CN107888628B - 一种车辆通信系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种车辆通信系统，包括：车载系统，车载系统包括用户操作面板、车载系统核心模块以及显示屏；MCU，其通过第一局域总线与车载系统核心模块连接，还通过第一局域CAN接收通路与车载系统核心模块连接；车辆辅助控制系统，其通过第二局域总线与MCU连接，还通过第二局域CAN接收通路与MCU连接；车身系统，其通过CAN发送通路与车辆辅助控制系统连接。本发明将智能车辆暴露在互联网端的车载系统与车身系统进行隔离，通过MCU转发用户操作防止网络黑客通过虚拟用户行为导致的安全问题，实现了智能车辆的网络安全防护；本发明提出的车辆通信系统具有独立的车辆控制辅助系统，保证了车辆免受网络攻击，保证了车辆驾驶的安全性。

Description

一种车辆通信系统

技术领域

本发明涉及车辆安全领域，更具体地，涉及一种车辆通信系统。

背景技术

目前，由于智能车辆的兴起，车载系统完全暴露在互连网中，并且因为车载系统本身可能需要获取车辆信息或者对车辆部分功能进行控制，导致车辆完全暴露在互联网下，并且智能车载系统大多允许用户自主安装软件，软件的安全等级及漏洞风险无法完全控制。

现有技术中解决上述问题的方法通常是车载系统直接通过CAN(Controller AreaNetwork,控制器局域网络)口与车辆控制口相连接，如图1所示，或者车载系统通过一个串口或者网口发指令通知另外一个MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)来实现对车辆的控制，如图2所示。

图1所示的方案中，车载系统与车身直接相连的方式等于是将车身安全直接暴露在互联网络中，风险极大；图2所示的方案中，车载系统通过局域总线经MCU过滤与车身相连的方式，虽然MCU对发往车身的控制命令进行了一层过滤，大大加强了车辆的安全性能，但是也无法完全避免互联网络对车辆系统的攻击。因此，有必要提出一种将车载系统与车身通信隔离的车辆通信系统，保证车辆免受网络攻击。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的主要目的是为了解决暴露在互联网络中的车载系统直接或间接对车辆进行部分操作，从而引起的车辆安全风险。原则上将车载系统完全与车辆控制隔绝，可以规避这一部分风险，但这又限制了用户通过车载系统对车辆进行操控。本发明所提出的车辆通信系统在保证车载系统与车身完全隔离的情况下，同时满足了用户对车辆的基本控制。

本发明提出了一种车辆通信系统。该系统包括：

车载系统，所述车载系统包括用户操作面板、车载系统核心模块以及显示屏；

MCU，其通过第一局域总线与所述车载系统核心模块连接，还通过第一局域CAN接收通路与所述车载系统核心模块连接，并且所述MCU通过局域CAN发送通路与所述用户操作面板连接；

车辆辅助控制系统，其通过第二局域总线与所述MCU连接，还通过第二局域CAN接收通路与所述MCU连接；

车身系统，其通过CAN发送通路与所述车辆辅助控制系统连接，还通过CAN接收通路与所述车辆辅助控制系统、所述MCU和所述车载系统核心模块连接。

优选地，所述车载系统核心模块与互联网连接。

优选地，所述第一局域总线和所述第二局域总线用于传输状态信号。

优选地，所述局部CAN发送通路用于所述用户操作面板向所述MCU发送操作信号，所述第一局域CAN接收通路用于所述车载系统核心模块接收所述MCU的控制信号，所述第二局域CAN接收通路用于所述车辆辅助控制系统接收所述MCU的控制信号。

优选地，所述局部CAN发送通路用于所述用户操作面板向所述MCU发送操作信号，所述第一局域CAN接收通路用于所述车载系统核心模块接收所述MCU的控制信号，所述第二局域CAN接收通路用于所述车辆辅助控制系统接收所述MCU的控制信号。

优选地，所述车身系统发送的状态信息包括：当前速度、油量信息、档位信息、行驶里程、灯光状态、座椅状态、气囊状态。

优选地，所述车辆辅助控制系统通过视频输出通路与所述车载系统核心模块连接。

优选地，所述视频输出通路用于所述车辆辅助控制系统将其界面显示信号发送至所述车载系统核心模块。

优选地，所述车载核心模块将所接收的所述车辆辅助控制系统的界面显示信号与车载系统本身的界面显示信号共同转换为视频信号在所述显示屏上进行显示。

优选地，所述车辆辅助控制系统以60Hz的帧速度输出所述界面显示信号。

本发明将智能车辆暴露在互联网端的车载系统与车身系统进行隔离，通过MCU转发用户操作防止网络黑客通过虚拟用户行为导致的安全问题，实现了智能车辆的网络安全防护；本发明提出的车辆通信系统具有独立的车辆控制辅助系统，保证了车辆免受网络攻击，保证了车辆驾驶的安全性。

本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1为现有技术的一种车辆通信系统；

图2为现有技术的另一种车辆通信系统；

图3为根据本发明的示例性实施方案的车辆通信系统的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

以下参考图3详细描述根据本发明的示例性实施方案的车辆通信系统。

如图3所示，该系统主要包括车载系统、MCU、车辆辅助控制系统和车身系统。

车载系统包括用户操作面板、车载系统核心模块以及显示屏。

其中，用户操作面板可以包括触摸屏以及按键，用户通过触摸屏或按键发出的操作指令并不直接发送给车载系统核心模块，即车载系统核心模块并不直接接收用户操作面板的操作信号。显示屏可以显示车载系统核心模块输出的视频信号，也可以显示车辆辅助控制系统输出的视频信号。实际上，物理上显示屏和触摸屏是一体的，触摸屏仅是在显示屏上粘贴了触摸面板，但两者的链路信号是各自分离的。为了清楚起见，在图3中将用户操作面板与显示屏分开显示。

车载系统可以与互联网进行连接，即车载系统是暴露在网络下的。

车载系统中的车载系统核心模块通过第一局域总线与MCU进行连接，该第一局域总线用于车载系统与MCU之间互相汇报各自状态，不涉及车辆控制。即，该第一局域总线仅用于传输状态信息，不进行控制信息的传输。即使黑客对该局域总线进行了攻击，由于没有任何关于车辆的控制信息通过这个通路进行控制，所以车辆系统还是安全的。车载系统中的车载系统核心模块还通过第一局域CAN接收通路与MCU连接。

车载系统中的用户操作面板通过局域CAN发送通路与MCU连接，该局域CAN发送通路用于用户操作面板向MCU发送操作信号。用户点击用户操作面板，例如点击触模屏或者点击按键，操作信息首先发送给MCU。

车辆辅助控制系统通过第二局域总线与MCU连接，该第二局域总线用于车辆辅助控制系统与MCU之间进行互相的状态汇报，不涉及车辆控制信息通信。车辆辅助系统还通过第二局域CAN接收通路与MCU连接。

MCU在接收到来自用户操作面板的操作信息后，同时将该操作信息通过第一局域CAN接收通过发送给车载核心模块，通过第二局域CAN接收通路发送给车辆辅助控制系统。如果用户控制是车辆辅助控制系统兴趣区域，例如是涉及车辆控制的按键信息或触屏信息，则进行相应的车身控制；如果用户控制是车载核心模块兴趣区域，例如是对车载系统进行操作的普通按键信息或触屏信息，不涉及车辆控制，则进行车载核心模块的控制。通过这种方式，把实际的车辆辅助控制转化为对用户操作面板即触摸屏的控制，而触摸屏的读取通过MCU进行，再通过MCU进行信息的输出，则把用户的操作信息分发给车辆辅助控制系统和车载系统。而网络安全影响较大的车载系统就完全与车辆辅助控制隔离，无法通过MCU或其它通路对车辆辅助控制系统进行控制，从而保证了车辆控制的安全性。也就是说，在车载系统被攻破，黑客想对车辆进行控制，由于没有直接通往车身信息的通路，黑客无法进行直接攻击。

车身系统通过CAN发送通路与车辆辅助控制系统连接，该CAN发送通路用于车辆辅助控制系统向车身系统发送控制信号，以实现对车身系统的控制操作，例如关闭车窗、进行换挡等等操作。

车身系统还通过CAN接收通路与所述车辆辅助控制系统、所述MCU和所述车载系统核心模块连接，该CAN接收通路传输车辆主动汇报的车辆状态信息。车身系统将车身的信息，如当前速度、油量信息、档位信息、、行驶里程、灯光状态、座椅状态、气囊状态等等信息汇报给车辆辅助控制系统、MCU以及车载系统。由于该CAN接收通路仅传输车辆汇报的状态信息，不涉及控制信息，因此车辆没有被控制的风险。本领域技术人员应当理解，所传输的车身信息不限于以上所述。

车辆辅助控制系统通过视频输出通路与车载系统的车载系统核心模块连接，该视频输出通路用于车辆辅助控制系统将其界面显示信号发送至所述车载系统核心模块。

车载系统的显示屏可分成两个部分，一部分分配给车载系统本身，另一部分分配给车辆辅助系统，车辆辅助系统通过视频出口输入到车载系统的视频入口，车载系统将输入的图像按固定区域显示出车辆的控制操作。

车辆辅助控制的界面显示，通过视频输出口以60HZ的帧速率输出给车载系统，车载系统通过视频输入口获取车辆辅助控制的输出，将其与车载系统本身的显示输出糅合一起显示到屏幕显示中。

应用示例

以下以进行换挡操作为例来进一步说明本发明的车辆通信系统。

用户通过点击触摸屏上的换挡控件进行换挡操作，MCU通过第一局域CAN接收通路接收到该操作信号，并将该控制信号同时转发给车载系统和车辆辅助控制系统。车辆辅助控制系统接收到该控制信号，则对车身进行控制操作，即自动实现换档操作。并且，车辆辅助控制系统将换档操作结果的界面显示信号通过视频输出通路发送给车载核心模块，车载核心模块将显示换档操作结果的视频信号在显示屏上进行显示。

本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种车辆通信系统，其特征在于，包括：

车载系统，所述车载系统包括用户操作面板、车载系统核心模块以及显示屏；

MCU，其通过第一局域总线与所述车载系统核心模块连接，还通过第一局域CAN接收通路与所述车载系统核心模块连接，并且所述MCU通过局域CAN发送通路与所述用户操作面板连接；

车辆辅助控制系统，其通过第二局域总线与所述MCU连接，还通过第二局域CAN接收通路与所述MCU连接；

车身系统，其通过CAN发送通路与所述车辆辅助控制系统连接，还通过CAN接收通路与所述车辆辅助控制系统、所述MCU和所述车载系统核心模块连接。

2.根据权利要求1所述的车辆通信系统，其特征在于，所述车载系统核心模块与互联网连接。

3.根据权利要求1所述的车辆通信系统，其特征在于，所述第一局域总线和所述第二局域总线用于传输状态信号。

4.根据权利要求1所述的车辆通信系统，其特征在于，所述局域CAN发送通路用于所述用户操作面板向所述MCU发送操作信号，所述第一局域CAN接收通路用于所述车载系统核心模块接收所述MCU的控制信号，所述第二局域CAN接收通路用于所述车辆辅助控制系统接收所述MCU的控制信号。

5.根据权利要求1所述的车辆通信系统，其特征在于，所述CAN发送通路用于所述车辆辅助控制系统向所述车身系统发送控制信号，所述CAN接收通路用于所述车辆辅助控制系统、所述MCU和所述车载系统核心模块接收所述车身系统发送的状态信息。

6.根据权利要求5所述的车辆通信系统，其特征在于，所述车身系统发送的状态信息包括：当前速度、油量信息、档位信息、行驶里程、灯光状态、座椅状态、气囊状态。

7.根据权利要求1所述的车辆通信系统，其特征在于，所述车辆辅助控制系统通过视频输出通路与所述车载系统核心模块连接。

8.根据权利要求7所述的车辆通信系统，其特征在于，所述视频输出通路用于所述车辆辅助控制系统将其界面显示信号发送至所述车载系统核心模块。

9.根据权利要求8所述的车辆通信系统，其特征在于，所述车载系统核心模块将所接收的所述车辆辅助控制系统的界面显示信号与车载系统本身的界面显示信号共同转换为视频信号在所述显示屏上进行显示。

10.根据权利要求9所述的车辆通信系统，其特征在于，所述车辆辅助控制系统以60Hz的帧速度输出所述界面显示信号。

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