一种多模式紧凑型智能网联路侧单元的制作方法

1.本实用新型涉及车路协同设备领域，具体涉及一种具有多种工作模式的智能网联路侧单元。


背景技术：

2.车联网v2x（vehicle to everything）技术最近几年成为自动驾驶行业研发的热点，目前全国有十余个省份开展了智慧高速公路的建设，其中建设了几公里到几十公里不等的车路协同试验段。智能网联路侧单元rsu（road side unit）是车路协同应用之中必不可少的设备之一，通过它能够实现与车辆的车载设备obu（on board unit）之间交互通信，还能够将路侧其它传感器的状态发送给驾驶者，有力提升了交通安全水平。
3.rsu的功能性能测试是rsu开发过程中关键环节。针对不同的客户需求，智能网联路侧单元的功能就各不相同。为了满足不同场景下的客户不同需求，某些模块只是功能性能测试时需要，实际道路安装部署时可能并不需要某些模块的功能。或者由于技术的成熟度或成本等因素的考虑，例如有的客户由于需要和已有设备或系统对接，而已有设备或系统不支持最新的技术，于是某些客户不需要某项采用最新的技术的模块；而有的客户需要评估最新技术在一个复杂系统中的适应性，此时就需要某些采用最新技术的模块。因此智能网联路侧单元必须预留一些模块，以获得更广的适应性。预留模块不需长时间连续工作，否则全部模块都长时间供电会造成整机功耗较大，而若多个模块不进行紧凑性设计，整个路侧单元的尺寸较大，占用空间较多。


技术实现要素：

4.为了解决智能网联路侧单元功能模块和实际道路部署之间以及不同客户之间存在的需求差异，本实用新型公开一种多模式紧凑型智能网联路侧单元，包含电源模块、模式调整模块、常供电模块和选供电模块，其中，电源模块为支持poe(power over ethernet)技术的供电模块；常供电模块和选供电模块均通过模式调整模块才与电源模块实现供电线路的连通，常供电模块包含v2x通信模块和硬件加密模块，选供电模块包含5g通信模块和接口模块；模式调整模块始终与电源模块保持供电线路的连通，包含多路选择开关，实现普通模式、低功耗模式、超低功耗模式和编程模式不同通路的连接。
5.常供电模块包含v2x通信模块和硬件加密模块；选供电模块包含5g通信模块和接口模块；接口模块包含usb模块、wifi模块、can模块、以太网模块和蓝牙模块。usb模块为usb 2.0模块或usb 3.0模块；wifi模块为普通wifi 5模块或wifi 6模块；can模块为普通can模块或can fd模块；蓝牙模块为蓝牙4.0模块或蓝牙5.0模块。
6.工作模式即多路选择开关的连接方式，包含4种：普通模式、低功耗模式、超低功耗模式和编程模式，其中，普通模式是将电源模块和所有常供电模块以及所有选供电模块的供电线路连通；低功耗模式是只将电源模块和常供电模块以及所需要的选供电模块的供电线路连通；超低功耗模式是只将电源模块和常供电模块的供电线路连通；编程模式是只将
电源模块和常供电模块中的v2x通信模块的供电线路连通。
7.对于低功耗模式而言，当所需要的选供电模块数量不同时，模式调整模块将相应的模块与电源模块的供电线路连通，从而有一级低功耗模式、二级低功耗模式、三级低功耗模式、四级低功耗模式和五级低功耗模式。
8.一级低功耗模式为除了常供电模块外，所需要的选供电模块数量为1，包含6种类型：5g模式、usb模式、wifi模式、can模式、以太网模式、蓝牙模式。
9.其中，所述5g模式为电源模块只给常供电模块和5g通信模块进行供电；所述usb模式为电源模块只给常供电模块和usb模块进行供电；所述wifi模式为电源模块只给常供电模块和wifi模块进行供电；所述can模式为电源模块只给常供电模块和can模块进行供电；所述以太网模式为电源模块只给常供电模块和以太网模块进行供电；所述蓝牙模式为电源模块只给常供电模块和蓝牙模块进行供电。
10.二级低功耗模式为除了常供电模块外，所需要的选供电模块数量为2，包含15种类型：5g
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usb模式、5g
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wifi模式、5g
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can模式、5g
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以太网模式、5g
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蓝牙模式、usb
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wifi模式、usb
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can模式、usb
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以太网模式、usb
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蓝牙模式、wifi
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can模式、wifi
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以太网模式、wifi
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蓝牙模式、can
‑
以太网模式、can
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蓝牙模式、以太网
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蓝牙模式。
11.其中，所述5g
‑
usb模式为电源模块只给常供电模块、5g通信模块、usb模块进行供电；所述5g
‑
wifi模式为电源模块只给常供电模块、5g通信模块、wifi模块进行供电；所述5g
‑
can模式为电源模块只给常供电模块、5g通信模块、can模块进行供电；所述5g
‑
以太网模式为电源模块只给常供电模块、5g通信模块、以太网模块进行供电；所述5g
‑
蓝牙模式为电源模块只给常供电模块、5g通信模块、蓝牙模块进行供电；其余类型以此类推，不再赘述。
12.三级低功耗模式为除了常供电模块外，所需要的选供电模块数量为3，则将5g通信模块、usb模块、wifi模块、can模块、以太网模块、蓝牙模块之中任何三个需要的模块与电源模块的供电线路进行连通，参照前面所述一级和二级低功耗模式，不再赘述。
13.四级低功耗模式为除了常供电模块外，所需要的选供电模块数量为4，则将5g通信模块、usb模块、wifi模块、can模块、以太网模块、蓝牙模块之中任何四个需要的模块与电源模块的供电线路进行连通，参照前面所述一级和二级低功耗模式，不再赘述。
14.五级低功耗模式为除了常供电模块外，所需要的选供电模块数量为5，则将5g通信模块、usb模块、wifi模块、can模块、以太网模块、蓝牙模块之中任何五个需要的模块与电源模块的供电线路进行连通，参照前面所述一级和二级低功耗模式，不再赘述。
15.若所需要的选供电模块数量为6，则将5g通信模块、usb模块、wifi模块、can模块、以太网模块、蓝牙模块之中所有六个模块与电源模块的供电线路进行连通，则转换为普通模式了。
16.由此，通过工作模式不同通路的连接，不同的选供电模块上电工作，实现了不同功能的按需调节，降低了路侧单元的能耗。
17.为了使模块布置位置立体化，降低占用空间，v2x通信模块、硬件加密模块和5g通信模块布置在同一pcb主控板上，电源模块、模式调整模块和接口模块布置在另一pcb副板上，pcb副板的安装方向与pcb主控板垂直，通过焊接方式与pcb主控板进行电信号连接。由此智能网联路侧单元的结构较紧凑。
附图说明
18.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
19.图1为本实用新型一个实施例的智能网联路侧单元组成框图。
20.图2为本实用新型一个实施例的接口模块组成框图。
21.图3为本实用新型另一个实施例的接口模块组成框图。
具体实施方式
22.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面参考附图描述本实用新型提出的一种多模式紧凑型智能网联路侧单元。
23.图1是根据本实用新型一个实施例的智能网联路侧单元组成框图。如图1所示，包含电源模块1、模式调整模块2、常供电模块3和选供电模块4，其中所述电源模块1为支持poe技术的供电模块，所述常供电模块3和所述选供电模块4均通过所述模式调整模块2才与所述电源模块1实现供电线路的连通，所述模式调整模块2始终与电源模块1保持供电线路的连通，包含多路选择开关，实现普通模式、低功耗模式、超低功耗模式和编程模式不同通路的连接。
24.所述常供电模块3包含v2x通信模块31、硬件加密模块32；所述选供电模块4包含5g通信模块41、接口模块42。
25.接口模块42包含usb模块、wifi模块、can模块、以太网模块、蓝牙模块。usb模块为usb 2.0模块或usb 3.0模块；wifi模块为普通wifi 5模块或wifi 6模块；can模块为普通can模块或can fd模块；蓝牙模块为蓝牙4.0模块或蓝牙5.0模块。
26.其中，usb 2.0模块为支持usb（universal serial bus，通用串行总线）2.0版本技术规范的硬件模块；usb 3.0模块为支持usb（universal serial bus，通用串行总线）3.0版本技术规范的硬件模块。普通wifi 5模块为支持ieee 802.11ac技术规范的无线局域网通信模块；wifi 6模块为支持ieee 802.11ax技术规范的无线局域网通信模块。普通can模块为支持传统控制器域网 (controller area network，can) 总线协议的接口模块；can fd模块为支持（can with flexible data
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rate）总线协议的接口模块。蓝牙4.0模块为支持蓝牙4.0核心规范（bluetooth core specification version 4.0 ）的硬件模块；蓝牙5.0模块为支持蓝牙5.0核心规范的硬件模块。
27.在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，实施例中usb模块为usb 2.0模块；wifi模块为普通wifi 5模块；can模块为普通can模块；蓝牙模块为蓝牙5.0模块。
28.具体地，如图2所示，接口模块42包含usb 2.0模块421、普通wifi 5模块422、普通can模块423、以太网模块424、蓝牙5.0模块425。
29.工作模式包含4种：普通模式、低功耗模式、超低功耗模式和编程模式，其中所述普通模式是将电源模块1和所有常供电模块3以及所有选供电模块4的供电线路连通；所述低功耗模式是只将电源模块1和常供电模块3以及所选的选供电模块4的供电线路连通；所述超低功耗模式是只将电源模块1和常供电模块3的供电线路连通；所述编程模式是只将电源模块1和常供电模块3中的v2x通信模块31的供电线路连通。
30.对于低功耗模式而言，当所选择的选供电模块数量不同时，模式调整模块将相应的模块与电源模块的供电线路连通，从而有一级低功耗模式、二级低功耗模式、三级低功耗
模式、四级低功耗模式和五级低功耗模式。
31.一级低功耗模式为除了常供电模块外，所需要的选供电模块数量为1，包含6种类型：5g模式、usb模式、wifi模式、can模式、以太网模式、蓝牙模式。
32.具体地，所述5g模式为电源模块1只给常供电模块3和5g通信模块41进行供电；所述usb模式为电源模块1只给常供电模块3和usb 2.0模块421进行供电；所述wifi模式为电源模块1只给常供电模块3和普通wifi 5模块422进行供电；所述can模式为电源模块1只给常供电模块3和普通can模块423进行供电；所述以太网模式为电源模块1只给常供电模块3和以太网模块424进行供电；所述蓝牙模式为电源模块1只给常供电模块3和蓝牙5.0模块425进行供电。
33.二级低功耗模式为除了常供电模块外，所需要的选供电模块数量为2，包含15种类型：5g
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usb模式、5g
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wifi模式、5g
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can模式、5g
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以太网模式、5g
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蓝牙模式、usb
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wifi模式、usb
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can模式、usb
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以太网模式、usb
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蓝牙模式、wifi
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can模式、wifi
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以太网模式、wifi
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蓝牙模式、can
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以太网模式、can
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蓝牙模式、以太网
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蓝牙模式。
34.具体地，所述5g
‑
usb模式为电源模块1只给常供电模块3、5g通信模块41、usb 2.0模块421进行供电；所述5g
‑
wifi模式为电源模块1只给常供电模块3、5g通信模块41、普通wifi 5模块422进行供电；所述5g
‑
can模式为电源模块1只给常供电模块3、5g通信模块41、普通can模块423进行供电；所述5g
‑
以太网模式为电源模块1只给常供电模块3、5g通信模块41、以太网模块424进行供电；所述5g
‑
蓝牙模式为电源模块1只给常供电模块3、5g通信模块41、蓝牙5.0模块425进行供电；其余类型以此类推，不再赘述。
35.三级低功耗模式为除了常供电模块外，所需要的选供电模块数量为2，即 5g通信模块41、usb 2.0模块421、普通wifi 5模块422、普通can模块423、以太网模块424、蓝牙5.0模块425之中需要任何三个模块进行供电，参照前面所述一级和二级低功耗模式，不再赘述。
36.四级低功耗模式为除了常供电模块外，所需要的选供电模块数量为4，即5g通信模块41、usb 2.0模块421、普通wifi 5模块422、普通can模块423、以太网模块424、蓝牙5.0模块425之中需要任何四个模块进行供电，参照前面所述一级和二级低功耗模式，不再赘述。
37.五级低功耗模式为除了常供电模块外，所需要的选供电模块数量为5，即5g通信模块41、usb 2.0模块421、普通wifi 5模块422、普通can模块423、以太网模块424、蓝牙5.0模块425之中需要任何五个模块进行供电，参照前面所述一级和二级低功耗模式，不再赘述。
38.若所需要的选供电模块数量为6，则将5g通信模块41、usb 2.0模块421、普通wifi 5模块422、普通can模块423、以太网模块424、蓝牙5.0模块425之中所有六个模块与电源模块的供电线路进行连通，则转换为普通模式了。
39.所述v2x通信模块31、硬件加密模块32和5g通信模块41布置在同一pcb主控板上，所述电源模块1、模式调整模块2和接口模块42布置在另一pcb副板上，pcb副板的安装方向与pcb主控板垂直，通过焊接方式与pcb主控板进行电信号连接。
40.具体地，所述电源模块1、模式调整模块2、usb 2.0模块421、普通wifi 5模块422、普通can模块423、以太网模块424、蓝牙5.0模块425布置在另一pcb副板上。
41.由此，本实用新型实施例的智能网联路侧单元拥有多种工作模式，不同的选供电模块上电工作，降低了整体能耗，而且模块布置位置立体化，降低了占用空间。
42.在本实用新型的另一个实施例中，如图3所示，usb模块为usb 3.0模块；wifi模块为wifi 6模块；can模块为普通can模块；蓝牙模块为蓝牙4.0模块。
43.具体地，如图3所示，实施例中接口模块42包含usb 3.0模块421、wifi 6模块422、普通can模块423、以太网模块424、蓝牙4.0模块425。
44.对于低功耗模式而言，当所选择的选供电模块数量不同时，模式调整模块将相应的模块与电源模块的供电通路连通，从而有一级低功耗模式、二级低功耗模式、三级低功耗模式、四级低功耗模式和五级低功耗模式。
45.一级低功耗模式为除了常供电模块外，所需要的选供电模块数量为1，包含6种类型：5g模式、usb模式、wifi模式、can模式、以太网模式、蓝牙模式。
46.具体地，所述5g模式为电源模块1只给常供电模块3和5g通信模块41进行供电；所述usb模式为电源模块1只给常供电模块3和usb 3.0模块421进行供电；所述wifi模式为电源模块1只给常供电模块3和wifi 6模块422进行供电；所述can模式为电源模块1只给常供电模块3和普通can模块423进行供电；所述以太网模式为电源模块1只给常供电模块3和以太网模块424进行供电；所述蓝牙模式为电源模块1只给常供电模块3和蓝牙4.0模块425进行供电。
47.二级低功耗模式为除了常供电模块外，所需要的选供电模块数量为2，包含15种类型：5g
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usb模式、5g
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wifi模式、5g
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can模式、5g
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以太网模式、5g
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蓝牙模式、usb
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wifi模式、usb
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can模式、usb
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以太网模式、usb
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蓝牙模式、wifi
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can模式、wifi
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以太网模式、wifi
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蓝牙模式、can
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以太网模式、can
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蓝牙模式、以太网
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蓝牙模式。
48.具体地，所述5g
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usb模式为电源模块1只给常供电模块3、5g通信模块41、usb 3.0模块421进行供电；所述5g
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wifi模式为电源模块1只给常供电模块3、5g通信模块41、wifi 6模块422进行供电；所述5g
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can模式为电源模块1只给常供电模块3、5g通信模块41、普通can模块423进行供电；所述5g
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以太网模式为电源模块1只给常供电模块3、5g通信模块41、以太网模块424进行供电；所述5g
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蓝牙模式为电源模块1只给常供电模块3、5g通信模块41、蓝牙4.0模块425进行供电；其余类型以此类推，不再赘述。
49.三级低功耗模式为除了常供电模块外，所需要的选供电模块数量为5，即5g通信模块41、usb 3.0模块421、wifi 6模块422、普通can模块423、以太网模块424、蓝牙4.0模块425之中需要任何三个模块进行供电，参照前面所述一级和二级低功耗模式，不再赘述。
50.四级低功耗模式为除了常供电模块外，所需要的选供电模块数量为5，即5g通信模块41、usb 3.0模块421、wifi 6模块422、普通can模块423、以太网模块424、蓝牙4.0模块425之中需要任何四个模块进行供电，参照前面所述一级和二级低功耗模式，不再赘述。
51.五级低功耗模式为除了常供电模块外，所需要的选供电模块数量为5，即5g通信模块41、usb 3.0模块421、wifi 6模块422、普通can模块423、以太网模块424、蓝牙4.0模块425之中需要任何五个模块进行供电，参照前面所述一级和二级低功耗模式，不再赘述。
52.若所需要的选供电模块数量为6，则将5g通信模块41、usb 3.0模块421、wifi 6模块422、普通can模块423、以太网模块424、蓝牙4.0模块425之中所有六个模块与电源模块的供电线路进行连通，则转换为普通模式了。
53.所述v2x通信模块31、硬件加密模块32和5g通信模块41布置在同一pcb主控板上，所述电源模块1、模式调整模块2和接口模块42布置在另一pcb副板上，pcb副板的安装方向
与pcb主控板垂直，通过焊接方式与pcb主控板进行电信号连接。
54.具体地，所述电源模块1、模式调整模块2、usb 3.0模块421、wifi 6模块422、普通can模块423、以太网模块424、蓝牙4.0模块425布置在另一pcb副板上。
55.由此，本实用新型实施例的智能网联路侧单元拥有多种工作模式，不同的选供电模块上电工作，降低了整体能耗，而且模块布置位置立体化，降低了占用空间。