CN112428947A - 汽车智能系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了汽车智能系统，属于汽车技术领域。该汽车智能系统包括汽车记录功能系统、车窗控制系统天窗控制系统、中控系统、道路安全模拟系统和安全密钥管理系统；其中，汽车记录功能系统用于汽车行驶过程中记录车主的驾驶操作及其每天的行为习惯。本发明利用汽车记录功能系统对正在行驶的汽车进行实施监控，可及早发现汽车是否有危险，而车窗控制系统天窗控制系统会根据天气情况来进行车窗天窗的开启和关闭，中控系统和道路安全模拟系统配合，可选择出最安全最快捷的路线，使汽车的行驶更加智能化而安全密钥管理系统在网络安全方面设置安全密钥，防止不法分子通过网络来操控汽车，提高汽车的安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及汽车智能系统。
背景技术
车智能管理器是为了实现汽车可以依靠网络和程序达到密钥安全，天气感应，防盗报警等一系列问题。目前主流汽车还是以人员操控来完成，只有少数可以达到无人驾驶但不是完全智能。
目前，汽车的智能化程度低，不能够记录车主的各项数据提醒车主维修保养、保险、交通路线等，不便对汽车的存在的隐形危险进行及时排除，不利于车主驾乘车辆；而且传统汽车的车窗只能通过按钮或者手动来实现开闭，在突发的天气情况会导致驾驶员手忙脚乱有安全隐患；
现今大多数汽车采用独立悬架和由减震器和减震弹簧组成的非独立悬架来支撑车身在道路上行驶，甚至一些车辆(如货车和卡车等)，仅仅使用钢板弹簧来吸收震动，车辆无法根据道路信息对减震器进行调节，也无法根据路况对车辆的行驶路线进行调整，不利于车辆的行驶；此外，现有的汽车，其网络安全性能差，不法分子易通过网络来操控汽车、危险驾驶人安全。
发明内容
为了弥补以上不足，本发明提供了汽车智能系统，旨在改善传统汽车智能程度低的问题。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种汽车智能系统，包括汽车记录功能系统、车窗控制系统天窗控制系统、中控系统、道路安全模拟系统和安全密钥管理系统；
其中，汽车记录功能系统用于汽车行驶过程中记录车主的驾驶操作及其每天的行为习惯，并形成相应的数据记录，将数据源发送到云端，检索到正在行驶的汽车是否有爆胎或者自燃的危险；
车窗控制系统天窗控制系统通过互联网与gps的连接得到现在位置的天气情况然后传输天窗车窗控制系统中，根据得到的数据车窗天窗会按照天气选择是否关闭；
中控系统和道路安全模拟系统根据车主导航，了解到用户的目的地，及时推送解决方案，实现用户的需求或者及早防患于未然，提前知道用户行程通过的路段，预测下个时段交通数据，将更有办法解决城市道路的堵车问题，同时根据路段情况通过调节避震空气悬架，同时监测避震器压力传感器单元，道路信息提前做出反应，提前将减震和底盘升高，通过障碍物后返回到原来的高度，降低车辆行驶过程中的震动；
安全密钥管理系统包括以下两个方面，第一个是网关作为整车对外接口如何识别外部诊断设备的安全性，第二个是网关作为整车对内接口需要保证内网诊断连接的安全性。
在本发明的一种实施例中，所述汽车记录功能系统会对车主对座椅的使用习惯、汽车零部件、车况、维修保养、交通形成相应的数据记录，并通过汽车传感器收集到的数据源，将数据源发送到云端。
在本发明的一种实施例中，所述汽车记录功能系统通过记录车主差异化特性、风险取向、驾驶习惯、交通违法行为、用车情况等，然后上传网络自动推荐保险产品组合，为车主推荐最适合的用车风险管理服务。
在本发明的一种实施例中，所述车窗控制系统天窗控制系统采用主芯片MCU，预驱芯片，MOS全桥电路，霍尔电路组成，主芯片根据霍尔输入的位置输出控制预驱芯片，在遇到突发的暴雨等恶劣天气，天窗会安装一个雨量传感器，雨量传感器是一个光学系统，工作在红外波段，由发射二极管和接收二极管组成，当玻璃表面干燥时，光线几乎是100％地被反射回来，这样光电二级管就能接收到很多的反射光线，当天窗上的雨水越多，反射回来的光线就越少，当形成一定情况时触发自动关窗。
在本发明的一种实施例中，所述中控系统和所述道路安全模拟系统通过在汽车驾驶过程中，安装在车身底部的传感器实时检测并记录路面情况，并将数据传输给汽车电脑，汽车电脑将根据返回的数据分析路面状况，从而调整减震的阻尼系数，即使在一定的情况下，系统也会根据道路信息提前做出反应，提前将减震和底盘升高，通过障碍物后返回到原来的高度。
在本发明的一种实施例中，所述安全密钥管理系统中的密钥分为以下两种：
对称密钥：加/解密使用相同密钥；
非对称密钥：由一对密钥来进行加密和解密。
在本发明的一种实施例中，所述对称秘钥采用AES算法，所述一对秘钥包括公钥和私钥。
在本发明的一种实施例中，所述安全密钥管理系统的作业流程包括以下三个步骤：
第一步网关进入安全诊断模式，通过验证网关预装证书的方式进行；触发诊断命令后，诊断仪将自身证书发送给网关，网关通过证书链验证诊断仪证书的合法性；
第二步网关将秘钥配置文件通过HSM进行安全存储，保证配置文件的安全性，经安全存储后，Flash存储内容为密文；
第三步开始目标ECU进入诊断模式，触发学习命令后，网关根据配置文件要求逐一解析每条配置信息，可以并行秘钥对的生成和分发，分发后，触发challenge-response形式的报文对验证秘钥分发的正确性，如果配置信息包含网关自身，那么相应的Key也需要放到HSM中进行安全存储。
在本发明的一种实施例中，所述安全密钥管理系统中发生秘钥到期待更新，无外部设备连接，要网关仅需要保证内部网络的安全性。
在本发明的一种实施例中，在网关检查学习前置条件时需要验证待更新节点的可靠性，通过以下几种方式可以降低或避免此风险：
更新时间的不可预估性，由于配置文件刷新时间的不确定性导致模拟节点很难抓取秘钥更新过程；
由于待更新节点已经存储了诊断秘钥，并且由于诊断秘钥生成RootKey的随机性导致很难被解析，可以通过网关通过Challenge-Response验证待测节点的方式进行待更新节点身份识别；
更新前可以检测待更新通道是否有节点掉线等行为，如果网络工作无异常则允许更新；可以再更新时引入加密传输，使用诊断秘钥对作为加密传输秘钥。
本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的汽车智能系统，使用时，利用汽车记录功能系统对车主的驾驶操作及其行为习惯进行记录，并上传至云端，检索正在行驶的汽车是否有危险，可智能化对汽车的车身安全进行实施监控，而车窗控制系统天窗控制系统会根据天气情况来进行车窗天窗调节，使车窗天窗的开启和关闭更加智能，中控系统和道路安全模拟系统配合，可选择出最安全最快捷的路线，使汽车的行驶更加智能化；此外，利用安全密钥管理系统可通过在网络安全方面设置安全密钥，防止不法分子通过网络来操控汽车，减小驾驶人出现危险的可能性，提高汽车的安全性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施方式提供的车窗控制系统天窗控制系统电性连接框图；
图2为本发明实施方式提供的车窗控制系统天窗控制系统的工作流程图；
图3为本发明实施方式提供的中控系统与避震器压力传感器的电性连接框图；
图4为本发明实施方式提供的下线秘钥生成流程图；
图5为本发明实施方式提供的秘钥更新流程图。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
实施例
请参阅图1-5，本发明提供汽车智能系统，包括汽车记录功能系统、车窗控制系统天窗控制系统、中控系统、道路安全模拟系统和安全密钥管理系统。
其中，汽车记录功能系统会记录车主的使用习惯并记录，为车主提供更便捷的服务，车窗控制系统天窗控制系统会根据汽车gps定位以及汽车导航来搜索位置的天气情况来进行车窗天窗调节，中控系统和道路安全模拟系统会运用互联网大数据分析最安全最快捷的路线给车主选择，在选择后根据选择线路路况可以提前改变汽车的模式，安全密钥管理系统是通过在网络安全方面也设置安全密钥，防止不法分子通过网络来操控汽车、危险驾驶人安全。
该汽车记录功能系统以汽车传感器为数据采集主体，可在汽车在行驶过程中记录车主的驾驶操作及其每天的行为习惯，并形成相应的数据记录，通过汽车传感器收集到的数据源，将数据源发送到云端，检索到正在行驶的汽车是否有爆胎或者自燃的危险，并可在检测到危险时发出警报，以警示车主，促使车主采取自救措施(如紧急停车)，提高汽车行驶过程中的安全系数，提高车主驾乘时的安全性；
可以理解的，所述汽车记录功能系统会对车主对座椅的使用习惯、汽车零部件、车况、维修保养、交通形成相应的数据记录，并通过汽车传感器收集到的数据源，将数据源发送到云端，通过对汽车零部件、车况、维修保养等进行数据记录，可对汽车的车身安全性能进行记录；此外，所述汽车记录功能系统通过记录车主差异化特性、风险取向、驾驶习惯、交通违法行为、用车情况等，然后上传网络自动推荐保险产品组合，为车主推荐最适合的用车风险管理服务。
请参阅图1-2，车窗控制系统天窗控制系统通过互联网与gps的连接得到现在位置的天气情况然后传输天窗车窗控制系统中，根据得到的数据车窗天窗会按照天气选择是否关闭，自动化程度高，无需车主手动操作便可以对车窗天窗进行开启和关闭，简化车主对汽车的操作步骤，使汽车的使用更加便捷。
在本实施例中，在车窗和天窗的使用时，车窗天窗的使用情况也会被系统记录，便于统计天窗机构及电机的耐久循环次数以及便于追踪电机，也会记录车主自己手动控制车天窗或者车窗打开的位置，这项记录用于了解车主的个人习惯针对特定停止位置，改进机械结构、改善防夹力这样让防夹更加安全，在触发防夹后会统计防夹发生频次防夹发生的位置，提升高频次发生防夹位置的算法。当汽车天窗或者车窗发生电机停止运行的原因，例如热保护、各类硬件异常将会发送消息给车主提醒车主是否要进行维修；
可以理解的，所述车窗控制系统天窗控制系统采用主芯片MCU，预驱芯片，MOS全桥电路，霍尔电路组成，主芯片根据霍尔输入的位置输出控制预驱芯片，在遇到突发的暴雨等恶劣天气，天窗会安装一个雨量传感器，雨量传感器是一个光学系统，工作在红外波段，由发射二极管和接收二极管组成，当玻璃表面干燥时，光线几乎是100％地被反射回来，这样光电二级管就能接收到很多的反射光线，当天窗上的雨水越多，反射回来的光线就越少，当形成一定情况时触发自动关窗。
请参阅图3，中控系统和道路安全模拟系统根据车主导航，了解到用户的目的地，及时推送解决方案，实现用户的需求或者及早防患于未然，提前知道用户行程通过的路段，预测下个时段交通数据，将更有办法解决城市道路的堵车问题，同时根据路段情况通过调节避震空气悬架，同时监测避震器压力传感器单元，道路信息提前做出反应，提前将减震和底盘升高，通过障碍物后返回到原来的高度，降低车辆行驶过程中的震动，提高用户驾乘的舒适度。
进一步地，所述中控系统和所述道路安全模拟系统通过在汽车驾驶过程中，安装在车身底部的传感器实时检测并记录路面情况，并将数据传输给汽车电脑，汽车电脑将根据返回的数据分析路面状况，从而调整减震的阻尼系数，即使在一定的情况下，系统也会根据道路信息提前做出反应，提前将减震和底盘升高，通过障碍物后返回到原来的高度。
请参阅图4-5，安全密钥管理系统包括以下两个方面，第一个是网关作为整车对外接口如何识别外部诊断设备的安全性(避免非法的设备连接，非法OBD连接)，第二个是网关作为整车对内接口需要保证内网诊断连接的安全性(内网节点不会被非法设备直接访问，如破坏线束后直接接入)，在网络安全方面通过设置安全密钥，防止不法分子通过网络来操控汽车、危险驾驶人安全，提高汽车及驾驶人的安全性。
在本实施例中，所述安全密钥管理系统中的密钥分为以下两种：
对称密钥：加/解密使用相同密钥；
非对称密钥：由一对密钥来进行加密和解密。
其中，所述对称秘钥采用AES算法，所述一对秘钥包括公钥和私钥。
可以理解的，所述安全密钥管理系统的作业流程包括以下三个步骤：
第一步网关进入安全诊断模式(验证外部诊断设备的安全性)，通过验证网关预装证书的方式进行(再网关下线生产时，将证书链预装到网关软件中)；触发诊断命令后，诊断仪将自身证书发送给网关，网关通过证书链验证诊断仪证书的合法性；
第二步网关将秘钥配置文件通过HSM进行安全存储，保证配置文件的安全性，经安全存储后，Flash存储内容为密文；
第三步开始目标ECU进入诊断模式(网关与目标ECU诊断秘钥对)，触发学习命令后，网关根据配置文件要求逐一解析每条配置信息，可以并行秘钥对的生成和分发，分发后，触发challenge-response形式的报文对验证秘钥分发的正确性，如果配置信息包含网关自身，那么相应的Key也需要放到HSM中进行安全存储；
进一步地，所述安全密钥管理系统中发生秘钥到期待更新，无外部设备连接，要网关仅需要保证内部网络的安全性；需要说明的是，在网关检查学习前置条件时需要验证待更新节点的可靠性，通过以下几种方式可以降低或避免此风险：
更新时间的不可预估性，由于配置文件刷新时间的不确定性导致模拟节点很难抓取秘钥更新过程；
由于待更新节点已经存储了诊断秘钥，并且由于诊断秘钥生成RootKey的随机性导致很难被解析，可以通过网关通过Challenge-Response验证待测节点的方式进行待更新节点身份识别；
更新前可以检测待更新通道是否有节点掉线等行为，如果网络工作无异常则允许更新；可以再更新时引入加密传输，使用诊断秘钥对作为加密传输秘钥。此外，在保证了更新环境安全的条件下，后续操作流程与工厂条件下秘钥分发流程相似。
综上所述，该汽车智能系统：利用汽车记录功能系统在汽车行驶过程中记录车主的驾驶操作及其每天的行为习惯，并上传至云端，检索正在行驶的汽车是否有爆胎或者自燃的危险，对汽车的车身安全进行实施监控，而车窗控制系统天窗控制系统会根据汽车gps定位以及汽车导航来搜索位置的天气情况来进行车窗天窗调节，使车窗天窗的开启和关闭更加智能，中控系统和道路安全模拟系统配合，可运用互联网大数据分析最安全最快捷的路线给车主选择，在选择后根据选择线路路况可以提前改变汽车的模式，使汽车的行驶更加智能化；此外，利用安全密钥管理系统可通过在网络安全方面设置安全密钥，防止不法分子通过网络来操控汽车、危险驾驶人安全，提高汽车的安全性能。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.汽车智能系统，其特征在于，包括
汽车记录功能系统、车窗控制系统天窗控制系统、中控系统、道路安全模拟系统和安全密钥管理系统；
其中，汽车记录功能系统用于汽车行驶过程中记录车主的驾驶操作及其每天的行为习惯，并形成相应的数据记录，将数据源发送到云端，检索到正在行驶的汽车是否有爆胎或者自燃的危险；
车窗控制系统天窗控制系统通过互联网与gps的连接得到现在位置的天气情况然后传输天窗车窗控制系统中，根据得到的数据车窗天窗会按照天气选择是否关闭；
中控系统和道路安全模拟系统根据车主导航，了解到用户的目的地，及时推送解决方案，实现用户的需求或者及早防患于未然，提前知道用户行程通过的路段，预测下个时段交通数据，将更有办法解决城市道路的堵车问题，同时根据路段情况通过调节避震空气悬架，同时监测避震器压力传感器单元，道路信息提前做出反应，提前将减震和底盘升高，通过障碍物后返回到原来的高度，降低车辆行驶过程中的震动；
安全密钥管理系统包括以下两个方面，第一个是网关作为整车对外接口如何识别外部诊断设备的安全性，第二个是网关作为整车对内接口需要保证内网诊断连接的安全性。
2.根据权利要求1所述的汽车智能系统，其特征在于，所述汽车记录功能系统会对车主对座椅的使用习惯、汽车零部件、车况、维修保养、交通形成相应的数据记录，并通过汽车传感器收集到的数据源，将数据源发送到云端。
3.根据权利要求1所述的汽车智能系统，其特征在于，所述汽车记录功能系统通过记录车主差异化特性、风险取向、驾驶习惯、交通违法行为、用车情况等，然后上传网络自动推荐保险产品组合，为车主推荐最适合的用车风险管理服务。
4.根据权利要求1所述的汽车智能系统，其特征在于，所述车窗控制系统天窗控制系统采用主芯片MCU，预驱芯片，MOS全桥电路，霍尔电路组成，主芯片根据霍尔输入的位置输出控制预驱芯片，在遇到突发的暴雨等恶劣天气，天窗会安装一个雨量传感器，雨量传感器是一个光学系统，工作在红外波段，由发射二极管和接收二极管组成，当玻璃表面干燥时，光线几乎是100％地被反射回来，这样光电二级管就能接收到很多的反射光线，当天窗上的雨水越多，反射回来的光线就越少，当形成一定情况时触发自动关窗。
5.根据权利要求1所述的汽车智能系统，其特征在于，所述中控系统和所述道路安全模拟系统通过在汽车驾驶过程中，安装在车身底部的传感器实时检测并记录路面情况，并将数据传输给汽车电脑，汽车电脑将根据返回的数据分析路面状况，从而调整减震的阻尼系数，即使在一定的情况下，系统也会根据道路信息提前做出反应，提前将减震和底盘升高，通过障碍物后返回到原来的高度。
6.根据权利要求1所述的汽车智能系统，其特征在于，所述安全密钥管理系统中的密钥分为以下两种：
对称密钥：加/解密使用相同密钥；
非对称密钥：由一对密钥来进行加密和解密。
7.根据权利要求6所述的汽车智能系统，其特征在于，所述对称秘钥采用AES算法，所述一对秘钥包括公钥和私钥。
8.根据权利要求1所述的汽车智能系统，其特征在于，所述安全密钥管理系统的作业流程包括以下三个步骤：
第一步网关进入安全诊断模式，通过验证网关预装证书的方式进行；触发诊断命令后，诊断仪将自身证书发送给网关，网关通过证书链验证诊断仪证书的合法性；
第二步网关将秘钥配置文件通过HSM进行安全存储，保证配置文件的安全性，经安全存储后，Flash存储内容为密文；
第三步开始目标ECU进入诊断模式，触发学习命令后，网关根据配置文件要求逐一解析每条配置信息，可以并行秘钥对的生成和分发，分发后，触发challenge-response形式的报文对验证秘钥分发的正确性，如果配置信息包含网关自身，那么相应的Key也需要放到HSM中进行安全存储。
9.根据权利要求1所述的汽车智能系统，其特征在于，所述安全密钥管理系统中发生秘钥到期待更新，无外部设备连接，要网关仅需要保证内部网络的安全性。
10.根据权利要求9所述的汽车智能系统，其特征在于，在网关检查学习前置条件时需要验证待更新节点的可靠性，通过以下几种方式可以降低或避免此风险：
更新时间的不可预估性，由于配置文件刷新时间的不确定性导致模拟节点很难抓取秘钥更新过程；
由于待更新节点已经存储了诊断秘钥，并且由于诊断秘钥生成RootKey的随机性导致很难被解析，可以通过网关通过Challenge-Response验证待测节点的方式进行待更新节点身份识别；
更新前可以检测待更新通道是否有节点掉线等行为，如果网络工作无异常则允许更新；可以再更新时引入加密传输，使用诊断秘钥对作为加密传输秘钥。
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