CN113359560A - 一种基于can的遥控泊车系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于遥控泊车技术领域，具体涉及一种基于CAN的遥控泊车系统及方法；由车外网络和车内网络两部分组成，其中车外网络为集成了遥控泊车APP的手机，车内网络包括网关、ECU1、ECU2、ECU3、ECU4、ECU5、ECU6、ECU7、ECU8及用于图像采集的相机，其中手机中的遥控泊车APP和ECU1通过蓝牙进行信息传输，ECU1还有一个口通过CAN线连接网关，ECU2、ECU3、ECU4、ECU5、ECU6、ECU7、ECU8与网关间分别通过CAN线相连，ECU3与用于图像采集的相机间通过硬线相连；本方法基于CAN的遥控泊车的功能逻辑及域隔离拓扑设计方案，用于遥控泊车的功能实现，保障遥控泊车功能的有效实现及车辆的安全运行。

Description

一种基于CAN的遥控泊车系统及方法

技术领域

本发明属于遥控泊车技术领域，具体涉及一种基于CAN的遥控泊车系统及方法。

背景技术

为了更好的适应停车位较小时，驾驶员停车后无法下车的情况，通过手机APP操控车辆进行停车的功能应运而生。而自动泊车控制器需要综合判断车辆状态，才能确定车辆能否响应自动泊车或遥控泊车从而进行泊车相关工作。只有安全有效的控制逻辑及拓扑结构才能保障功能的有效实现。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供一种基于CAN的遥控泊车系统及方法，是一种基于CAN的遥控泊车的功能逻辑及域隔离拓扑设计方案，用于遥控泊车的功能实现，保障遥控泊车功能的有效实现及车辆的安全运行。

一种基于CAN的遥控泊车系统，由车外网络和车内网络两部分组成，其中车外网络为集成了遥控泊车APP的手机，车内网络包括网关、ECU1、ECU2、ECU3、ECU4、ECU5、ECU6、ECU7、ECU8及用于图像采集的相机，其中手机中的遥控泊车APP和ECU1通过蓝牙进行信息传输，ECU1还有一个口通过CAN线连接网关，ECU2、ECU3、ECU4、ECU5、ECU6、ECU7、ECU8与网关间分别通过CAN线相连，ECU3与用于图像采集的相机间通过硬线相连；

ECU1用于接收手机APP发送来的蓝牙报文并将其转化为CAN报文，再通过网关发送至ECU8；ECU2负责车身控制，将车辆模式及四门两盖状态信息通过CAN信号经网关发送至ECU8；ECU3为有Linux或安卓系统的控制器，它通过相机采集车辆周边环境并经过分析判断是否为车道线、角点、车位框信息，并通过CAN信号经网关将其传递给ECU8；ECU8为自动泊车功能控制器，其通过网关接收ECU1、ECU2、ECU3、ECU4、ECU5、ECU6、ECU7发送来的信号，并能够控制ECU4、ECU5、ECU6、ECU7执行相应操作，ECU4用于自动驻车、车辆运动的控制并能够将执行状态通过网关反馈给ECU8，ECU5用于转向控制，并能够将执行状态通过网关反馈给ECU8，ECU6用于换档控制，并能够将执行状态通过网关反馈给ECU8，ECU7用于发动机控制，并能够将执行状态通过网关反馈给ECU8。

一种基于CAN的遥控泊车方法，包括如下内容：

步骤一，驾驶员通过手机APP将操作指令发送至ECU1端，ECU1对报文进行解密并进行完整性校验后，将其转化为CAN报文经网关发送至ECU8；

步骤二，ECU8经网关将ECU1、ECU2、ECU3、ECU4、ECU5、ECU6、ECU7发送来的信号进行综合判断确定车辆是否能够响应遥控泊车操作；若能够响应遥控泊车操作则进行步骤三，否则退出泊车并将状态经网关及ECU1传递给手机APP；

步骤三，开始泊车

ECU8结合ECU3传送来的车辆周围车位情况，经过分析计算后通过网关给ECU4、ECU5、ECU6、ECU7分别发出车辆运动、转向、换档及发动机控制指令，ECU4、ECU5、ECU6、ECU7按其执行相应操作，在完成泊车后，ECU8将完成泊车的信息通过网关经ECU1反馈给手机APP显示。

所述步骤二中ECU8通过CAN报文时时监控ECU1、ECU2、ECU3、ECU4、ECU5、ECU6、ECU7的状态，当同时满足以下七项条件时，则开始通过网关控制ECU4、ECU5、ECU6、ECU7执行遥控泊车操作，否则退出泊车操作并将状态通过网关经ECU1反馈给手机APP显示：

条件一，ECU1接收到手机APP的蓝牙指令，确定其安全有效后再将其转化成CAN信号通过网关发送给ECU8,ECU8接收到安全有效的泊车指令信号；

条件二，ECU8接收到来自ECU2的信号，这些信号显示车辆四门两盖均处于关闭状态并且车辆处于打火状态，同时转向杆功能正常；

条件三，ECU8接收到来自ECU3的信号，这些信号显示相机工作状态正常，并且ECU3能够正常分析相机数据并识别出车道线、车位相关信息，同时ECU3无故障；

条件四，ECU8接收到来自ECU4的信号，这些信号显示车辆车速不高于固定值，并且ECU4无故障；

条件五，ECU8接收到来自ECU5的信号，该信号显示车辆转向功能无故障；

条件六，ECU8接收到来自ECU6的信号，该信号显示车辆换档功能无故障；

条件七，ECU8接收到来自ECU7的信号，该信号显示发动机控制系统无故障；

以上条件全部满足则开始执行遥控泊车操作。

所述步骤三中泊车过程为：ECU3通过相机采集来的图像信息识别出车道线、车位框及附近车辆状态信息并将其通过CAN信号经网关传递给ECU8；

ECU8根据ECU3发送来的信息确定车辆即将进入的运行姿态，并将其通过CAN信号经网关发送给ECU4、ECU5、ECU6、ECU7；

ECU4执行相应的车辆运动指令、ECU5执行相应的转向指令、ECU6执行相应的换档指令、ECU7执行相应的发动机运转指令，各控制器执行完毕后将执行状态通过网关反馈给ECU8；

ECU8在完成泊车后将完成泊车状态信息通过CAN信号经网关传递给ECU1，ECU1将其转化为蓝牙报文传递给手机APP。

本发明的有益效果：

本发明通过网络拓扑的域隔离设计保障数据通信的安全有效，并通过有效的逻辑判断保障了遥控泊车功能的有效控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的系统结构图；

图2为遥控泊车逻辑控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本发明技术方案是这样的：本系统由车外网络和车内网络两部分组成，其中车外为集成了遥控泊车APP的手机，车内网络主要有网关、ECU1、ECU2、ECU3、ECU4、ECU5、ECU6、ECU7、ECU8及用于图像采集的相机。其中手机和ECU1通过蓝牙进行信息传输，ECU1还有一个口通过CAN线连接网关，ECU2、ECU3、ECU4、ECU5、ECU6、ECU7、ECU8与网关间均通过CAN线相连，ECU3与用于图像采集的相机间通过硬线相连。ECU1主要接收手机APP发送来的蓝牙报文并将其转化为CAN报文，再通过网关发送至ECU8；ECU2主要负责车身控制，并将车辆模式及四门两盖状态信息通过网关发送至ECU8；ECU3为有Linux或安卓系统的控制器，它通过相机采集车辆周边环境并经过分析判断是否为车道线、角点、车位框信息，并通过网关将其传递给ECU8；ECU4用于自动驻车、车辆运动的控制，ECU5用于转向控制，ECU6负责自动换档工作，ECU7负责发动机控制工作，ECU8为自动泊车功能控制器。

具体实现方法如下：

驾驶员通过手机APP进行遥控泊车操作时，手机蓝牙将操作指令发送至ECU1端，ECU1对报文进行解密并进行完整性校验后，将其转化为CAN报文经网关发送至ECU8。

ECU8将ECU1、ECU2、ECU3、ECU4、ECU5、ECU6、ECU7发送来的相关信号进行综合判断确定车辆能够响应遥控泊车操作。并结合ECU3传送来的车辆周围车位情况，经过分析计算后给ECU4、ECU5、ECU6、ECU7分别发出车辆运动、转向、换档及发动机控制指令，ECU4、ECU5、ECU6、ECU7按其执行相应操作，并在完成泊车后将完成泊车的信息反馈给手机APP显示。

驾驶员用手机APP通过蓝牙对车辆进行操作，ECU1接收到报文后并对其进行校验，校验无误后将其转化为CAN报文并经网关发送给ECU8；

ECU8通过CAN报文时时监控ECU1、ECU2、ECU3、ECU4、ECU5、ECU6、ECU7状态，当同时满足条件①、②、③、④、⑤、⑥、⑦时，则开始执行遥控泊车操作。否则退出泊车操作并将状态通过ECU1反馈给手机APP显示。

①ECU1：安全有效的遥控泊车开启CAN指令发出；

②ECU2：车辆四门两盖均处于关闭状态、车辆处于打火状态、转向杆相关功能正常；

③ECU3：相机工作状态正常、ECU3能够正常分析相机数据并识别出车道线、车位等相关信息以及ECU3其他与自动泊车相关功能无故障；

④ECU4：车辆车速不高于固定值、自动泊车功能正常、控制器与自动泊车相关其

他功能无故障；

⑤ECU5：车辆转向功能无故障；

⑥ECU6：车辆换档功能无故障；

⑦ECU7：发动机控制系统无故障。

步骤2)中条件全部满足则开始执行遥控泊车操作；

ECU3通过相机采集来的图像信息识别出车道线、车位框及附近车辆状态等相关信息并将其通过CAN信号传递给ECU8；

ECU8根据ECU3发送来的信息确定车辆即将进入的运行姿态，并将其通过CAN信号发送给ECU4、ECU5、ECU6、ECU7；

ECU4执行相应的车辆运动指令、ECU5执行相应的转向指令、ECU6执行相应的换档指令、ECU7执行相应的发动机运转指令，各控制器执行完毕后将执行状态反馈给ECU8；

ECU8在完成泊车后将完成泊车状态信息通过CAN信号传递给ECU1，ECU1将其转化为蓝牙报文传递给手机APP；

如步骤2)及步骤8)所有条件中有不满足的则退出泊车并将状态经网关及ECU1传递给手机APP。

实施例1

某驾驶员通过手机APP对车辆实施遥控泊车操作，但相关控制器及系统均无故障、车辆状态也能够满足遥控泊车的有效执行。

如图2所示其遥控泊车数据传输方式如下：

驾驶员用手机APP通过蓝牙对车辆进行操作，ECU1接收到报文后并对其进行数据校验，校验无误将其转化为CAN报文并经网关发送给ECU8；

ECU8通过CAN报文监控ECU1、ECU2、ECU3、ECU4、ECU5、ECU6、ECU7状态，

由于同时满足以下条件，执行遥控泊车操作：

ECU3通过相机采集来的图像信息识别出车道线、车位框及附近车辆状态信息并将其通过CAN信号传递给ECU8；

ECU8根据ECU3发送来的信息确定车辆即将进入的运行姿态，并将其通过CAN信号发送给ECU4、ECU5、ECU6、ECU7；

ECU4执行相应的车辆运动指令、ECU5执行相应的转向指令、ECU6执行相应的换档指令、ECU7执行相应的发动机运转指令，各控制器执行完毕后将执行成功状态反馈给ECU8；

ECU8在完成泊车后将完成泊车状态通过CAN信号传递给ECU1，ECU1将其转化为蓝牙报文传递给手机APP；

实施例2

某驾驶员通过手机APP对车辆实施遥控泊车操作，但ECU4中自动泊车功能故障、车辆状态能够满足遥控泊车的有效执行。

如图2所示其遥控泊车数据传输方式如下：

驾驶员用手机APP通过蓝牙对车辆进行操作，ECU1接收到报文后并对其进行数据校验，校验无误故将其转化为CAN报文并经网关发送给ECU8；

ECU8通过CAN报文监控ECU1、ECU2、ECU3、ECU4、ECU5、ECU6、ECU7状态，

由于不能同时满足条件以上的七项条件，则退出泊车并将状态经网关及ECU1传递给手机APP。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明的保护范围并不局限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (4)

1.一种基于CAN的遥控泊车系统，其特征在于由车外网络和车内网络两部分组成，其中车外网络为集成了遥控泊车APP的手机，车内网络包括网关、ECU1、ECU2、ECU3、ECU4、ECU5、ECU6、ECU7、ECU8及用于图像采集的相机，其中手机中的遥控泊车APP和ECU1通过蓝牙进行信息传输，ECU1还有一个口通过CAN线连接网关，ECU2、ECU3、ECU4、ECU5、ECU6、ECU7、ECU8与网关间分别通过CAN线相连，ECU3与用于图像采集的相机间通过硬线相连；

ECU1用于接收手机APP发送来的蓝牙报文并将其转化为CAN报文，再通过网关发送至ECU8；ECU2负责车身控制，将车辆模式及四门两盖状态信息通过CAN信号经网关发送至ECU8；ECU3为有Linux或安卓系统的控制器，它通过相机采集车辆周边环境并经过分析判断是否为车道线、角点、车位框信息，并通过CAN信号经网关将其传递给ECU8；ECU8为自动泊车功能控制器，其通过网关接收ECU1、ECU2、ECU3、ECU4、ECU5、ECU6、ECU7发送来的信号，并能够控制ECU4、ECU5、ECU6、ECU7执行相应操作，ECU4用于自动驻车、车辆运动的控制并能够将执行状态通过网关反馈给ECU8，ECU5用于转向控制，并能够将执行状态通过网关反馈给ECU8，ECU6用于换档控制，并能够将执行状态通过网关反馈给ECU8，ECU7用于发动机控制，并能够将执行状态通过网关反馈给ECU8。

2.根据权利要求1所述的一种基于CAN的遥控泊车系统，其特征在于一种基于CAN的遥控泊车方法，包括如下内容：

步骤一，驾驶员通过手机APP将操作指令发送至ECU1端，ECU1对报文进行解密并进行完整性校验后，将其转化为CAN报文经网关发送至ECU8；

步骤二，ECU8经网关将ECU1、ECU2、ECU3、ECU4、ECU5、ECU6、ECU7发送来的信号进行综合判断确定车辆是否能够响应遥控泊车操作；若能够响应遥控泊车操作则进行步骤三，否则退出泊车并将状态经网关及ECU1传递给手机APP；

步骤三，开始泊车

ECU8结合ECU3传送来的车辆周围车位情况，经过分析计算后通过网关给ECU4、ECU5、ECU6、ECU7分别发出车辆运动、转向、换档及发动机控制指令，ECU4、ECU5、ECU6、ECU7按其执行相应操作，在完成泊车后，ECU8将完成泊车的信息通过网关经ECU1反馈给手机APP显示。

3.根据权利要求2所述的一种基于CAN的遥控泊车系统，其特征在于所述步骤二中ECU8通过CAN报文时时监控ECU1、ECU2、ECU3、ECU4、ECU5、ECU6、ECU7的状态，当同时满足以下七项条件时，则开始通过网关控制ECU4、ECU5、ECU6、ECU7执行遥控泊车操作，否则退出泊车操作并将状态通过网关经ECU1反馈给手机APP显示：

条件一，ECU 1接收到手机APP的蓝牙指令，确定其安全有效后再将其转化成CAN信号通过网关发送给ECU8,ECU8接收到安全有效的泊车指令信号；

条件二，ECU8接收到来自ECU2的信号，这些信号显示车辆四门两盖均处于关闭状态并且车辆处于打火状态，同时转向杆功能正常；

条件三，ECU8接收到来自ECU3的信号，这些信号显示相机工作状态正常，并且ECU3能够正常分析相机数据并识别出车道线、车位相关信息，同时ECU3无故障；

条件四，ECU8接收到来自ECU4的信号，这些信号显示车辆车速不高于固定值，并且ECU4无故障；

条件五，ECU8接收到来自ECU5的信号，该信号显示车辆转向功能无故障；

条件六，ECU8接收到来自ECU6的信号，该信号显示车辆换档功能无故障；

条件七，ECU8接收到来自ECU7的信号，该信号显示发动机控制系统无故障；

以上条件全部满足则开始执行遥控泊车操作。

4.根据权利要求3所述的一种基于CAN的遥控泊车系统，其特征在于所述步骤三中泊车过程为：ECU3通过相机采集来的图像信息识别出车道线、车位框及附近车辆状态信息并将其通过CAN信号经网关传递给ECU8；

ECU8根据ECU3发送来的信息确定车辆即将进入的运行姿态，并将其通过CAN信号经网关发送给ECU4、ECU5、ECU6、ECU7；

ECU4执行相应的车辆运动指令、ECU5执行相应的转向指令、ECU6执行相应的换档指令、ECU7执行相应的发动机运转指令，各控制器执行完毕后将执行状态通过网关反馈给ECU8；

ECU8在完成泊车后将完成泊车状态信息通过CAN信号经网关传递给ECU1，ECU1将其转化为蓝牙报文传递给手机APP。

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