边缘计算设备可以为1个，也可以为多个。

可以理解的是，现有技术中均是将探测传感器设置在车辆上，进行道路参与者的信息探测，再通过车载计算硬件来分析计算，最后生成的数据用于自动驾驶算法的输入参数，这种传统设计要求车辆自身配备复杂且昂贵的各种传感器和计算硬件，使得车辆价格昂贵，无法量产商用化，且车辆行驶过程中的震动影响硬件的可靠性，数据计算结果会存在较大的误差。

本申请中，由第二路侧感知设备代替汽车上的车载传感器，并将该第二路侧感知设备设置在路侧，实现了路侧感知设备该硬件设备的集中化部署，共享化使用，减少了车辆的硬件资源浪费，降低汽车的单车成本，有效解决了现有技术中先进技术与高昂成本之间的矛盾的问题；由第二边缘计算设备代替车辆上的计算硬件，所述第二边缘计算设备安装在路侧，不会受车辆行驶震动的影响，数据计算结果相对准确。

重要的，本申请中，所采集的数据量庞大，在海量数据混合的背景下，本技术方案通过边缘计算设备在网络的边缘处理、分析所收集的第二道路区域中的第二动态参与者的相关信息数据以及第二静态参与者的相关信息数据，实现数据的本地处理，避免了数据的流转，从而减少了网络流量和响应时间，极大的提高了响应速度，增强了用户体验，降低了数据响应延迟时间，提高了交互质量。

具体的，在一种可实施的方案中，所述路侧设备与所述第二路侧感知设备之间可以通过有线连接，用以接收所述第二路侧感知设备感知的所述第二道路区域内的第二动态参与者的信息数据以及用以接收所述第二路侧感知设备感知的所述第二道路区域内的第二静态参与者的信息数据。所述第二数据融合设备与所述基站之间通过有线连接，用于接收所述基站传输的第二道路区域内的信息数据，并将接收的所述信息数据进行融合计算。在一种可实施的方案中，所述第一数据融合设备可以将融合计算后的所述第一道路区域内的信息数据进行数据存储，并根据第二动态参与者的信息数据的需求，将融合计算后的所述第一道路区域内的信息数据通过基站下发给所述第二动态参与者。

在一种可实施的方式中，上述所述的有线网络也可以为fe(fastethernet的缩写，即快速以太网，是目前主流100m网络的称呼。也是通常说的百兆网)或ge(gigabitethernet的缩写，即1000m传输速率的以太网)。

可以理解的是，在本发明实施例图中，以实线标识有线通讯，(图中以fe/ge示出)，以点划线标识v2x通讯，以虚线标识除有线网络和v2x以外的通讯(图中以4g/5g示出)。

可以理解的是，在本发明实施例中，有线通讯、移动网络通讯以及v2x通讯之间的通讯组合仅是一种实施方式，在其它可实施的方案中，可以根据路侧感知设备在具体的网络架构中的布局进行调整。

本发明中不仅能够实现有蜂窝网覆盖区域内信息与无蜂窝网覆盖区域内信息的相互独立，实现各自相信息数据的传输与采集，而且能够实现有蜂窝网覆盖区域与无蜂窝网覆盖区域信息之间的数据交互，使得出行人员能够根据相关区域内信息提前规划行驶路径，提高了通行效率，解决了现有技术中在无网络覆盖区域无法获取周边道路相关数据，给出行人员的出行安全带来困扰的问题，提高了出行人员的安全系数，改善了用户体验。

进一步的，参阅图2，图2是本发明实施例提供的另一种汽车通讯网络系统的网络架构图，如图2所示，与上述实施例不同的是，在本实施例中，在网络比较弱时，所述第一运动参与者与第一路侧感知设备之间可以通过移动网络通讯功能，例如3g/4g/5g等网络通讯功能，由第一运动参与者通过自身的终端设备将所述运动信息数据传输给所述第一路侧感知设备或将所述第一固有属性信息数据传输给所述第一路侧感知设备。可以理解的是，所述终端设备可以包括具移动网络通讯功能的智能手机、平板电脑、笔记本电脑、数字助理、智能可穿戴设备、车载终端等类型的实体设备，也可以包括运行于实体设备中的软体，例如应用程序等。

进一步的，所述基站与所述第一静态参与者之间可以通过有线连接，所述基站直接接收所述第一静态参与者发送的第一自身属性信息。

所述第二运动参与者与第二路侧感知设备之间可以通过v2x通讯功能，由第二运动参与者通过自身的终端设备将所述运动信息数据传输给所述第二路侧感知设备或将所述第二固有属性信息数据传输给所述第二路侧感知设备。可以理解的是，所述终端设备可以包括具v2x网络通讯功能的智能手机、平板电脑、笔记本电脑、数字助理、智能可穿戴设备、车载终端等类型的实体设备，也可以包括运行于实体设备中的软体，例如应用程序等。

进一步的，所述路侧设备与所述第二静态参与者之间可以通过有线连接，所述路侧设备直接接收所述第二静态参与者发送的第二自身属性信息数据。

可以理解的是，在本发明实施例图中，以实线标识有线通讯，(图中以fe/ge示出)，以点划线标识v2x通讯，以虚线标识除有线网络和v2x以外的通讯(图中以4g/5g示出)。

可以理解的是，在本发明实施例中，有线通讯、移动网络通讯以及v2x通讯之间的通讯组合仅是一种实施方式，在其它可实施的方案中，可以根据路侧感知设备在具体的网络架构中的布局进行调整。

进一步的，本发明还提供了一种汽车，所述汽车能够基于上述汽车通讯网络系统实现自动驾驶功能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。