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一种用于智能网联汽车的CAN总线数据传播无线射频系统和方法与流程

时间:2020-10-10 05:51:07

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一种用于智能网联汽车的CAN总线数据传播无线射频系统和方法与流程

本发明涉及智能汽车检测领域,尤其涉及一种用于智能网联汽车的can总线数据传播无线射频系统和方法。

背景技术:

随着网络提速,智能汽车领域中自动驾驶功能需要大量的数据进行数据交互,在数据交互过程中,智能终端发送数据到智能汽车,智能汽车通过can总线进行数据接收和指令发送,在这个过程中射频系统的稳定性起到了至关重要的作用,尤其当中控采集的海量数据无法经过射频系统进行传输转发,这会造成极大的驾驶危险,这就亟需本领域技术人员解决相应的技术问题。

技术实现要素:

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题,特别创新地提出了一种用于智能网联汽车的can总线数据传播无线射频系统。

为了实现本发明的上述目的,本发明提供了一种用于智能网联汽车的can总线数据传播无线射频系统,其特征在于,包括:单片机、无线模块、直流降压单元和电平检测单元;

单片机信号交互端连接无线模块信号交互端,直流降压单元电源输出端连接单片机电源输入端,电平检测单元信号接收端连接单片机电平检测信号输出端,单片机数据接收端连接can总线收发模块信号发送端,无线模块信号交互端连接adas测试设备信号交互端。

优选的,所述can总线收发模块雷达信号接收端还连接车载雷达信号发送端,can总线收发模块引擎信号接收端连接引擎信号发送端,can总线收发模块胎压传感器信号接收端连接胎压传感器信号发送端,can总线收发模块车门开关信号接收端连接车门开关信号发送端。

本发明还公开一种用于智能网联汽车的can总线数据传播无线射频方法,包括如下步骤:

s1,通过can总线收发模块获取智能汽车的运行参数数据,并将运行参数数据通过设定的影响因子进行筛选处理;

s2,经过筛选处理之后的运行参数数据使用条件概率工作方法,根据设定阈值匹配优先应当发送的信息,通过无线模块发送到adas测试设备进行处理。

优选的,所述s1包括:

s1-1,对智能汽车工作的每个时间段形成行驶时间集合,在该时间集合中收集智能汽车的车载雷达、引擎、胎压传感器和车门开关相应的报警反馈参数;

s1-2,对收集智能汽车的车载雷达、引擎、胎压传感器和车门开关相应的报警反馈参数进行量化;

s1-3,将收集智能汽车的车载雷达、引擎、胎压传感器和车门开关相应的报警反馈参数形成参数集合,将该集合分割为若干平均段并行筛选处理,通过影响因子进行筛选,

其中,l表示车载雷达运行参数权值影响因子;0<δ<1的雷达计算系数,用于调整车载雷达运行参数初始权值;ln表示某一时刻雷达运行参数,d为车载雷达计算因子,n为运行参数数量;

其中,m表示引擎运行参数权值影响因子;0<γ<1的引擎计算系数,用于调整引擎运行参数初始权值;mn表示某一时刻引擎运行参数,e为引擎计算因子;n为运行参数数量;

其中,j表示胎压传感器运行参数权值影响因子;0<μ<1的胎压传感器计算系数,用于调整胎压传感器运行参数初始权值;jn表示某一时刻胎压传感器运行参数,f为胎压传感器计算因子;n为运行参数数量;

其中,k表示车门开关运行参数权值影响因子;0<ρ<1的车门开关计算系数,用于调整车门开关运行参数初始权值;kn表示某一时刻车门开关运行参数,g为车门开关计算因子;n为运行参数数量;

通过将l、m、j、k影响因子放入参数集合进行筛选之后,去除无效报警反馈参数数据。

优选的,所述s2包括:

s2-1,将筛选处理之后的运行参数使用条件概率工作方法进行运算,按照顺序排位,令i=1时,该状态下条件概率其中,li表示车载雷达运行参数权值,mi表示引擎运行参数权,ji表示胎压传感器运行参数权值,ki表示车门开关运行参数权值,

s2-2,当i=2,...,n,训练最优报警阈值si对筛选之后的报警反馈参数反馈的所有数据;进行误差评判τi:

s2-3,更新全部运行参数的权值,该更新状态下条件概率函数为

其中,属性因子d在车载雷达运行参数下报警概率分布,遍历li与d的得到车载雷达条件概率分布p(li|d);属性因子d在引擎运行参数下报警概率分布,遍历mi与d的得到引擎条件概率分布p(mi|d);属性因子d在胎压传感器运行参数下报警概率分布,遍历ji与d的得到胎压传感器条件概率分布p(ji|d);属性因子d在车门开关运行参数下报警概率分布,遍历ki与d的得到车门开关条件概率分布p(ki|d),p(li,mi,ji,ki)为全部运行参数集合的分布概率,ζ为条件概率调节系数;

s2-4,根据条件概率计算后得到相应运行参数评分,根据评分单片机选择是否触发报警信息,该运行参数评分为:

其中,ξ为成绩调节因子。

综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:

该电路组合为无线射频系统,实现了adas信号的稳定传输,在智能车载端只需要该射频系统即可进行信号收发,无需额外添加信号传输设备即可进行数据的收发操作,简化了工作流程,也降低了测试以及试验成本。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是本发明总体示意图;

图2是本发明单片机示意图;

图3是本发明电平信号检测模块电路图;

图4是本发明can总线电路图;

图5是本发明降压单元电路图;

图6是本发明电源单元电路图;

图7是本发明无线模块电路图;

图8是本发明车载传感器电路图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示,本发明公开一种用于智能网联汽车的can总线数据传播无线射频系统,

如图2所示,优选的,单片机为stm32f103c8t6,

如图3所示,使用电平信号检测模块优选为el817,通过该线性光耦作为电源的反馈回路,用来稳定电压和隔离。其中,低压调节模块输出3.3v电源端连接r12电阻一端,r12电阻另一端分别连接单片机开关信号端和光耦u6集电极,光耦u6二极管正极连接r11电阻一端,r11电阻另一端连接信号输出接口channel-1;通过该光耦开关电路实现电平信号的检测作用,将信号发送到单片机。

如图4所示,其can总线芯片优选为tja1050,c28电容一端连接c10电容一端,c28电容另一端分别连接电源模块5v电源端和can芯片电源输入端,can芯片信号接收端连接单片机can信号输出端,can芯片信号输出端连接单片机can信号输入端,can芯片使能信号端连接r2电阻一端,r2电阻另一端连接can总线信号输出端。该can芯片实现信号端收发。

如图5和6所示,电源模块通过lm2596进行开关电压调节,根据电压调节模块lm1117进行低压调节,电源模块为12v电源端分别连接c27电容一端和稳压器电源输入端,稳压器输出端分别连接l1电感一端和d1二极管负极,l1电感另一端分别连接5v电源端和c26电容一端,c26电容另一端分别连接d1二极管正极和接地,其中l1电感为33uh,c26电容为220uf,c27电容为680uf通过d1进行稳压输出,l1进行滤波处理,从而使电源电压降压后传输5v电压,保证电源输出稳定。

直流降压单元连接电源模块5v电源端后连接c23电容一端和变压器lm1117电源输入端,变压器lm1117电源输出端分别连接c24电容一端和c25电容一端,c24电容另一端连接c25电容后接地。其中c23、c24为47uf/10v、c25we0.1uf,从而进行降压操作,传输到单片机进行电源输出。

如图7所示为无线模块,无线模块优选为,e18-ms1pa1-ipx,其内部封装美国德州仪器(ti)公司原装进口cc2530射频芯片,芯片集成了8051单片机及无线收发器。将adas预测信号通过无线模块进行车载信息传输。

该电路组合为无线射频系统,实现了adas信号的稳定传输,在智能车载端只需要该射频系统即可进行信号收发,无需额外添加信号传输设备即可进行数据的收发操作,简化了工作流程,也降低了测试以及试验成本。

附图8中,标号1为车载雷达、2为引擎、3为胎压传感器、4为车门开关。

本发明还公开一种用于智能网联汽车的can总线数据传播无线射频方法,包括如下步骤:

s1,通过can总线收发模块获取智能汽车的运行参数数据,并将运行参数数据通过设定的影响因子进行筛选处理;

s2,经过筛选处理之后的运行参数数据使用条件概率工作方法,根据设定阈值匹配优先应当发送的信息,通过无线模块发送到adas测试设备进行处理。

优选的,所述s1包括:

s1-1,对智能汽车工作的每个时间段形成行驶时间集合,在该时间集合中收集智能汽车的车载雷达、引擎、胎压传感器和车门开关相应的报警反馈参数;

s1-2,对收集智能汽车的车载雷达、引擎、胎压传感器和车门开关相应的报警反馈参数进行量化;

s1-3,将收集智能汽车的车载雷达、引擎、胎压传感器和车门开关相应的报警反馈参数形成参数集合,将该集合分割为若干平均段并行筛选处理,通过影响因子进行筛选,该影响因子为车载雷达运行参数权值运算过程中进行筛选阶段的数据变化值,

其中,l表示车载雷达运行参数权值影响因子;0<δ<1的雷达计算系数,用于调整车载雷达运行参数初始权值;ln表示某一时刻雷达运行参数,d为车载雷达计算因子,n为运行参数数量;

其中,m表示引擎运行参数权值影响因子;0<γ<1的引擎计算系数,用于调整引擎运行参数初始权值;mn表示某一时刻引擎运行参数,e为引擎计算因子;n为运行参数数量;其中引擎运行参数权值影响因子为引擎运行参数权值运算过程中进行筛选阶段的数据变化值,

其中,j表示胎压传感器运行参数权值影响因子;0<μ<1的胎压传感器计算系数,用于调整胎压传感器运行参数初始权值;jn表示某一时刻胎压传感器运行参数,f为胎压传感器计算因子;n为运行参数数量;其中胎压传感器运行参数权值影响因子为胎压传感器运行参数权值运算过程中进行筛选阶段的数据变化值,

其中,k表示车门开关运行参数权值影响因子;0<ρ<1的车门开关计算系数,用于调整车门开关运行参数初始权值;kn表示某一时刻车门开关运行参数,g为车门开关计算因子;n为运行参数数量;其中车门开关运行参数权值影响因子为车门开关运行参数权值运算过程中进行筛选阶段的数据变化值,

通过将l、m、j、k影响因子放入参数集合进行筛选之后,去除无效报警反馈参数数据。

优选的,所述s2包括:

s2-1,将筛选处理之后的运行参数使用条件概率工作方法进行运算,按照顺序排位,令i=1时,该状态下条件概率其中,li表示车载雷达运行参数权值,mi表示引擎运行参数权,ji表示胎压传感器运行参数权值,ki表示车门开关运行参数权值,

s2-2,当i=2,...,n,训练最优报警阈值si对筛选之后的报警反馈参数反馈的所有数据;进行误差评判τi:

s2-3,更新全部运行参数的权值,该更新状态下条件概率函数为

其中,用于can总线数据传播过程中无线射频参数的属性因子d在车载雷达运行参数下报警概率分布,遍历li与d的得到车载雷达条件概率分布p(li|d);属性因子d在引擎运行参数下报警概率分布,遍历mi与d的得到引擎条件概率分布p(mi|d);属性因子d在胎压传感器运行参数下报警概率分布,遍历ji与d的得到胎压传感器条件概率分布p(ji|d);属性因子d在车门开关运行参数下报警概率分布,遍历ki与d的得到车门开关条件概率分布p(ki|d),p(li,mi,ji,ki)为全部运行参数集合的分布概率,ζ为条件概率调节系数,该调节系数用于在生成条件概率之后对数值进行的调节,

s2-4,根据条件概率计算后得到相应运行参数评分,根据评分单片机选择是否触发报警信息,该运行参数评分为:

其中,ξ为成绩调节因子。计算单片机触发报警信息的参数评分过程中ξ起到了平衡成绩的作用,使计算结果更趋近于设定阈值范围之内。从而最终的评分结果能够在设定阈值内发生变化。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征:

1.一种用于智能网联汽车的can总线数据传播无线射频系统,其特征在于,包括:单片机、无线模块、直流降压单元和电平检测单元;

单片机信号交互端连接无线模块信号交互端,直流降压单元电源输出端连接单片机电源输入端,电平检测单元信号接收端连接单片机电平检测信号输出端,单片机数据接收端连接can总线收发模块信号发送端,无线模块信号交互端连接adas测试设备信号交互端;

该系统执行如下步骤:

s1,通过can总线收发模块获取智能汽车的运行参数数据,并将运行参数数据通过设定的影响因子进行筛选处理;

s2,经过筛选处理之后的运行参数数据使用条件概率工作方法,根据设定阈值匹配优先应当发送的信息,通过无线模块发送到adas测试设备进行处理。

2.根据权利要求1所述的用于智能网联汽车的can总线数据传播无线射频系统,其特征在于,所述can总线收发模块雷达信号接收端还连接车载雷达信号发送端,can总线收发模块引擎信号接收端连接引擎信号发送端,can总线收发模块胎压传感器信号接收端连接胎压传感器信号发送端,can总线收发模块车门开关信号接收端连接车门开关信号发送端。

3.根据权利要求1所述的用于智能网联汽车的can总线数据传播无线射频系统,其特征在于,所述s1包括:

s1-1,对智能汽车工作的每个时间段形成行驶时间集合,在该时间集合中收集智能汽车的车载雷达、引擎、胎压传感器和车门开关相应的报警反馈参数;

s1-2,对收集智能汽车的车载雷达、引擎、胎压传感器和车门开关相应的报警反馈参数进行量化;

s1-3,将收集智能汽车的车载雷达、引擎、胎压传感器和车门开关相应的报警反馈参数形成参数集合,将该集合分割为若干平均段并行筛选处理,通过影响因子进行筛选,

其中,l表示车载雷达运行参数权值影响因子;0<δ<1的雷达计算系数,用于调整车载雷达运行参数初始权值;ln表示某一时刻雷达运行参数,d为车载雷达计算因子,n为运行参数数量;

其中,m表示引擎运行参数权值影响因子;0<γ<1的引擎计算系数,用于调整引擎运行参数初始权值;mn表示某一时刻引擎运行参数,e为引擎计算因子;n为运行参数数量;

其中,j表示胎压传感器运行参数权值影响因子;0<μ<1的胎压传感器计算系数,用于调整胎压传感器运行参数初始权值;jn表示某一时刻胎压传感器运行参数,f为胎压传感器计算因子;n为运行参数数量;

其中,k表示车门开关运行参数权值影响因子;0<ρ<1的车门开关计算系数,用于调整车门开关运行参数初始权值;kn表示某一时刻车门开关运行参数,g为车门开关计算因子;n为运行参数数量;

通过将l、m、j、k影响因子放入参数集合进行筛选之后,去除无效报警反馈参数数据。

4.根据权利要求1所述的用于智能网联汽车的can总线数据传播无线射频系统,其特征在于,所述s2包括:

s2-1,将筛选处理之后的运行参数使用条件概率工作方法进行运算,按照顺序排位,令i=1时,该状态下条件概率其中,li表示车载雷达运行参数权值,mi表示引擎运行参数权,ji表示胎压传感器运行参数权值,ki表示车门开关运行参数权值,

s2-2,当i=2,...,n,训练最优报警阈值si对筛选之后的报警反馈参数反馈的所有数据;进行误差评判τi:

s2-3,更新全部运行参数的权值,该更新状态下条件概率函数为

其中,属性因子d在车载雷达运行参数下报警概率分布,遍历li与d的得到车载雷达条件概率分布p(li|d);属性因子d在引擎运行参数下报警概率分布,遍历mi与d的得到引擎条件概率分布p(mi|d);属性因子d在胎压传感器运行参数下报警概率分布,遍历ji与d的得到胎压传感器条件概率分布p(ji|d);属性因子d在车门开关运行参数下报警概率分布,遍历ki与d的得到车门开关条件概率分布p(ki|d),p(li,mi,ji,ki)为全部运行参数集合的分布概率,ζ为条件概率调节系数;

s2-4,根据条件概率计算后得到相应运行参数评分,根据评分单片机选择是否触发报警信息,该运行参数评分为:

其中,ξ为成绩调节因子。

技术总结

本发明提出了一种用于智能网联汽车的CAN总线数据传播无线射频系统和方法,包括:单片机、无线模块、直流降压单元和电平检测单元;单片机信号交互端连接无线模块信号交互端,直流降压单元电源输出端连接单片机电源输入端,电平检测单元信号接收端连接单片机电平检测信号输出端,单片机数据接收端连接CAN总线收发模块信号发送端,无线模块信号交互端连接ADAS测试设备信号交互端。

技术研发人员:李林;陈涛;张强;杨良义

受保护的技术使用者:中国汽车工程研究院股份有限公司

技术研发日:.04.22

技术公布日:.02.11

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