[发明专利]在基于控制器域网的通信网络中检测信号的方法及其装置

权利要求书

1.一种通信网络中的通信节点的操作方法，所述操作方法包括：

从多个控制器域网(CAN)通信节点接收CAN信号；

通过基于前向采样时刻而对接收到的CAN信号执行前向预处理来生成前向输入数据；

根据所述前向采样时刻而生成前向时间间隔数据和针对所述前向输入数据的前向掩蔽数据；

通过基于后向采样时刻而对所述CAN信号执行后向预处理来生成后向输入数据；

根据所述后向采样时刻而生成后向时间间隔数据和针对所述后向输入数据的后向掩蔽数据；以及

通过将所述前向输入数据、所述前向掩蔽数据、所述前向时间间隔数据、所述后向输入数据、所述后向掩蔽数据和所述后向时间间隔数据输入到门控循环单元-衰减(GRU-D)神经网络中来检测所述CAN信号之中的异常信号。

2.如权利要求1所述的操作方法，其中，生成所述前向输入数据的步骤包括：

基于所述前向采样时刻来获得前向接收窗口；

在基于时间轴线的前向方向上将所述前向接收窗口扩展到存在接收到的CAN信号的采样时刻；

在基于所述时间轴线的后向方向上将所述前向接收窗口扩展到存在接收到的CAN信号的采样时刻；以及

基于扩展的前向接收窗口来生成所述前向输入数据，所述前向输入数据为指示所述CAN信号的类型的矩阵。

3.如权利要求2所述的操作方法，其中，所述前向掩蔽数据是当在相应的采样时刻处存在数据时具有值1而在所述相应的采样时刻处不存在数据时具有值0的矩阵。

4.如权利要求2所述的操作方法，其中，基于在所述前向采样时刻之间的差值来生成所述前向时间间隔数据。

5.如权利要求1所述的操作方法，其中，生成所述后向输入数据的步骤包括：

基于所述后向采样时刻来获得后向接收窗口；

在基于时间轴线的后向方向上将所述后向接收窗口扩展到存在接收到的CAN信号的采样时刻；

在基于所述时间轴线的前向方向上将所述后向接收窗口扩展到存在接收到的CAN信号的采样时刻；以及

基于扩展的后向接收窗口来生成所述后向输入数据，所述后向输入数据为指示所述CAN信号的类型的矩阵。

6.如权利要求2所述的操作方法，其中，基于在所述后向采样时刻之间的差值来生成所述后向时间间隔数据。

7.如权利要求1所述的操作方法，其中，所述GRU-D神经网络包括GRU-D编码器和GRU-D解码器，所述GRU-D编码器包括多个GRU-D层，并且所述GRU-D解码器具有与所述GRU-D编码器对称的结构。

8.如权利要求7所述的操作方法，其中，检测所述异常信号的步骤包括：

通过所述GRU-D编码器基于所述后向输入数据、所述后向掩蔽数据和所述前向时间间隔数据来输出第二隐藏矩阵和编码器数据；

通过所述GRU-D解码器基于所述第二隐藏矩阵、所述编码器数据、所述后向掩蔽数据和所述后向时间间隔数据来输出估计数据；以及

通过将所述前向输入数据与所述估计数据进行比较来检测所述CAN信号之中的异常信号。