整车控制决策负责判断系统及方法与流程

本发明涉及车联网技术领域，具体为整车控制决策负责判断系统及方法。

背景技术：

随着汽车电子技术的不断发展，对汽车的舒适性和操作性需求不断提高。汽车中的电子设备越来越多，电动汽车整车控制器是电动汽车核心控制模块之一，电动汽车整车控制器对新能源汽车动力系统的各个环节进行管理、协调和监控，以提高整车能量利用效率，确保安全性和可靠性。

电动汽车整车控制器通过can总线获得车辆各个传感器的输入数据，同时通过can总线给出电动机、车灯、喇叭等控制指令，实现整车驱动、控制、故障诊断和处理等功能。现有技术中，在车辆运行过程中，整车控制器(vcu)对全部数据和信号进行统一的处理，同时各个信号均是通过总线传输，vcu内的控制决策系统需要极为复杂的逻辑结构来处理各种各样的信号，这就对vcu以及控制决策系统有着极高的要求，增加了控制决策系统的控制逻辑复杂度，不利于开发和管理。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种整车控制决策负责判断系统及一种整车控制决策负责判断方法。

本申请提供如下技术方案：

整车控制决策负责判断系统，包括：

信号输入模块，所述信号输入模块用于接收总线的输入信号；所述输入信号包括远程控制信号、自动驾驶信号、驾驶辅助信号以及驾驶控制信号；

信号判断模块，识别接收到的输入信号的类型，根据输入信号的类型将输入信号发送给对应的信号处理模块进行处理；

信号处理模块，所述信号处理模块用于对输入信号进行处理生成控制信号，所述信号处理模块包括远程信号处理模块、自动驾驶信号处理模块、驾驶辅助信号处理模块、驾驶控制信号处理模块；

控制输出模块，将信号处理模块处理生成的控制信号通过输出至执行模块进行执行。

本发明技术方案中，通过信号判断模块自动化识别输入信号类型，并根据输入信号类型自动选取对应的信号处理模块进行处理，最终生成控制信号，并由控制输出模块向对应的执行模块发送控制信号；本申请技术方案，由各个模块进行独立的逻辑运算和决策处理，可以使得系统分层更加清晰，减少内部控制逻辑的复杂度，避免各个信号之间产生影响，保证系统正常运行。

进一步，所述执行模块包括显示模块、车灯模块、喇叭控制模块、远程信号发送模块、行车记录模块以及马达控制模块。

通过这些执行模块实现对显示器、车灯、喇叭等控制。

进一步，所述驾驶控制信号通过独立的总线传输至信号输入模块。保证驾驶控制信号不受任何影响的传输至输入模块，确保用户驾车过程中的驾驶控制信号能够正确被传输和处理。

进一步，所述远程信号处理模块包括：

信号验证模块，用于对接收到的远程控制信号进行验证；

信号转换输出模块，用于将验证通过的远程控制信号进行格式化解析，输出控制信号，所述控制信号包括被控模块地址、控制命令以及控制参数。

将接收到的远程控制信号进行统一的验证和解析处理，通过格式化解析，将远程控制信号转化为对车辆内部的控制命令，更加安全。

进一步，所述远程控制信号包括信号位、校验位和信息位，信号位存储有命令数据，信息位包含有控制相关信息，所述控制相关信息包括发送时间、ip地址、密钥信息、设备信息、命令模板类型，所述校验位存储有校验信息；所述信号验证模块包括校验信息验证模块，所述校验信息验证模块用于根据校验信息对命令数据进行校验。

通过校验位和信息位可以携带一些除了命令数据以外的其他数据，如校验信息、控制相关信息等，便于进行身份的核对和校验。通过控制信号自带的校验信息进行校验，防止通信过程中造成的数据错误。

进一步，所述信号验证模块还包括访问验证模块，所述访问验证模块用于根据控制相关信息对用户身份进行验证；所述访问验证模块包括密钥验证模块以及访问习惯验证模块，所述密钥验证模块用于验证密钥信息是否正确，所述访问习惯验证模块中存储有用户以往的远程控制记录，所述访问习惯验证模块用于根据访问时间、ip地址、设备信息、命令模板类型生成习惯评分，并根据习惯评分判断是否验证通过。

通过访问验证模块，验证用户身份，避免他人非法下发控制命令。通过密钥进行身份验证，通过访问时间、ip地址、设备信息等来检测用户习惯，进而根据用户习惯判断是否是用户本人，如果检测到当前的控制相关信息与用户习惯存在较大的差异则很可能说明并非用户本人进行操作，通过习惯验证模块验证可以保证更加安全。

进一步，所述信号转换模块中存储有转换模板，所述信号转换模块包括模板匹配模块和模板解析模块，所述模板匹配模块用于根据控制相关信息中的命令模板类型匹配对应的转换模板，所述模板解析模块用于加载匹配出来的转换模板并根据转换模板解析信号位的命令数据生成目标地址和控制命令。

通过转换模板，信号转换模块可以快速由命令数据解析出目标地址和控制命令，完成信号转换。

进一步，所述远程信号处理模块还包括信号强度管理模块，所述信号强度管理模块包括：

信号强度监测记录模块，用于实时检测并记录车载终端的信号信息；

信号强度预测模块，用于根据车辆当前的位置信息、行车路线以及信号强度监测记录模块记录的信号信息对车载终端的信号强度变化进行预测，生成信号强度预测结果；

预警模块，根据信号强度预测模块的信号强度预测结果，对预测信号强度小于预设值的情况进行提前预警。

通过检测和记录车载终端的信号信息，对于行车过程的信号强度进行时刻的监控和记录，并形成信号信息，一方面可以对当前的信号信息进行监控，另一方面可以形成历史数据，为以后预测作数据源；通过信号强度预测，可以提前分析后续行车路径中可能存在的信号强度较差的地方，并能提前向管理人员进行预警，进而方便提前进行部署和准备。

进一步，所述信号强度预测模块包括：

历史预测模块，所述历史预测模块根据历史存储的信号信息筛选与当前车载终端的位置匹配的信号信息并将其对应的信号强度作为历史预测结果；

实时偏差计算模块，根据本次行车已走的路程对应的信号信息与历史预测模块的历史预测结果，生成偏差修正数据；

综合预测模块，根据偏差修正数据对后续行车路径的历史预测结果进行修正，根据修正后的历史预测结果生成信号强度预测结果。

基于对应的地理位置的历史信号强度，预测本次行车的信号强度，同时，根据本次行车过程中的实际信号与历史预测结果的差值，自动生成偏差修正数据，进而对本次的预测结果进行修正，保证预测更加准确。

进一步，本申请还公开了一种整车控制决策负责判断方法，使用了上述的任意一种整车控制决策负责判断系统。

附图说明

图1为本发明整车控制决策负责判断系统及方法实施例一中的逻辑框图；

图2为本发明整车控制决策负责判断系统及方法实施例二中信号强度管理模块的逻辑框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例一

如图1所示，本实施例的整车控制决策负责判断系统，包括：

整车控制决策负责判断系统，包括信号输入模块、信号判断模块、信号处理模块以及控制输出模块。

信号输入模块用于接收总线的输入信号；所述输入信号包括远程控制信号、自动驾驶信号、驾驶辅助信号以及驾驶控制信号；本实施例中，远程控制信号、自动驾驶信号、驾驶辅助信号通过一条总线传输给信号输入模块，驾驶控制信号通过独立的总线传输至信号输入模块。

信号判断模块用于识别接收到的输入信号的类型，并根据输入信号的类型将输入信号发送给对应的信号处理模块进行处理。信号处理模块用于对输入信号进行处理生成控制信号，所述信号处理模块包括远程信号处理模块、自动驾驶信号处理模块、驾驶辅助信号处理模块、驾驶控制信号处理模块，分别用于处理远程控制信号、自动驾驶信号、驾驶辅助信号以及驾驶控制信号。

控制输出模块用于将信号处理模块处理生成的控制信号通过输出至执行模块进行执行。本实施例中的执行模块包括显示模块、车灯模块、喇叭控制模块、远程信号发送模块、行车记录模块以及马达控制模块。

具体的，本实施例中，远程信号处理模块包括：

信号验证模块，用于对接收到的远程控制信号进行验证；本实施例的远程控制信号包括信号位、校验位和信息位，信号位存储有命令数据，信息位包含有控制相关信息，所述控制相关信息包括发送时间、ip地址、密钥信息、设备信息、命令模板类型，所述校验位存储有校验信息。所述信号验证模块包括校验信息验证模块和访问验证模块，校验信息验证模块用于根据校验信息对命令数据以及控制相关信息进行校验，通过校验，防止通信过程中造成的数据错误。

访问验证模块用于根据控制相关信息对用户身份进行验证。访问验证模块包括密钥验证模块以及访问习惯验证模块，所述密钥验证模块用于验证密钥信息是否正确，所述访问习惯验证模块中存储有用户以往的远程控制记录，所述访问习惯验证模块用于根据访问时间、ip地址、设备信息、命令模板类型生成习惯评分，并根据习惯评分判断是否验证通过。具体的，

本实施例中，访问习惯验证模块包括访问时间评分模块、访问ip评分模块、访问设备评分模块、命令模板类型评分模块，访问时间评分模块首先根据以往的远程控制记录，生成常用访问时间段，访问时间评分模块根据当前控制信号的发送时间与常用访问时间段进行对比，计算时间偏差值，根据偏差值得到访问时间评分，访问ip评分模块首先根据用户以往的远程控制记录，生成常用登录地点，根据当前的ip地址，判断用户网络所述的实际地理位置，根据地理位置与用户常用登录地点的偏差值生成访问ip评分；访问设备评分模块首先根据以往的远程控制记录，生成常用控制设备，并根据不同设备的使用频次生成对应的评分，并以本次登录所使用的设备对应的评分作为设备评分，如果本次使用的是新设备，则设备评分为0，命令模板类型评分模板首先根据以往的控制记录，生成常用命令模板类型范围，如果本次访问的命令模板类型在常用命令模板类型范围内，则以控制记录该命令模板类型出现的频率作为命令模板类型评分，若不在常用命令模板类型范围内，则命令模板类型评分为0。

访问习惯验证模块最终将访问时间评分、访问ip评分、设备评分、命令模板类型评分进行加权求和得到最终的习惯评分，并根据该评分是否超过预设值来判断本次的习惯验证是否通过。

信号转换输出模块，用于将验证通过的远程控制信号进行格式化解析，输出控制信号，所述控制信号包括被控模块地址、控制命令以及控制参数。所述信号转换输出模块中存储有转换模板，所述信号转换模块包括模板匹配模块和模板解析模块，所述模板匹配模块用于根据控制相关信息中的命令模板类型匹配对应的转换模板，所述模板解析模块用于加载匹配出来的转换模板并根据转换模板解析信号位的命令数据生成被控模块地址、控制命令和控制参数。所述信号转换模块还包括在线模板获取模块，所述在线模板获取模块用于在模板匹配模块无法匹配到对应的转换模板后，向服务器发送模板获取请求，所述模板获取请求包括命令模板类型。通过在线模板获取模块，可以在无法匹配到转换模板时，从服务器上获取相应的转换模板，保证系统正常运行，也增加了可拓展性，方便后续添加新的命令模板类型。

本实施例还公开了一种整车控制决策负责判断方法，该方法使用了本实施例的整车控制决策负责判断系统。

实施例二

如图2所示，本实施例和实施例一的区别在于，本实施例中，远程信号处理模块还包括信号强度管理模块，所述信号强度管理模块包括：

信号强度监测记录模块，用于实时检测并记录车载终端的信号信息；信号信息包括信号类型、信号运营商、信号制式、信号强度、时间、位置信息，所述信号强度预测结果包括信号类型、信号运营商、信号制式、预测强度、位置信息。所述信号类型包括gps信号和通信信号，通信信号包括2g信号、3g信号、4g信号和5g信号，信号运营商包括中国移动、中国联通、中国电信、信号制式包括gsm、cdma、td-lte、fdd-lte等。

信号强度预测模块，用于根据车辆当前的位置信息、行车路线以及信号强度监测记录模块记录的信号信息对车载终端的信号强度变化进行预测，生成信号强度预测结果；所述信号强度预测模块包括历史预测模块、实时偏差计算模块以及综合预测模块。历史预测模块用于根据历史存储的信号信息筛选与当前车载终端的位置匹配的信号信息并将其对应的信号强度作为历史预测结果；实时偏差计算模块用于根据本次行车已走的路程对应的信号信息与历史预测模块的历史预测结果，生成偏差修正数据；综合预测模块用于根据偏差修正数据对后续行车路径的历史预测结果进行修正，并根据修正后的历史预测结果生成信号强度预测结果。

预警模块，根据信号强度预测模块的信号强度预测结果，对预测信号强度小于预设值的情况进行提前预警。

通信切换模块，用于根据信号强度预测结果，对各个信号类型、各个信号运营商以及各个信号制式的信号对应的通信方式进行评分，并将通信方式切换为评分最高的通信方式。具体的，通信切换模块包括筛选评分模块，筛选评分模块用于筛选出对应的预测信号强度大于预设值的通信方式，所述筛选评分模块还用于根据各个通信方式的理论传输速率以及预测信号强度对各个通信方式进行评分。

本实施例的一种整车控制决策负责判断方法使用了本实施例的整车控制决策负责判断系统。

实施例三

本实施例与实施例二的区别在于，本实施中，信号强度预测模块还包括地理信息存储模块、基站分布数据存储模块以及信号强度模拟分析模块，所述地理信息存储模块中存储有地理信息模型，基站分布数据存储模块存储有基站信息，所述基站信息包括基站位置、功率、高度、信号调制方式、频率等，所述信号强度模拟分析模块用于根据地理信息模型、基站信息进行信号仿真实验，并根据仿真实验的仿真结果，计算车辆位置或车辆行驶路径上各个点的信号强度，本实施中，信号强度模拟分析模块采用matlab加载okumura-hata模型进行仿真，得到信号强度的分布情况，并根据行车路径，得到路径上各个点位的信号强度仿真结果作为信号强度预测结果，信号强度模拟分析模块主要用于当前行车位置或路线为第一次行车的情况，即系统中没有对应位置或路径的信号强度的历史记录时，进行信号强度的预测。

本实施例的一种整车控制决策负责判断方法使用了本实施例的整车控制决策负责判断系统。

实施例四

本实施例与实施例三的区别在于，本实施例的信号强度管理模块还包括天线调节模块，所述天线调节模块包括调整量计算模块和调整执行模块，调整量计算模块用于根据基站信息，如基站位置、高度、信号强度的预测结果以及行车方向和行车路线，预先生成天线调节控制量，首先计算当前天线角度与目标角度，即基站所在位置的差值，然后根据车辆行车方向、速度以及天线调节装置的旋转速度求出天线的相对调节速度，然后采用pid算法计算出天线调节控制量，包括天线水平转动角速度和时长以及垂直转动角速度和时长，所述调整执行模块用于根据天线调节控制量控制和调节天线的角度，所述调整执行模块还包括微调模块，所述微调模块用于在控制天线转动角度的过程中记录信号强度的变化情况，并控制天线旋转至在目标角度正负百分之五的角度范围内选择信号强度最大的角度。通过上述设置可以根据道路信息变化情况提前调控天线角度，进而保证获取最佳的信号强度。

以上的仅是本发明的实施例，该发明不限于此实施案例涉及的领域，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。