面向共享電動汽車的遠程控制方案設計

關鍵詞：共享電動汽車;遠程控制;限速;禁止上電

0 引言

近年來隨著新能源汽車的急速發展，以及“共享經濟”概念的快速普及，新能源汽車作為一種新興產業進入人們視野。共享汽車是一種創新型的服務類產品，也是個體交通方式的革命。其憑借環保、便捷、省錢和資源共享等特點，迅速吸引了大量年輕消費者，也具備了強大的發展潛力[1]。共享汽車不僅能有效緩解消費者臨時用車需求、城市交通擁堵和停車困難等問題，也有利于社會多樣化發展。

但隨著共享電動汽車汽車的投放使用，運營商的運維難度也隨之增大，車輛難管理、用戶惡意租借不退還以及二次惡意轉租等問題層出不窮，嚴重困擾著運營商。而本文提出的面向共享電動汽車的遠程控制策略就在一定程度上解決該問題，提升運營商的運維效率，在確保車輛行駛安全前提下，保障運營商對車輛的控制。

1 現有方案簡介

如今市面上的共享電動汽車普遍具備整車控制器、車載終端，并能將整車數據實時上傳遠程服務平臺以進行監控及國家備案。而整車控制器作為電動汽車的大腦，協調控制車內其他控制單元例如車身控制器、電機控制器、充電機及電池管理系統等，并且能實時監控整車運行狀態及響應駕駛員需求，實現整車的驅動控制、能量回收和故障診斷等功能。

目前整車控制器可通過車載CAN 網絡將整車數據實時發送至車載終端，最終車載終端通過無線網絡將數據流傳輸至遠程服務平臺，達到遠程監控、應急指揮和車輛定位的目的（圖1）。但該技術有一定的局限性。

（1）數據僅有整車控制器向遠程服務平臺單向傳輸，僅實現整車狀態監控，未實現遠程控制。

（2）目前較為常見的遠程控制技術多僅限于實現門鎖、車窗、空調等輔助系統的控制，尚未對整車實現安全、可靠的遠程限速、禁止上高壓等驅動控制。

2 系統方案設計

2.1 方案概述

本文介紹的一種基于共享電動汽車的遠程控制策略，當運營商檢測到車輛逾期未還或異常使用時，在合規前提下，可以通過前端界面在遠程控制云平臺對車輛進行遠程控制[2]。在平臺界面下搜索車輛代碼，可以下發“限速”或“禁止上電”指令。車內終端實時接收到遠控指令后存儲至內存中記憶指令，并向平臺反饋“下發成功”。待終端檢測到車輛處于充電狀態時，再將遠程“限速”或“禁止上電”指令下發給整車控制器。

完成充電后，使用人打鑰匙上電時，整車控制器則根據接收到的遠程指令，進入限速模式或禁止上高壓模式，并將執行結果反饋終端。車載終端再根據整車狀態及整車控制器反饋的執行結果，經算法整合后，將最終執行結果反饋至平臺界面。平臺工程師可通過界面，監控遠程控制指令是否成功下發并執行。這不但可以實現在車輛絕對安全前提下執行限速、禁止上電的操作，還可以避免出現在行駛過程中接收遠程指令，造成突然限速或下電的危險情況。

2.2 系統組成與作用

本方案主要由整車控制器、車載終端和遠程控制云平臺組成（圖2）。各部分功能作用如下。

（1）整車控制器是汽車的核心控制部件，相當于整車的大腦。作為汽車指揮控制中心，整車控制器主要包含以下功能：驅動力矩控制、制動能量的優化控制、整車能量管理、CAN 網絡通信和車輛狀態監控等，它起著控制車輛運行的作用。

（2）車載終端是基于國標要求，可對電動汽車進行狀態監控的控制器。它具備數據采集、數據存儲、數據傳輸和收發遠程控制指令的功能，是車輛與外部平臺進行交互的重要轉發部件。車載終端存在一定存儲能力，當數據傳輸發生異常而導致延遲發送時，當鏈路恢復穩定后，車載終端會與云端平臺重新連接，將未發送的報文數據補發，避免數據丟失。

（3）遠程控制云平臺是介于前端界面和車載終端之間的云端平臺，用于接收前端輸入的控制指令，并通過特定算法得出相應參數，最終將數據發送給車載終端。

2.3 系統工作原理

與常見的遠程控制方案相比，本方案在每個控制節點均增加了狀態反饋，便于前端界面的顯示及監管。并且“限速”或“禁止上高壓”指令下發，不會第一時間生效，而是在充電后再次起動時生效，確保了車輛的行車安全。具體工作原理如下（圖3）。

（1）工程師確認共享電動車處于逾期或則違規行駛狀態時，可通過身份權限認證后，登錄前端界面，輸入該車輛的對應唯一車架號;點擊界面“限速”或者“禁止上電”按鍵，指令將上傳至遠程控制云平臺。

（2）云平臺立即下發給車輛車載終端。車載終端檢測車輛狀態，若車輛處于正常行駛狀態則將指令存儲至內存中記憶。

（3）當用戶將車輛拿去充電，車載終端檢測到車輛正在充電則將信號通過CAN 總線發送給整車控制器，整車控制器進入相應的“限速”或“禁止上電模式”。待充電完成時，車輛將被限速10 km/h 或者無法上高壓。確保在安全的環境下，后臺已成功將車輛控制。

（4）當運維人員抵達車輛位置或用戶已正常付費，則運營工程師僅需要在前端界面下發“取消限速”或“取消禁止上高壓”指令至遠程控制云平臺，云端立即下發指令至車載終端，車載終端通過CAN 信號立即發送給整車控制器。再次起動后，車輛將恢復正常行駛狀態。

3 結束語

本文設計了一種面向共享電動汽車的遠程控制方案。該系統通過前端輸入的控制指令下發車載終端，在車輛處于靜止充電時才下發車輛，確保了整個系統的安全可靠。各個節點的狀態反饋也能便于后臺監控。運營商在該系統下管理共享汽車可以提升運維效率，確保車輛運行安全。該方案的使用有助于共享汽車的推廣，給各大運營商后臺管控提供便利。