一种数据补传的智驾诊断仪

摘要

本发明涉及一种数据补传的智驾诊断仪，其包括一数据采集单元、一数据处理单元，其还包括一通信单元、一存储单元和一鉴权单元；所述通信单元检测通信信号强度是否达到设定阈值并且与智驾服务平台进行数据交换；所述存储单元存储信号无法发出时的车辆实时数据信息，在通信信号恢复后重新发送并且对存储信号进行准确性校验和时序控制；所述鉴权单元与所述智驾服务平台进行鉴权验证；本发明的智驾诊断仪可以在智驾诊断仪接通电源时进行鉴权认证；当区域信号差或者不能上传数据时，将数据存储在存储单元中，当信号恢复正常之后，自动补传这些数据，实现数据不遗漏，并对这些未发送成功的数据进行校验，增强了数据的准确性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种智驾辅助驾驶系统，尤其涉及一种数据补传的智驾诊 断仪。

背景技术

现有的智能驾驶辅助系统可以在驾驶中能够智能掌握车况、路况的； 控制车距，防止事故发生、自动泊车和自动求救等功能。

中国专利《智能驾驶辅助系统》，公开号：CN103303318A，公开了一 种智能驾驶辅助系统，该系统中，为了降低交通事故和帮助驾驶员辅助驾 驶，包括数据采集模块、控制模块、执行模块和数据收发模块，控制模块 分别连接数据采集模块、执行模块和数据收发模块，数据采集模块包括车 速传感器、倒车雷达、角度传感器和矩阵传感器，车速传感器、倒车雷达、 角度传感器和矩阵传感器分别连接控制模块。上述智能驾驶辅助系统，未 能在通信信号不好的情况下收发数据，例如城市中高楼较密集的地区等。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本 创作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数据补传的智驾诊断仪用以克服上述技术 缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种数据补传的智驾诊断仪，其包括一 数据采集单元、一数据处理单元，其特征在于，其还包括一通信单元、一 存储单元和一鉴权单元；

所述数据采集单元与一车辆自动诊断系统相连接，所述数据采集单元 用于对车辆的实时数据进行采集并且将该实时数据进行信号转化；

所述数据处理单元包括数据处理子单元和一数据处理控制子单元，所 述数据处理单元用于对所述数据采集单元中的实时数据进行处理，将处理 后的数据传输至所述存储单元作为第一基准信号并且传输至所述通信单元 等待上传；所述数据处理子单元将所述数据采集单元中的实时数据转化为 要传输的消息格式，所述消息格式包括报头、消息类型和数据，所述报头 为需要传输的消息序列号，所述数据为所述处理后的数据，所述数据处理 子单元将作为第一基准信号的消息类型存储为准基类型并且将传输至所述 通信单元等待上传的消息类型存储为对比类型；

所述通信单元包括一信号检测子单元和一数据上传子单元；所述通信 单元与所述数据处理单元相连接，当所述通信单元检测到的通信信号强度 大于或等于设定阈值时，所述智驾诊断仪与智驾服务平台进行数据交换；

所述存储单元与所述通信单元相连接，当所述通信单元检测到的通信 信号强度小于设定阈值时，存储所述处理后的数据；所述通信信号强度大 于设定阈值时，对存储的所述处理后的数据进行准确性校验和时序控制；

所述鉴权单元与所述通信单元相连接，所述鉴权单元在接通电源时与 所述智驾服务平台进行鉴权验证。

较佳的，所述存储单元包括一补传存储子单元和一时序控制子单元；

所述补传存储子单元在所述信号检测子单元检测到通信信号强度小于 设定阈值时，将需要上传的数据存储在所述补传存储子单元；

所述时序控制子单元，在所述信号检测子单元检测到通信信号恢复时， 通知所述补传存储子单元中的数据按照所述消息格式报头中存储的所述消 息序列号先行传输，然后通知所述数据处理控制子单元中的数据传输至所 述数据上传子单元，从而按所述消息格式报头中存储的所述消息序列号顺 序进行上传。

较佳的，所述存储单元还包括一信号校验子单元；

所述信号校验子单元，在检测到通信信号强度大于所述设定阈值时， 将接收到的所述数据处理控制子单元发送的第一基准信号与补传存储子单 元中存储的数据进行准确性校验，首先将所述消息格式中报头中存储的所 述消息序列号相同的消息提取出来，然后将所述消息格式中消息类型为对 比类型的数据信息与所述消息格式中消息类型为基准类型的数据信息相比 较，若所述数据信息相同，则发送所述存储的数据；

若所述数据信息不相同，则将所述消息格式中消息类型改为请求重发 类型，向所述数据处理控制子单元发出请求，请求再次发送信号作为第二 基准信号再次与所述消息格式中消息类型为对比类型的数据信息和第一基 准信号共同比较，对比所述消息格式中的数据信息并选取任意两个相同的 所述数据信息，将上述数据信息存储在所述补传存储子单元中并向数据上 传子单元发送；

若所述消息格式中报头中存储的所述消息序列号相同的消息，只存在 消息格式中消息类型为对比类型的数据信息，则上述消息为所述信号检测 子单元检测到通信信号强度小于设定阈值时直接存储的信息，不需要准确 性校验，发送所述存储的数据。

较佳的，所述数据处理单元还包括一数据处理子单元和一临时存储子 单元；

所述数据处理子单元，对所述数据采集单元中获得的数据进行处理和 格式转化；

所述临时存储子单元，将所述数据处理子单元处理后的数据，临时存 储并等待上传；

所述数据处理控制子单元，在检测到通信信号小于设定阈值时，控制 所述数据处理子单元中的数据存储在所述补传存储子单元中，等待信号恢 复时，按时序传输；并且将数据直接发送至所述存储单元，对存储单元中 数据进行准确性验证。

较佳的，所述通信单元，包括指令接收子单元和数据上传子单元；

所述指令接收子单元，接收智驾服务平台、手机等外部终端间的指令， 并传输给数据处理单元执行；

所述数据上传子单元，将所述临时存储子单元中存储的数据传输到所 述智驾服务平台中；若数据传输失败，则重新传输；若数据传输连续失败 次数大于等于3次，则发送给所述存储单元保存数据，等待通信信号恢复 时上传数据。

较佳的，所述信号检测子单元，所述信号检测子单元对通信信号进行 检测，当信号强度小于设定阈值时，所述数据上传子单元暂停上传数据， 将数据存储，等待通信信号恢复时重新发送。

较佳的，所述信号检测子单元每隔时间间隔T重新搜索信号。

较佳的，所述鉴权单元包括一鉴权存储子单元，一鉴权上传子单元和 一鉴权控制子单元，

所述鉴权存储子单元存储所述智驾诊断仪自带的注册码；

所述鉴权上传子单元，在所述智驾系统终端接通电源时向智驾服务平 台发送鉴权消息；

所述鉴权控制子单元对鉴权单元的消息传输实现控制；所述智驾服务 平台根据所述鉴权单元发送的鉴权消息，鉴定所述智驾诊断仪是否合法， 若智能服务平台鉴定所述智驾系统终端合法，则开启智驾系统；若智能服 务平台鉴定所述智驾系统终端不合法，则关闭智驾系统并向智驾服务平台 发送消息。

较佳的，所述数据采集单元包括一车况数据采集子单元和一报警数据 采集子单元；所述车况数据采集子单元，对车辆的实时数据采集；

所述报警数据采集子单元包括一故障报警采集模块，所述故障报警采 集模块在车辆发生故障时，将诊断到故障码和报警信号发送到智驾服务平 台。

较佳的，所述报警数据采集子单元还包括一碰撞报警采集模块，其包 括一三轴陀螺仪，所述三轴陀螺仪检测到碰撞信息，所述碰撞报警采集模 块向所述智驾服务平台发出报警信号。

较佳的，所述报警数据采集子单元还包括一低电压报警采集模块；

所述低电压报警采集模块，当车辆停驶后，所述低电压报警采集模块 检测到电瓶电压低于设定低电压值时，向所述智驾服务平台发送报警信号。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：一种数据补传的的智驾诊断 仪，当车辆在移动通信信号差或干扰严重的地方，导致数据上传失败或不 能上传时，智驾诊断仪将数据存储在存储单元中，当信号恢复正常之后， 自动补传所述存储单元中的数据，实现数据不遗漏，并对这些未发送成功 的信号进行校验，增强了信号的准确性；数据上传之前对需要上传的数据 进行加密，并且密钥随着消息序列号变化，防止上传过程中数据被截取并 且防止加密方法被破解，保证了数据的安全性；一旦检测到通信恢复，立 即上传存储的数据；当在地库等无信号区域启动车辆后，一旦进入有通信 信号区域后立即上传存储的上一周期数据(行车数据、熄火数据、电压数 据、震动报警数据)以及本次点火数据等；在智驾诊断仪接入电源时，与 智驾服务平台进行鉴权验证，可保证用户及用户信息安全。

附图说明

图1为本发明数据补传的智驾诊断仪的结构图；

图2为本发明数据补传的智驾诊断仪的数据采集单元结构图；

图3为本发明数据补传的智驾诊断仪的数据处理单元结构图；

图4为本发明数据补传的智驾诊断仪的通信单元结构图；

图5为本发明数据补传的智驾诊断仪的存储单元结构图；

图6为本发明数据补传的智驾诊断仪的鉴权单元结构图；

图7为本发明数据补传的智驾诊断仪数据传输的流程图；

图8为本发明数据补传的智驾诊断仪的鉴权认证过程流程图；

图9为本发明数据补传的智驾诊断仪的数据补传过程流程图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的 说明。

请参阅图1所示，其为本发明数据补传的智驾诊断仪的结构图，所述 的智驾诊断仪2一端与车载自动诊断系统1相连，连接方式为导线接口插 入汽车预留的插口，用于从车载自动诊断系统1提取行车数据；所述智驾 诊断仪2通过网络与智驾服务平台3相连，将采集到的数据处理后传输给 所述的智驾服务平台3或者从智驾服务平台3接收指令并执行。

所述智驾诊断仪2包括一数据采集单元21、一数据处理单元22、一通 信单元23、一存储单元24和一鉴权单元25。

请参阅图2所示，其为本发明数据补传的智驾诊断仪的数据采集单元 结构图，其包括一数据采集单元21，所述数据采集单元21从智驾诊断仪2 及智驾诊断仪2的其他装置中采集数据并传输给后续单元，其包括一车况 数据采集模块211和一报警数据采集模块212，所述车况数据采集模块211， 对实时数据采集，着车状态，诊断仪每时每刻主动读取车辆运行实时数据 流、故障码信息、电瓶电压、油耗、陀螺仪信息；所述报警数据采集模块 212包括故障报警模块、碰撞报警模块和低电压报警模块。所述故障报警 模块在车辆发生故障时，诊断仪即时诊断到故障码并报警上传到平台。所 述碰撞报警模块，三轴陀螺仪检测到碰撞信息，诊断仪立即报警上传到平 台；所述低电压报警模块，当车辆停驶后，诊断仪检测到电瓶电压低于设 定低电压值时(11.5V)，立即报警上传到平台。

请参阅图3所示，其为本发明数据补传的智驾诊断仪的数据处理单元 结构图，所述数据处理单元22包括一数据处理子单元221、一临时存储子 单元222和一数据处理控制子单元223。

所述数据处理子单元221对采集模块中获得的数据进行处理，转化为 要传输的消息格式，所述消息格式包括报头、消息类型和数据，所述报头 为需要传输的消息序列号和优先权等级号，如果数据信息为熄火数据或点 火数据，则标记优先权等级号为p，其他数据标记优先权等级号为o；所述 消息类型包括基准类型和对比类型，所述数据为所述处理后的数据，所述 数据处理子单元将作为第一基准信号的消息类型存储为准基类型并且将传 输至所述通信单元23等待上传的消息类型存储为对比类型。

所述临时存储子单元222，将所述数据处理子单元221处理后的数据， 临时存储起来，准备传输给智驾服务平台3。所述数据处理控制子单元223， 在无法检测到通信信号时，控制采集到的数据存储在所述存储单元24中， 等待信号恢复时，按时序传输；并且将数据直接备份至信号校验子单元， 对即将实现数据补传的数据进行准确性验证。

请参阅图4所示，其为本发明数据补传的智驾诊断仪的通信单元结构 图，所述通信单元23，包括一信号检测子单元231、指令接收子单元232、 一数据上传子单元233和一数据加密子单元234。所述信号检测子单元231 对通信信号进行检测，当信号强度小于设定阈值K时，所述智驾诊断仪无 法正常收发智驾服务平台3的指令，所述数据上传子单元233暂停上传数 据，将数据存储至存储单元24中等待信号恢复时发送。所述信号检测子单 元231每隔时间间隔T(0.1s)重新搜索信号。所述指令接收子单元232， 接收智驾服务平台3、手机等外部终端间的指令，并传输给数据处理单元 22执行，可实现外部对智驾诊断仪的指令控制等功能。所述数据上传子单 元233将临时存储子单元222中存储的数据传输到所述智驾服务平台3中； 若数据没有上传成功，则重新上传；若连续失败上传大于3次，则发送给 存储单元24保存数据，等待通信信号恢复时数据上传。

数据加密子单元234，在所述数据到达数据上传子单元233后(信号 检测子单元检测到信号强度大于设定阈值，数据可以上传时)，对数据进 行加密，防止上传过程中被截取，保证了信号的安全性。所述数据加密子 单元234对消息格式中的数据加密，并将初始密钥k₀存储在报头中，在智 驾服务平台3接收到加密信息后，使用初始密钥k₀和存储在智驾服务平台 3系统中的预留密钥k₁对数据信息解密，从而获得原始数据。加密过程中 密钥的修正值公式：

$\mathrm{\Delta K}=K_0+K_1\underset{m=1}{\overset{i}{\Sigma }}\sin (\mathrm{Am}+B)---\left(1\right)$

加密过程公式为

$\theta =\underset{i=1}{\overset{16}{\Sigma }}\left[(\frac{k\left(i\right)-\mathrm{\Delta k}}{2}-1)(\frac{k\left(i\right)+\mathrm{\Delta k}}{2}-1)\right]---\left(2\right)$

Y＝X^λ％(m*ΔK)    (3)

其中，λ为加密指数，从(0，θ-1)随机选取一个与θ互质的数，m 为消息序列号，ΔK为密钥的修正值，X为明文，Y为密文。所述加密过程， 随着消息序列号m的不同而不同，防止了数据上传过程中被截取的不安全 性，A、B为两个常数。

所述为密钥的修正值ΔK，随着序列号m的不同而改变，从而导致加密 算法中加密指数不同，从而加大了密钥的安全性。密钥k₁为一组16位字 符串，密钥k₀预先存储在智驾服务平台3系统中，随着数据的传输，密钥 k₁变化导致ΔK变化，但密钥k₀不变化。

上述加密过程对应的解密过程在智驾服务平台3中存在一解密模块中 进行，所述解密过程为

δ＝(1％θ)/λ    (4)

X＝Y^δ％(m*ΔK)    (5)

其中，δ为解密指数，X为明文，Y为密文。

所述上传数据的消息格式，为下表所示，报头中存储消息序列号和初 始密钥k₀，消息类型从接受到的消息格式中读取，不做任何改变，数据中存 储加密后的数据，密文Y。加密过程完成后，所述数据加密子单元234

加密过程完成后，所述数据加密子单元234将密文上传至数据上传子 单元233，上传至智驾服务平台3。在数据上传之前对需要上传的数据进行 加密，并且密钥随着消息序列号m变化，防止上传过程中数据被截取并且 防止加密方法被破解，保证了数据的安全性。

所述智驾服务平台3中，存在于数据处理模块，该数据处理模块对优 先权等级为p的点火和熄火数据进行单独存储，存储空间满时，丢弃优先 权等级为o的数据，但保存优先权等级为p的点火和熄火数据作为智驾导 航仪的参考数据，用于对比判断车辆运行状态。

请参阅图5所示，其为本发明数据补传的智驾诊断仪的存储单元结构 图，所述存储单元24，包括一补传存储子单元241、一时序控制子单元242 和一信号校验子单元243。

所述补传存储子单元241在所述信号检测子单元231检测到没有通信 信号时，将需要上传的信号存储在所述补传存储子单元241。所述时序控 制子单元242，在所述信号检测子单元检测到通信信号恢复时，通知所述 补传存储子单元241中的数据按照所述消息格式报头中存储的所述消息序 列号先行传输，然后通知所述数据处理控制子单元223中的数据传输至所 述数据上传子单元233，从而按所述消息格式报头中存储的所述消息序列 号顺序(时序)进行上传，这样智驾服务平台3收到的的数据按时序排列。

所述信号校验子单元243，在信号检测子单元231检测到通信信号强 度大于所述设定阈值时，将接收到的所述数据处理控制子单元223发送的 第一基准信号与补传存储子单元241中存储的数据进行准确性校验，首先 将所述消息格式中报头中存储的所述消息序列号相同的消息提取出来，然 后将所述消息格式中消息类型为对比类型的数据信息与所述消息格式中消 息类型为基准类型的数据信息相比较，若所述数据信息相同，则发送所述 存储的数据。

若所述数据信息不相同，则将所述消息格式中消息类型改为请求重发 类型，向所述数据处理控制子单元发出请求，请求再次发送信号作为第二 基准信号再次与所述消息格式中消息类型为对比类型的数据信息和第一基 准信号共同比较，选取两个相同的数据信息存储为对比信息并向数据上传 子单元233发送所述存储的数据，此时所述补传存储子单元241中存储的 数据出现了错误，在信号校验子单元243进行了纠正。

若所述消息格式中报头中存储的所述消息序列号相同的消息，只存在 消息格式中消息类型为对比类型的数据信息，则上述消息为所述信号检测 子单元231检测到通信信号强度小于设定阈值时直接存储的信息，不需要 进行准确性校验，则直接向数据上传子单元233发送所述存储的数据。

请参阅图6所示，其为本发明数据补传的智驾诊断仪的鉴权单元结构 图，所述鉴权单元25，包括一鉴权存储子单元251，一鉴权控制子单元252 和一鉴权上传子单元253。车辆点火，智驾诊断仪接通电源，所述鉴权上 传子单元253向智驾服务平台3发送所述鉴权存储子单元251存储的注册 码，智驾服务平台3向已注册的智驾系统终端发送鉴权码，所述智驾系统 终端鉴权单元的鉴权上传子单元253向智驾服务平台3发送鉴权消息，并 由所述智驾服务平台3鉴定是否合法。若智能服务平台3鉴定所述智驾系 统终端合法，则开启智驾系统；若智能服务平台3鉴定所述智驾系统终端 不合法，则关闭智驾系统并向智驾服务平台3发送消息。

请参阅图2所示，其为本发明数据补传的智驾诊断仪数据传输的流程 图，

步骤a1，汽车点火，智驾诊断仪接通电源，鉴权单元25向智能服务平 台3发送鉴权请求，若鉴权成功则执行步骤a2；若不成功则结束流程。鉴 权过程保证了车辆行驶数据的安全性，防止智驾诊断仪的非法接入。

请参阅图7所示，其为本发明数据补传的智驾诊断仪的鉴权认证过程 流程图；

步骤a11，点火时，智驾诊断仪接通电源，所述鉴权单元25向智驾服 务平台3发送存储子单元存储的注册码；

步骤a12，智驾服务平台3认证后，向已注册的智驾系统终端发送鉴 权码；

步骤a13，所述智驾系统终端鉴权单元的鉴权上传子单元253向智驾 服务平台3发送鉴权消息；

步骤a14，所述智驾服务平台3鉴定智驾系统终端是否合法。若智能 服务平台3鉴定所述智驾系统终端合法，则执行步骤16；若智能服务平台 3鉴定所述智驾系统终端不合法，则执行步骤15；

步骤a15，关闭智驾系统并向智驾服务平台3发送消息；

步骤a16，开启智驾系统，读取并向智驾服务平台传输数据；

智驾终端根据需要向平台发送位置信息、报警等，同时平台根据需要 向终端发送平台调度信息，重复读取信息和发送信息步骤，终端和平台不 断的进行交互。

步骤a2，所述车况数据采集子单元211对行车数据进行采集；

步骤a3，所述数据处理子单元221对测的数据进行计算及处理；

步骤a4，所述数据上传子单元233将需要上传的数据上传；

请参阅图8所示，其为本发明数据补传的智驾诊断仪的数据补传过程 流程图，

步骤a41，所述数据上传单元233接收到待发送的数据；

步骤a42，所述信号检测单元231检测是否有通信信号，检测间隔为时 间间隔Ts，判断是否有通信信号，若有则执行步骤a43；若没有发送信号则 执行步骤a44；

步骤a43，对数据加密并且上传，判断数据是否成功上传，若成功上传 则结束过程；若没有成功上传则经过时间间隔t0后重新上传；若连续失败 上传大于3次，则执行步骤a44；此过程为数据补传的补偿过程，在数据上 传不成功后间隔时间t0重新尝试传输，防止传输错误导致的无法上传。

步骤a44，所述存储单元24保存数据，以备通信信号恢复时数据上传； 并执行步骤a41。

步骤a5，所述车况采集子单元211判断汽车是否熄火，若熄火则执行 步骤a6；若不熄火则重复上述步骤a1-a5，对车辆行驶数据采集。

步骤a6，所述数据上传子单元233根据步骤a4中步骤，将需要上传 的数据上传，若上传成功则执行步骤a8；若上传不成功则执行步骤a7；

步骤a7，所述补传存储子单元241保存数据；

步骤a8，所述车况数据采集子单元211读取车辆静止时数据；

步骤a9，所述数据上传子233单元判断是否上传，若已经上传则执行 步骤a4上传数据；若没有上传则执行步骤a10；

步骤a10，所述车况采集子单元211判断所述智驾诊断仪是否关机，若 关机执行步骤11；若没有关机则执行步骤a1；

步骤a11，所述临时存储子单元保存数据。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对发明而言仅仅是说明性的，而 非限制性的。本专业技术人员理解，在发明权利要求所限定的精神和范围 内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围 内。