【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车联网技术，具体涉及一种面向智能互联的多CPU硬隔离的辅助驾驶车载网关。
技术介绍
随着车联网技术的发展，车载网关的设计越来越智能化，从而满足了多功能的用户体验，更好地实现了人机交互。目前，车联网融合传感器、RFID、数据挖掘、自动控制等相关先进技术，按照约定的通信协议和标准，实现车-X(X：车、路、行人、互联网)交互以及各种娱乐上网功能。虽然，车载网关的与时俱进和不断创新使其在功能上满足了用户的需求，但在安全通信与安全驾驶方面存在一些问题。其中，车载网关采用蓝牙或者wifi模块建立车内局域网通信，该通信方式工作在不授权的频段，无线链路比较脆弱容易受到各种攻击；其次，GPS作为当前的车载单元的定位系统，其通信方式相当脆弱，容易受到欺骗、阻塞等多种类型的攻击。在车与车通信过程中，利用IEEE802.11p标准协议实现车辆自组网通信，包括车与车，车与路侧单元(RSU，RoadSideUnit)之间的通信。在通信过程中可能存在恶意的车辆，这些恶意的车辆发送虚假信息，欺骗其它车辆，牟取私利，造成车辆信息和车主隐私信息的泄露。一些恶意的车辆还会偷窃多个身份，伪造交通场景，破坏网络正常运行，造成用户生命财产安全的威胁；在车载移动互联网，黑客容易通过互联网攻击车辆的娱乐、在线阅读等网络系统，进而入侵汽车的控制系统，获取车辆隐私信息，远程控制车辆，威胁车主的生命安全。此外，司机的驾驶行为对于安全驾驶...
【技术保护点】
一种面向智能互联的多CPU硬隔离的辅助驾驶车载网关，其特征在于：包括车载安全通信系统和车载信息分析与控制系统；所述车载安全通信系统包括：由车际无线通信模块与车域无线通信模块构成的车载网关双无线网卡结构和车主移动终端，车载安全通信系统通过I.MX6Q处理器进行CPU1控制；所述车载信息分析与控制系统通过Exynos4412处理器进行CPU2控制，且包括行车路线识别模块、驾驶行为分析模块、车辆信息采集模块和车辆智能控制模块；上述两个系统组成双系统多CPU架构的车载网关，且该车载网关的硬件底板上设有两个嵌入式CPU核心板和外设电路。
【技术特征摘要】
1.一种面向智能互联的多CPU硬隔离的辅助驾驶车载网关，其特征在于：
包括车载安全通信系统和车载信息分析与控制系统；
所述车载安全通信系统包括：由车际无线通信模块与车域无线通信模块构成
的车载网关双无线网卡结构和车主移动终端，车载安全通信系统通过I.MX6Q处
理器进行CPU1控制；所述车载信息分析与控制系统通过Exynos4412处理器进行
CPU2控制，且包括行车路线识别模块、驾驶行为分析模块、车辆信息采集模块
和车辆智能控制模块；
上述两个系统组成双系统多CPU架构的车载网关，且该车载网关的硬件底板
上设有两个嵌入式CPU核心板和外设电路。
2.根据权利要求1所述的面向智能互联的多CPU硬隔离的辅助驾驶车载网
关，其特征在于：所述车载网关硬件底板上还设有两个MINIPCI-E接口、两个单
向开关、两个监控串口、两个USB接口、两个外扩GPIO蜂鸣器接口、一个RS232
接口、TF卡接口以及电源接口与开关；
所述外设电路包括双MINIPCI-E驱动电路、车载网关串口通信电路、车载网
关TF卡外扩存储电路、车载网关双摄像头USB驱动电路、车载网关蜂鸣器预警驱
动电路以及车载网关电源电路；
所述I.MX6Q处理器和Exynos4412处理器实施多CPU控制，并且CPU1和
CPU2之间使用COM口相互通信，通过板载的两个监控串口分别对相应的CPU内
核程序进行操作。
3.根据权利要求1所述的面向智能互联的多CPU硬隔离的辅助驾驶车载网
关，其特征在于：所述车际无线通信模块和车域无线通信模块分别使用支持标准
协议为IEEE802.11p和IEEE802.11b的DCMA-86P2无线网卡与AR5BHB92无线网
卡；两个车载无线网卡通过MINIPCI-E接口平行于底板接入，构成双网卡交互结
构；
所述驾驶行为分析模块、行车路线识别模块分别在车内和车外设置双高清摄
像头，通过USB接口与Exynos4412处理器相连接，实施驾驶员疲劳驾驶分析与预
警、行车路线偏移分析与预警。
4.根据权利要求1所述的面向智能互联的多CPU硬隔离的辅助驾驶车载网
关，其特征在于：所述车载安全通信系统所在硬件底板中的I.MX6Q处理器核心
\t板包括：MMPF0100NPEP电源管理芯片、1GB的DDR3内存和8GBEMMC的
FLASH；MINIPCI-E接口通过2:1多路复用器芯片ICS557GI-08与I.MX6Q处理器
相连接，按照双无线网卡尺寸设置两个MINIPCI-E接口，并预留螺丝孔用于固定
网卡；监控串口通过MAX322将TTL电平转换为RS232电平后与I.MX6Q处理器相
连接对内核程序进行操作；蜂鸣器通过外扩的GPIO接口与核心处理器相连接。
5.根据权利要求1所述的面向智能互联的多CPU硬隔离的辅助驾驶车载网
关，其特征在于：所述车载信息分析与控制系统所在硬件底板中的Exynos441核
心控制板包括：S5M8767电源管理芯片、1GB的DDR3内存和SAMSUNG
EMMC5.0系列KLMAG2GEAC-B031的FLASH；Exynos4412处理器与两个USB接
口相连接，直接驱动与USB接口相连的双高清摄像头；COM1与COM2通过
MAX3232芯片进行双通道电平转换，其中，COM1为监控串口用于内核程序操
作，COM2为RS232外扩接口与汽车总线相连接；TF卡槽直接与处理器相连接可
外扩多达32G存储空间；Exynos4412通过外扩的GPIO接口驱动蜂鸣器。
6.根据权利要求1所述的面向智能互联的多CPU硬隔离的辅助驾驶车载网
关，其特征在于：所述车际无线通信模块实施车与车的自组网通信并在通信之前
进行车辆身份的双向认证有效地抵御Sybil攻击，具体包括以下步骤：
步骤一：车辆进入车辆自组网覆盖区域时，I.MX6Q处理器驱动DCMA-86P2
无线网卡根据TCP/IP协议与RSU建立通信机制，将车辆身份信息和IP地址信
息发送至RSU，RSU与远程可信的车辆管理中心通信对车辆进行注册，然后向
车辆反馈注册信息、动态地分配会话密钥和假名；I.MX6Q处理器将会话密钥和
假名存储在内存中，并使用动态分配的假名在该车辆自组网通信；
步骤二：I.MX6Q处理器驱动无线网卡实时检测并及时发现临近的车辆；如
果检测到邻近车辆需要通信或者本车需要主动与邻近车辆通信时，待通信车辆通
过车辆自组网的通信链路发送经过私钥加密的假名和时间戳信息，本车载网关利
用RSU广播的公开密钥解密信息，验证签名和时间戳，并利用RSU分发的会话
密钥加密消息，发送至RSU；
步骤三：RSU利用会话密钥解密消息并根据假名信息对应的注册表验证车
辆身份信息，并反馈利用会话密钥加密的验证消息；
步骤四：如果步骤三所述的身份验证成功，则按照步骤二通过RSU向待通
\t信车辆验证本车辆的身份，从而实施车辆身份的双向认证，否则拒绝通信；
步骤五：当上述双向身份认证成功后，正式建立邻近车辆之间可信的车辆自
组网并进行音视频通信。
7.根据权利要求1所述的面向智能互联的多CPU硬隔离的辅助驾驶车载网
关，其特征在于：所述车主的移动终端接入由AR5BHB92无线网卡建立的车内
无线wifi局域网与I.MX6Q处理器通信之前，需要对局域网解密以及由I.MX6Q
处理器对移动终端实施强安全认证，其通信的具体流程为：
步骤一：车主移动终端搜索车内无线wifi局域网，并输入WPA2_AES密钥对
局域网进行解密；
步骤二：移动终端连接局域网成功后，按照预先设定的身份认证协议形成待...
【专利技术属性】
技术研发人员：王良民，刘晓龙，陈龙，陈向益，姜顺荣，贾雪丹，邬海琴，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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