基于V2X通信的道路数据监控设备的制作方法

基于v2x通信的道路数据监控设备
技术领域
1.本实用新型涉及车联网技术领域，特别涉及一种基于v2x通信的道路数据监控设备。

背景技术：

2.车路协同的智能化是无人驾驶实现的另一种进程，是智能交通系统(intelligent transport system，简称its)的最新发展方向。车路协同是采用先进的无线通信和新一代互联网等技术，全方位实施车-车、车-路动态实时信息交互，并在全时空动态交通信息采集与融合的基础上开展车辆主动安全控制和道路协同管理，充分实现人-车-路的有效协同，保证交通安全，提高通行效率，从而形成安全、高效和环保的道路交通系统。
3.随着车路协同技术的应用、智能驾驶汽车的推广，基于v2x(vehicle to x)通信的相关道路数据的采集、监控与存储显得越来越重要。
4.目前已有的基于v2x通信的终端设备主要有obu(on board unit)和rsu(road side unit)，obu属于车载设备，主要采集和处理车端数据，rsu属于路侧设备，主要采集和处理所监控区域范围内的道路数据。因此，现有的终端设备都只能局限于其自身功能和所监控的区域范围进行相关数据的采集和管理，缺少一种基于v2x通信且对道路数据进行采集、分析与存储等的综合监控设备。

技术实现要素：

5.鉴于现有技术中缺少一种基于v2x通信且对道路数据进行采集、分析与存储等的综合监控设备的问题，提出了本实用新型的一种基于v2x通信的道路数据监控设备，以便克服至少上述提到的一种问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
7.依据本实用新型的一个方面，提供了一种基于v2x通信的道路数据监控设备，其中，所述设备包括：数据采集模块、数据分析模块以及数据存储模块，
8.所述数据采集模块，用于获取外部采集设备基于v2x通信采集的原始道路数据，所述外部采集设备包括路侧设备以及车载设备中的至少一种；
9.所述数据分析模块，用于对所述原始道路数据进行分析，得到分析后道路数据；
10.所述数据存储模块与所述数据采集模块和所述数据分析模块分别连接，用于对所述数据采集模块获取的原始道路数据和所述数据分析模块输出的分析后道路数据进行存储。
11.可选地，所述数据采集模块用于获取所述路侧设备基于v2x通信采集的路端数据。
12.可选地，所述数据分析模块，用于对所述路端数据进行分析，得到分析后路端数据，所述分析后路端数据包括道路地图数据、交通标志/事件数据以及红绿灯数据中的至少一种。
13.可选地，所述数据采集模块用于获取所述车载设备基于v2x通信采集的车端数据。
14.可选地，所述数据分析模块，用于对所述车端数据进行分析，得到分析后车端数据，所述分析后车端数据包括周围车辆运行状态数据以及实时路况数据中的至少一种。
15.可选地，所述设备还包括电源模块，所述电源模块与所述数据采集模块、所述数据分析模块和所述数据存储模块连接，用于为所述设备提供电能。
16.可选地，所述设备还包括通信模块，所述通信模块与所述数据采集模块连接，用于实现所述数据采集模块与所述外部采集设备之间的通信。
17.可选地，所述设备还包括网络模块，所述网络模块与所述数据存储模块连接，用于进行所述数据存储模块与外部存储设备的数据传输。
18.可选地，所述设备为便携式手持设备，所述便携式手持设备还包括显示模块，所述显示模块与所述数据分析模块连接，用于对所述数据分析模块输出的分析后道路数据进行显示。
19.可选地，所述设备为黑盒设备。
20.综上所述，本实用新型的有益效果是：
21.本实用新型的基于v2x通信的道路数据监控设备，包括数据采集模块、数据分析模块以及数据存储模块，数据采集模块，用于获取外部采集设备基于v2x通信采集的原始道路数据，外部采集设备包括路侧设备以及车载设备中的至少一种；数据分析模块，用于对原始道路数据进行分析，得到分析后道路数据；数据存储模块与数据采集模块和数据分析模块分别连接，用于对数据采集模块获取的原始道路数据和数据分析模块输出的分析后道路数据进行存储。本实用新型的道路数据监控设备独立于现有的路侧设备和车载设备，能够获取到路侧设备和车载设备基于v2x通信采集的道路数据，进而能够实现更全面的道路数据的分析和监控，并及时进行数据存储，便于后续数据的跟踪和溯源。
附图说明
22.图1示出了本实用新型的一种基于v2x通信的道路数据监控设备的结构示意图；
23.图2示出了本实用新型的另一种基于v2x通信的道路数据监控设备的结构示意图；
24.图3示出了本实用新型的一种基于v2x通信的道路数据监控设备的工作流程示意图。
25.图中：100、基于v2x通信的道路数据监控设备；110、数据采集模块；120、数据分析模块；130、数据存储模块；140、显示模块。
具体实施方式
26.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安
装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.为了便于对本实用新型各实施例的理解，这里简要介绍本实用新型所涉及的通信模式即v2x通信，v2x通信作为智能网联汽车中的信息交互关键技术，主要用于实现车间信息共享与协同控制的通信保障。在现在以及未来的自动驾驶应用中，v2x通信技术是实现环境感知的重要技术之一，与传统车载激光雷达、毫米波雷达、摄像头、超声波等车载感知设备优势互补，为自动驾驶汽车提供雷达无法实现的超视距和复杂环境感知能力。
30.目前的v2x通信主要包含：
31.车-车通信v2v(vehicle-to-vehicle)；
32.车-路通信v2i(vehicle-to-infrastructure)；
33.车-网通信v2n(vehicle-to-network)；
34.车-人通信v2p(vehicle-to-pedestrian)。
35.本实用新型各个实施例中的基于v2x通信的道路数据可以涉及上述任意一种或多种通信方式，在此不作具体限定。
36.实施例1
37.图1示出了本实用新型的一种基于v2x通信的道路数据监控设备的结构示意图，本实用新型的基于v2x通信的道路数据监控设备100包括：数据采集模块110、数据分析模块120以及数据存储模块130，所述数据采集模块，用于获取外部采集设备基于v2x通信采集的原始道路数据，所述外部采集设备包括路侧设备以及车载设备中的至少一种；所述数据分析模块120，用于对所述原始道路数据进行分析，得到分析后道路数据；所述数据存储模块130与所述数据采集模块110和所述数据分析模块120分别连接，用于对所述数据采集模块110获取的原始道路数据和所述数据分析模块120输出的分析后道路数据进行存储。
38.如图1所示，本实用新型的基于v2x通信的道路数据监控设备100主要包括数据采集模块110、数据分析模块120以及数据存储模块130这三大功能模块，其中，数据采集模块110主要用于获取外部采集设备采集的原始道路数据，这里的外部采集设备就可以包括路侧设备rsu和车载设备obu等，之所以称之为“外部采集设备”，是因为本实用新型的基于v2x通信的道路数据监控设备是独立于路侧设备rsu和车载设备obu而单独设计的终端设备。本实施例的数据采集模块110可以看作是具有通信功能和一定的数据预处理功能的模块，可以与外部采集设备之间进行通信传输，例如与路侧设备进行通信，可以获取路侧设备基于到车-路通信v2i采集的数据，与车载设备进行通信，则可以获取到车载设备基于车-车通信v2v、车-路通信v2i、车-网通信v2n以及车-人通信v2p等采集到的各种数据。
39.数据分析模块120的信号输入端与数据采集模块110的信号输出端相连接，可以对采集到的原始道路数据进行分类解析，得到不同类型数据的解析结果，还可以进一步利用一定的数据分析策略对解析后的数据进行统计、分析和监控，得到分析后道路数据。数据分析模块120的信号输出端与数据存储模块130的信号输入端连接，用于将分析后的数据传输给数据存储模块130进行存储。
40.本技术实施例的数据分析模块可以通过数据处理芯片及其外围电路集成在电路
板上。当然，具体还可以采用何种形式的数据分析模块来实现何种数据分析功能，本领域技术人员也可以依据现有技术灵活选择，在此不作具体限定。
41.数据采集模块110采集的原始道路数据和数据分析模块120输出的分析后道路数据都是进行车路协同管理的重要数据，在自动驾驶场景具有重要作用，因此数据采集模块110的信号输出端和数据分析模块的信号输出端都可以分别连接数据存储模块130的信号输入端，从而将这两个模块得到的数据及时进行存储，便于为后续异常分析以及跟踪溯源等提供依据。
42.此外，数据存储模块130可以对不同类型的数据进行分类存储，并标注数据接收时间等，从而便于数据维护和管理。
43.在一个实施例中，所述数据采集模块110用于获取所述路侧设备基于v2x通信采集的路端数据。
44.本实用新型在与路端设备进行通信时，可以采集到路端设备上报的路端数据，由于路端设备通常是固定在道路两侧的道路监控设备，因此这里获取到的路端数据就可以是路端设备在其所监控区域内采集到的道路数据，如该区域内的道路图像等原始的路端数据。当然，路端设备可以是指与本实用新型的基于v2x通信的道路数据监控设备位于一定通信范围内的路端设备，例如本实用新型的基于v2x通信的道路数据监控设备可以与方圆5公里以内的所有路端设备进行通信和数据传输。
45.在一个实施例中，所述数据分析模块120，用于对所述路端数据进行分析，得到分析后路端数据，所述分析后路端数据包括道路地图数据、交通标志/事件数据以及红绿灯数据中的至少一种。
46.数据分析模块120通过对数据采集模块110发送过来的路端数据进行分析，可以分析路端设备所监控区域内的道路地图信息，并根据实际情况进行呈现，还可以分析出交通标志/事件信息，例如该道路区域内是否发生交通事故或者出现交通拥堵等情况。此外，还可以分析出红绿灯信息，例如路端设备所监控路口对应的红绿灯颜和倒计时信息等。
47.在一个实施例中，所述数据采集模块110用于获取所述车载设备基于v2x通信采集的车端数据。
48.本实用新型在与车载设备进行通信时，可以采集到车载设备上报的车端数据，由于自动驾驶车辆一般是在实时行进的过程，因此车载设备采集的车端数据也是实时的车端数据。当然，这里的车载设备可以是指与本实用新型的基于v2x通信的道路数据监控设备位于一定通信范围内的车载设备，例如本实用新型的基于v2x通信的道路数据监控设备可以与方圆5公里以内的所有自动驾驶车辆进行通信和数据传输。
49.在一个实施例中，所述数据分析模块130，用于对所述车端数据进行分析，得到分析后车端数据，所述分析后车端数据包括周围车辆运行状态数据以及实时路况数据中的至少一种。
50.数据分析模块120通过对数据采集模块110发送过来的车端数据进行分析，可以分析出自动驾驶车辆所处的周围环境，具体可以包括周围车辆的运行状态数据以及实时路况信息，例如道路拥堵情况等等。此外，当发生交通事故时，还可以根据事故发生时车辆上报的基础运行信息，确定车辆行驶状态，协助事故分析。
51.上述实施例中分析得到的路端数据和车端数据可以进行本地或者云端存储，从而
为后续车路协同管理和优化提供有力的依据，当然也可以实时反馈给车端，以辅助车端进行行驶决策。
52.在一个实施例中，所述设备还包括电源模块，所述电源模块与所述数据采集模块、所述数据分析模块和所述数据存储模块连接，用于为所述设备提供电能。
53.本实用新型的基于v2x通信的道路数据监控设备还可以设置有电源模块，该电源模块可以采用无线充电模式为设备整体提供电能，也可以采用有线充电模式提供电能。具体采用何种形式的电源模块，本领域技术人员可以根据实际需求灵活设置，在此不作具体限定。
54.在一个实施例中，所述设备还包括通信模块，所述通信模块与所述数据采集模块连接，用于实现所述数据采集模块与所述外部采集设备之间的通信。
55.本实用新型的基于v2x通信的道路数据监控设备还可以在数据采集模块之外设置单独的通信模块，因此数据采集模块可以通过该通信模块与外路端设备或者车载设备进行通信和数据传输。该通信模块可以由网络通信模组构成，支持多种车联网无线通信技术，包括dsrc、lte、lte-v、5g等通信技术等，具体采用何种通信方式，本领域技术人员可以根据实际需求灵活选择，在此不作具体限定。
56.在一个实施例中，所述设备还包括网络模块，所述网络模块与所述数据存储模块连接，用于进行所述数据存储模块与外部存储设备的数据传输。
57.本实用新型的基于v2x通信的道路数据监控设备还可以设置有网络模块，该网络模块的主要功能在于实现数据存储模块与外部存储设备之间的数据传输功能，因为本实用新型的基于v2x通信的道路数据监控设备中的数据存储模块实现的是本地存储功能，而在实际应用场景下，随着存储的数据量的增加，本地存储的空间越来越小，因此可以通过网络模块将数据存储模块中存储的道路数据定期或者不定期导出到外部存储设备中。
58.当然，上述网络模块除了具备数据导出功能，还可以具备数据导入功能，例如可以将外部存储设备的相关数据通过网络模块导入到数据存储模块中。
59.上述外部存储设备可以是各种具备存储功能的载体，如云端、硬盘或者单独配置的持久化数据库等等，本领域技术人员可以根据实际需求灵活设置，在此不作具体限定
60.在一个实施例中，所述设备为黑盒设备。
61.对于上述实施例中的基于v2x通信的道路数据监控设备，其载体形式可以表现为黑盒设备，该黑盒设备可以同路侧设备一样设置在多个监控区域，但与传统的路侧设备不同，其可以同时与一定的范围内的路侧设备和车端车载设备进行通信，并对路端数据和车端数据进行分析和存储。
62.实施例2
63.图2示出了本实用新型的另一种基于v2x通信的道路数据监控设备的结构示意图，本实用新型的基于v2x通信的道路数据监控设备100为一种便携式手持设备，所述便携式手持设备包括：数据采集模块110、数据分析模块120、数据存储模块130以及显示模块140，所述数据采集模块110，用于获取外部采集设备基于v2x通信采集的原始道路数据，所述外部采集设备包括路侧设备以及车载设备中的至少一种；所述数据分析模块120，用于对所述原始道路数据进行分析，得到分析后道路数据；所述数据存储模块130与所述数据采集模块110和所述数据分析模块120分别连接，用于对所述数据采集模块获取的原始道路数据和所
述数据分析模块输出的分析后道路数据进行存储；所述显示模块140，与所述数据分析模块120连接，用于对所述数据分析模块120输出的分析后道路数据进行显示。
64.本实施例的基于v2x通信的道路数据监控设备，其载体形式可以表现为便携式手持设备，即面向用户提供的终端设备，采用便携式手持设备的好处是数据的采集更加灵活，不受区域的限制，对用户来说使用更加方便，且由于显示模块的设置便于用户实时查看数据分析状态和结果等信息，对用户更加友好。
65.本实施例的显示模块主要负责显示分析后道路数据的具体内容，如地图信息，可以显示出所有交叉路口、路段以及相关点集。如红绿灯信息，可以显示出红绿灯灯、倒计时等信息。如交通标志牌，可以显示出什么位置有什么类型的交通标志牌，如限速、前方急转弯等。
66.此外，结合本实用新型的数据分析模块和上述显示模块，还可以实现数据监控功能，数据监控功能指的是通过分析道路数据可以呈现当前周围各种消息的数量、种类或其他附加功能，例如，如果收到的是map数据，本实用新型的数据分析模块可以绘制出道路地图信息并提供给显示模块进行展示。
67.需要说明的是，实施例1与实施例2的主要区别在于上述显示模块的设置，实施例2的便携式手持设备主要面向用户，因此通过显示模块便于用户直观、及时了解数据监控的状态，而实施例1中的黑盒设备不需要面向用户，因此可以简化设备功能。除此之外，对于实施例1中的其他功能模块的限定均适用于实施例2，在此不再赘述。
68.为了便于对本实用新型各实施例的理解，如图3所示，提供了本实用新型一种基于v2x通信的道路数据监控设备的工作流程示意图。本实用新型的工作流程是：首先，数据采集模块分别与路端设备和车载设备建立通信连接，获取路端设备rsu采集的路端数据，以及车载设备obu采集的车端数据，传递给数据分析模块；然后，数据分析模块根据数据类型进行分类解析，一方面，对路端数据进行分析可以得到道路地图信息、交通标志/事件信息、红绿灯信息等，另一方面，对车端数据进行分析可以得到周围车辆运行状态信息和实时路况信息等；最后，数据采集模块和数据分析模块分别将自己得到的数据传递给数据存储模块，数据存储模块对接收到的数据进行分类存储。
69.本实用新型的道路数据监控设备独立于现有的路侧设备和车载设备，能够获取到路侧设备和车载设备基于v2x通信采集的道路数据，进而能够实现更全面的道路数据的分析和监控，并及时进行数据存储，便于后续数据的跟踪和溯源。
70.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本实用新型的目的，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种基于v2x通信的道路数据监控设备，其中，所述设备包括：数据采集模块、数据分析模块以及数据存储模块，所述数据采集模块，用于获取外部采集设备基于v2x通信采集的原始道路数据，所述外部采集设备包括路侧设备以及车载设备中的至少一种；所述数据分析模块，用于对所述原始道路数据进行分析，得到分析后道路数据；所述数据存储模块与所述数据采集模块和所述数据分析模块分别连接，用于对所述数据采集模块获取的原始道路数据和所述数据分析模块输出的分析后道路数据进行存储。2.如权利要求1所述的基于v2x通信的道路数据监控设备，其中，所述数据采集模块用于获取所述路侧设备基于v2x通信采集的路端数据。3.如权利要求2所述的基于v2x通信的道路数据监控设备，其中，所述数据分析模块，用于对所述路端数据进行分析，得到分析后路端数据，所述分析后路端数据包括道路地图数据、交通标志/事件数据以及红绿灯数据中的至少一种。4.如权利要求1所述的基于v2x通信的道路数据监控设备，其中，所述数据采集模块用于获取所述车载设备基于v2x通信采集的车端数据。5.如权利要求4所述的基于v2x通信的道路数据监控设备，其中，所述数据分析模块，用于对所述车端数据进行分析，得到分析后车端数据，所述分析后车端数据包括周围车辆运行状态数据以及实时路况数据中的至少一种。6.如权利要求1所述的基于v2x通信的道路数据监控设备，其中，所述设备还包括电源模块，所述电源模块与所述数据采集模块、所述数据分析模块和所述数据存储模块连接，用于为所述设备提供电能。7.如权利要求1所述的基于v2x通信的道路数据监控设备，其中，所述设备还包括通信模块，所述通信模块与所述数据采集模块连接，用于实现所述数据采集模块与所述外部采集设备之间的通信。8.如权利要求1所述的基于v2x通信的道路数据监控设备，其中，所述设备还包括网络模块，所述网络模块与所述数据存储模块连接，用于进行所述数据存储模块与外部存储设备的数据传输。9.如权利要求1～8任一所述的基于v2x通信的道路数据监控设备，其中，所述设备为便携式手持设备，所述便携式手持设备还包括显示模块，所述显示模块与所述数据分析模块连接，用于对所述数据分析模块输出的分析后道路数据进行显示。10.如权利要求1～8任一所述的基于v2x通信的道路数据监控设备，其中，所述设备为黑盒设备。

技术总结

本实用新型公开了一种基于V2X通信的道路数据监控设备，该设备包括：数据采集模块、数据分析模块以及数据存储模块，数据采集模块，用于获取外部采集设备基于V2X通信采集的原始道路数据，外部采集设备包括路侧设备和车载设备中的至少一种；数据分析模块，用于对原始道路数据进行分析，得到分析后道路数据；数据存储模块与数据采集模块和数据分析模块分别连接，用于对原始道路数据和分析后道路数据进行存储。本实用新型的基于V2X通信的道路数据监控设备独立于现有的路侧设备和车载设备，能够获取到路侧设备和车载设备基于V2X通信采集的道路数据，进而能够实现更全面的道路数据的分析和监控，并及时进行数据存储，便于后续数据的跟踪和溯源。跟踪和溯源。跟踪和溯源。