CN111083242A - 智能网联汽车云平台控制操作系统 - Google Patents

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易坤
晏师勉
殷春风
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Abstract

本发明公开智能网联汽车云平台控制操作系统。包括车载终端操作单元：用于对系统中的模块单元进行控制，与车载无人驾驶单元通过总线以及LORa实现信息传送；云平台服务器：用于接收路况信息，并通过无线网络将路况信息传输给车载终端操作系统；车载无人驾驶单元：用于根据路况信息进行行驶，并且将行驶过程中的路况信息通过数据收集模块传输到云平台服务器；感知单元：用于感知车辆的行驶信息，并将行驶信息传送给车载终端操作单元：提示单元：用于接收车载终端操作单元指令，实施信息提示；导航单元：为车载无人驾驶单元提供地图位置指导信息。本发明数据加密传输，在保证传输稳定的前提下，又能提高安全性能，大大提高了汽车行驶的安全性。

Description

智能网联汽车云平台控制操作系统
技术领域
本发明属于智能网联汽车技术，具体涉及一种智能网联汽车云平台控制操作系统。
背景技术
随着经济发展汽车数量飞速增长，导致交通阻塞、能源消耗以及大气污染等问题日益严重，这使得即便道路设施十分发达的国家也不得不从以往只靠供给来满足需求的思维模式转向采取供、需两方面共同管理的技术和方法来改善日益尖锐的交通问题。在此过程中，“智能网联交通系统”的概念便逐步形成，而智能网联和自动驾驶技术正是实现智能交通的一个重要技术手段。智能网联的快速发展要求车辆的网络化和智能化，要求现有技术中的车辆能够实现车与车、车与人、车与路侧设备、车与云端平台的信息交互。而且能够在多种不同形态的终端中实现业务融合。
目前的无人驾驶系统越来越完善，但是由于路况信息复杂多变，无人驾驶汽车无法进行普及，并且无人驾驶的安全性无法保证，传统的无人驾驶系统安全性能较低，信息传输安全性差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种信息传输安全性高的智能网联汽车云平台控制操作系统。
本发明的技术方案为：一种智能网联汽车云平台控制操作系统，其特征在于它包括：
车载终端操作单元：用于对系统中的模块单元进行控制，与车载无人驾驶单元通过总线以及LORa实现信息传送；
云平台服务器：用于接收路况信息，并通过无线网络将路况信息传输给车载终端操作单元
车载无人驾驶单元：用于根据路况信息进行行驶，并且将行驶过程中的路况信息通过数据收集模块传输到云平台服务器；
感知单元：用于感知车辆的行驶信息，并将行驶信息传送给车载终端操作单元：
提示单元：用于接收车载终端操作单元指令，实施信息提示；
导航单元：为车载无人驾驶单元提供地图位置指导信息；
路况信息收集模块：用于获取路面交通信息。
优化方案为：所述LORa的传输距离为城镇2-5km、郊区15km，LORa内部利用AEs128进行加密。
优化方案为：车载终端操作单元与车载无人驾驶单元之间的传输数据进行加密，密文在云平台服务器上动态产生。
优化方案为：车载终端操作单元与车载无人驾驶单元之间的传输数据加密采用aes128基础上进行BASE64方法。
优化方案为：所述感知单元包括车载安全模块、GPS定位模块、感应雷达模块和测速模块。
优化方案为：所述提示单元包括智能语音模块、语音播报模块和报警模块。
优化方案为：所述总线采用485的平衡传输方式为传输线上加终端电阻，485的传输速率最高为10Mbps,传输距离最大达到3000米，最多连接128个收发器，且485的网络拓扑采用终端匹配的总线型结构。
优化方案为：它还包括模拟启动测试模块：用于在启动车载无人驾驶单元之前，模拟启动测试模块进行模拟，确认系统正常后再进行车载无人驾驶单元的启动。
与现有技术相比，本发明提供了一种智能网联汽车云平台控制操作系统，具备以下有益效果：
1、该智能网联汽车云平台控制操作系统，通过设置云平台服务器来对路况信息进行收集，车载无人驾驶单元的数据收集模块对汽车位置的路况信息进行收集，再通过无线网络传输至云平台服务器，在无线网络的4G或5G技术支持下，实现数据的快速实施更新，从而使得车载无人驾驶单元的驾驶始终处于最优状态，车载无人驾驶单元的模拟启动测试模块可以在开车前进行快速模拟，确认系统正常，避免系统出现故障导致事故。
2、该智能网联汽车云平台控制操作单元，通过车载终端操作单元来对系统中的每个模块进行控制，感应雷达模块中的感应雷达分布于汽车的周围，确保汽车周围的路况信息，避免发生碰撞，测速模块对汽车的速度进行测试，在路况较为复杂的情况下车载无人驾驶单元对汽车的行驶速度进行调节，并且报警模块和语音播报模块进行声音提醒，同时，数据加密传输，在保证传输稳定的前提下，又能提高安全性能，大大提高了汽车行驶的安全性。
附图说明
图1为本发明的系统模块图；
图2为本发明的车载终端操作单元内部模块图；
图3为本发明的SPI的工作原理系统示意图。
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。
请参阅图1-3，一种智能网联汽车云平台控制操作系统，包括车载终端操作单元、云平台服务器以及车载无人驾驶单元，所述云平台服务器与车载终端单元之间通过无线网络无线连接，所述云平台服务器的数据传输端口连接有路况信息收集模块，所述车载无人驾驶单元独立设置且与车载终端操作单元的控制端相连通，所述车载无人单元的信号输出端口连接有数据收集模块，且数据收集模块通过无线网络与云平台服务器相连通，所述车载无人驾驶单元的信号端口还连接有模拟启动测试模块，所述车载终端操作单元的信号端口通过SPI电连接有车载应用和导航模块，所述车载终端操作单元的信号端口还连接有智能语音模块，所述车载终端操作单元的信号端口还连接有语音播报模块，所述车载终端操作单元的信号端口还连接有车载安全模块，所述车载终端操作单元的信号端口还连接有GPS定位模块，所述车载终端操作单元的信号端口还连接有感应雷达模块，所述车载终端操作单元的信号端口还连接有测速模块，所述车载终端操作单元的信号端口还连接有报警模块，所述车载终端操作单元内部通过中央处理器CPU、随机储存器RAM、定时器、计数器以及只读存储器ROM与集成电路芯片电连接，所述集成电路芯片的输出单电连接有单片机的输入端，单片机控制类别为采集数据、控制管理以及采集+控制双层管理，集成电路芯片又能进行加密处理，进而保证数据传输安全以及稳定。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述车载终端操作单元中的导航模块以及云平台服务器关联的路况信息收集模块均由北斗卫星导航单元提供，北斗卫星导航单元由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天为各类用户提供高精度定位、导航、授时服务，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒，安全性强。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述无线网络为4G或5G无线外网以及以太内网，并且无线网络中设置有信号测试模块，4G或5G网络的技术支持可以保证数据的传输效率，信号测试模块测试到信号较弱的情况下由语音播报模块播放建议手动驾驶的语音。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述车载安全模块包括车载前置气囊和车载后置气囊，前置气囊和车载后置气囊保证汽车驾驶员的人身安全。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述感应雷达模块中的感应雷达分布安装于汽车的周围，且安装间隔为20-30厘米，感应雷达分布密集，大大提高了汽车的感应区域，避免汽车发生碰撞。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述报警模块包括安装于汽车内部的警鸣器和扬声器，还包括拨号报警模块，警鸣器和扬声器用于发出警示声音，拨号报警模块在发生交通事故时及时联系交通部门。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述车载终端操作单元和车载无人驾驶单元均为基于Android系统开发的系统，Android系统普及率高，是较为成熟的系统，开发空间大。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述智能语音模块、语音播报模块、车载安全模块、GPS定位模块、感应雷达模块、测速模块以及报警模块的输出端均通过485网关与车载终端操作单元电连接，所述单片机的型号为STM32F103VBT6。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述485的平衡传输方式为传输线上加终端电阻，485的传输速率最高为10Mbps,传输距离最大可以达到3000米，最多可以连接128个收发器，且485的网络拓扑采用终端匹配的总线型结构。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述LORa的传输距离为城镇2-5km、郊区15km，且LORa内部利用AEs128进行加密，且LORa的电池寿命为10年，采用lora安全协议，车载终端操作单元与车载无人驾驶单元之间的payload采用aes128加密，密文在后台服务器上可动态产生，车载终端操作单元与车载无人驾驶单元之间是在aes128基础上进行BASE64，加密传输，在保证传输稳定的前提下，又能提高安全性能。
本发明的工作原理及使用流程：在使用时，云平台服务器的路况信息收集模块来对路况信息进行收集，信息通过无线网络更新至车载终端操作单元中，车载无人驾驶单元根据实时路况信息进行最优路线行驶，并且将行驶过程中的路况信息传输至数据收集模块中，然后再通过无线网络传输至云平台服务器，实现数据的实时更新，在无线网络的4G或5G技术支持下，数据传输迅捷，避免出现信息更新延迟，在启动车载无人驾驶单元之前，模拟启动测试模块进行快速模拟，确认系统正常后再进行车载无人驾驶单元的启动，避免系统出现故障导致事故，车载终端操作单元来对系统中的每个模块进行控制，感应雷达模块中的感应雷达分布于汽车的周围，确保汽车周围的路况信息，避免发生碰撞，测速模块对汽车的速度进行测试，在路况较为复杂的情况下车载无人驾驶单元对汽车的行驶速度进行调节，并且报警模块和语音播报模块进行声音提醒，大大提高了汽车行驶的安全性，GPS定位模块对汽车的位置进行定位跟踪，在北斗卫星导航单元的支持下，定位准确，提高行驶的安全性。
综上所述，该智能网联汽车云平台控制操作系统，通过设置云平台服务器来对路况信息进行收集，车载无人驾驶单元的数据收集模块对汽车位置的路况信息进行收集，再通过无线网络传输至云平台服务器，在无线网络的4G或5G技术支持下，实现数据的快速实施更新，从而使得车载无人驾驶单元的驾驶始终处于最优状态，车载无人驾驶单元的模拟启动测试模块可以在开车前进行快速模拟，确认系统正常，避免系统出现故障导致事故；通过车载终端操作单元来对系统中的每个模块进行控制，感应雷达模块中的感应雷达分布于汽车的周围，确保汽车周围的路况信息，避免发生碰撞，测速模块对汽车的速度进行测试，在路况较为复杂的情况下车载无人驾驶单元对汽车的行驶速度进行调节，并且报警模块和语音播报模块进行声音提醒，大大提高了汽车行驶的安全性。
本系统中涉及到的相关模块均为硬件系统模块或者为现有技术中计算机软件程序或协议与硬件相结合的功能模块，该功能模块所涉及到的计算机软件程序或协议的本身均为本领域技术人员公知的技术，其不是本系统的改进之处；本系统的改进为各模块之间的相互作用关系或连接关系，即为对系统的整体的构造进行改进，以解决本系统所要解决的相应技术问题。

Claims (8)

1.一种智能网联汽车云平台控制操作系统，其特征在于它包括：
车载终端操作单元：用于对系统中的模块单元进行控制，与车载无人驾驶单元通过总线以及LORa实现信息传送；
云平台服务器：用于接收路况信息，并通过无线网络将路况信息传输给车载终端操作单元
车载无人驾驶单元：用于根据路况信息进行行驶，并且将行驶过程中的路况信息通过数据收集模块传输到云平台服务器；
感知单元：用于感知车辆的行驶信息，并将行驶信息传送给车载终端操作单元：
提示单元：用于接收车载终端操作单元指令，实施信息提示；
导航单元：为车载无人驾驶单元提供地图位置指导信息；
路况信息收集模块：用于获取路面交通信息。
2.如权利要求1所述智能网联汽车云平台控制操作系统，其特征在于所述LORa内部利用AEs128进行加密。
3.如权利要求1或2所述智能网联汽车云平台控制操作系统，其特征在于车载终端操作单元与车载无人驾驶单元之间的传输数据进行加密，密文在云平台服务器上动态产生。
4.如权利要求3所述智能网联汽车云平台控制操作系统，其特征在于车载终端操作单元与车载无人驾驶单元之间的传输数据加密采用aes128基础上进行BASE64方法。
5.如权利要求1所述智能网联汽车云平台控制操作系统，其特征在于所述感知单元包括车载安全模块、GPS定位模块、感应雷达模块和测速模块。
6.如权利要求1所述智能网联汽车云平台控制操作系统，其特征在于所述提示单元包括智能语音模块、语音播报模块和报警模块。
7.如权利要求1所述智能网联汽车云平台控制操作系统，其特征在于所述总线采用485的平衡传输方式为传输线上加终端电阻，485的传输速率最高为10Mbps,传输距离最大达到3000米，最多连接128个收发器，且485的网络拓扑采用终端匹配的总线型结构。
8.如权利要求1所述智能网联汽车云平台控制操作系统，其特征在于它还包括模拟启动测试模块：用于在启动车载无人驾驶单元之前，模拟启动测试模块进行模拟，确认系统正常后再进行车载无人驾驶单元的启动。
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