專利名稱：車用智能總線控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及客車或重型卡車電器控制系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其指將發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤控制、 車身及信息娛樂和安全系統(tǒng)完美結(jié)合在一起的車用智能總線控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著汽車工業(yè)和電子系統(tǒng)的發(fā)展，應(yīng)用于車上的電器越來越多，控制也越來越復(fù)雜，采用傳統(tǒng)的控制方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代汽車發(fā)展的需求。目前客車或重卡上的電器控制系統(tǒng)一般分以下三類第一類，完全采用傳統(tǒng)的控制方式，傳統(tǒng)儀表加外接傳感器、傳統(tǒng)線束，采用繼電器和保險(xiǎn)絲控制，線束十分復(fù)雜，可靠性低，維修困難；第二類，采用儀表總線方式，儀表和發(fā)動(dòng)機(jī)ECU之間采用CAN總線通訊，發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)可直接通過CAN總線傳送到儀表，由儀表直接指示狀態(tài)，穩(wěn)定性和可靠性有一定提高，可滿足歐四以上標(biāo)準(zhǔn)， 但其他部分仍采用傳統(tǒng)方式控制，布線復(fù)雜，線束凌亂；第三類，全車CAN總線方式，儀表、 車身和發(fā)動(dòng)機(jī)ECU之間采用CAN總線進(jìn)行通訊，使部分資源共享，大大簡(jiǎn)化線束，可靠性大大提高，同時(shí)增加了部分診斷功能，使安全可靠性也大幅度提高，但仍然有部分還是采用傳統(tǒng)線束，如記錄儀、緩速器和DVR (硬盤錄像機(jī))都需要車速信號(hào)，仍采用硬連接的方式，線束還是復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了車用智能總線控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了大量的系統(tǒng)集成，減少了 ECU單元數(shù)量，整合了安全及娛樂信息處理系統(tǒng)，增加了大量的智能化功能。本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)車用智能總線控制系統(tǒng)，包括底盤動(dòng)力系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)、安全及娛樂信息處理系統(tǒng)和多功能主機(jī)，三個(gè)系統(tǒng)之間采用CAN總線互聯(lián)，并通過多功能主機(jī)進(jìn)行信息交換。進(jìn)一步的，安全及娛樂信息處理系統(tǒng)包括TMPS (胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng))、空調(diào)控制器模塊、 收音機(jī)/音視頻播放模塊、視頻監(jiān)控記錄及遠(yuǎn)程傳輸模塊，各模塊之間通過CAN總線相連。進(jìn)一步的，多功能主機(jī)內(nèi)部集成DVR (硬盤錄像機(jī))，DVR與智能運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)通過 3G或GPRS通信。進(jìn)一步的，車身控制系統(tǒng)包括智能雨刮控制器、智能燈光控制器、安全車門控制模塊、緩速器控制模塊、各類語(yǔ)音及聲光報(bào)警模塊和應(yīng)急備用模塊。本實(shí)用新型的有益效果是，整車的控制系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，采用CAN總線互聯(lián)， 最大程度地減少線束，共享資源；由于系統(tǒng)采用高度集成化，使系統(tǒng)成本大大降低；系統(tǒng)采用了許多安全措施，使可靠性大大提高；系統(tǒng)增加了全車診斷功能，使維護(hù)變得非常簡(jiǎn)單； 多功能主機(jī)各種參數(shù)設(shè)置和人性化操作功能使整車的智能化程度大幅提升。通訊協(xié)議采用國(guó)際通用的通訊協(xié)議SAE-J1939。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施方式的車用智能總線控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新 型實(shí)施方式的車身控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施方式的底盤動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施方式的安全及娛樂信息處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖1所示，將車用電器系統(tǒng)分為3大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(1)底盤動(dòng)力系統(tǒng)主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、AMT (自動(dòng)變速箱)、ABS/ASR (防抱死制動(dòng)系統(tǒng)/驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng))、ECAS (電控空氣懸架系統(tǒng))等，可將底盤動(dòng)力網(wǎng)絡(luò)上的各種狀態(tài)信息實(shí)時(shí)傳送到儀表和信息顯示終端 (多功能主機(jī))，以便于駕駛員實(shí)時(shí)掌握發(fā)動(dòng)機(jī)及動(dòng)力系統(tǒng)的狀態(tài)，保證行車安全；(2)車身控制系統(tǒng)主要包括CAN總線儀表，驅(qū)動(dòng)模塊、配電模塊、電源管理模塊，可控制車身用電設(shè)備，直接集成緩速器控制、智能雨刮控制器、空調(diào)控制器和安全車門控制模塊，并提供啟動(dòng)保護(hù)、智能燈光、智能雨刮功能、各類語(yǔ)音及聲光報(bào)警模塊、油耗管理和續(xù)航里程實(shí)時(shí)顯示與提醒，車身狀態(tài)信息可直接顯示在多功能主機(jī)上，同時(shí)駕駛員可通過多功能主機(jī)進(jìn)行各種參數(shù)設(shè)置(如，雨刮和燈光的自動(dòng)與手動(dòng)，雨刮間歇時(shí)間等)；(3)安全及娛樂信息處理系統(tǒng)主要包括包括TMPS、空調(diào)控制器模塊、收音機(jī)/音視頻播放模塊、視頻監(jiān)控記錄及遠(yuǎn)程傳輸模塊，該系統(tǒng)通過CAN總線和多功能主機(jī)通訊(視頻監(jiān)控記錄及遠(yuǎn)程傳輸功能可外接也可集成在多功能主機(jī)內(nèi)部)，可通過多功能主機(jī)直接進(jìn)行空調(diào)參數(shù)設(shè)置及播放娛樂節(jié)目， 同時(shí)可實(shí)時(shí)視頻監(jiān)測(cè)車內(nèi)外的狀態(tài)。為了保證系統(tǒng)的可靠性及實(shí)時(shí)性，各系統(tǒng)均采用獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)之間采用網(wǎng)關(guān)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。CAN總線儀表采用2個(gè)CAN總線接口，接口按照IS011898標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。如圖 3所示，儀表CANO接底盤動(dòng)力系統(tǒng)，通訊協(xié)議按照SAE-J1939，可直接通過CAN總線讀取發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、水溫、機(jī)油壓力、變速箱的檔位、ABS狀態(tài)和油耗等信息。多功能主機(jī)的CANO網(wǎng)絡(luò)直接和底盤動(dòng)力系統(tǒng)通訊，可將發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱等底盤動(dòng)力系統(tǒng)診斷信息直接顯示在多功能主機(jī)界面，供使用者查詢，也可通過DVR內(nèi)部的3G無線通訊傳送到后臺(tái)系統(tǒng)。儀表可直接采集開關(guān)信息，將開關(guān)狀態(tài)通過CANl發(fā)送到車身CAN總線上，提供車身系統(tǒng)的開關(guān)狀態(tài)。 同時(shí)，車身上的狀態(tài)信息也可通過儀表直接顯示或指示，如車速、氣壓和各類指示燈信息。如圖2所示，車身控制系統(tǒng)根據(jù)客車或卡車車身的結(jié)構(gòu)采用最優(yōu)化的布局，分布到車身的前、后、頂各位置。車身控制系統(tǒng)包括配電模塊、驅(qū)動(dòng)模塊(驅(qū)動(dòng)模塊可根據(jù)車身的結(jié)構(gòu)安裝于前、后和頂部位置)和電源管理模塊。前驅(qū)動(dòng)模塊主要驅(qū)動(dòng)前部的燈光、車門和開關(guān)采集等；配電模塊主要驅(qū)動(dòng)雨刮、電子扇、大燈及駕駛室部分電器設(shè)備；頂驅(qū)動(dòng)模塊主要驅(qū)動(dòng)客車頂部燈光、換氣扇、顯示器等及門開關(guān)的采集；后驅(qū)動(dòng)模塊主要驅(qū)動(dòng)客車后部燈光、電磁閥、啟動(dòng)、后面開關(guān)及傳感器信號(hào)采集；電源管理模塊為整車提供智能化電源、啟動(dòng)保護(hù)、充電指示燈、發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)溫度傳感器和模塊內(nèi)部溫度傳感器，達(dá)到對(duì)電能的智能化管理和診斷，集成蓄電池電壓和發(fā)動(dòng)機(jī)提供的電壓偵測(cè)，達(dá)到整車電壓和電流狀態(tài)監(jiān)控，具有 CAN總線通訊功能。車身控制系統(tǒng)是客車或卡車車身電器主要的控制系統(tǒng)，可基本覆蓋全車大部分用電設(shè)備(包括傳感器和電磁閥)，可代替保險(xiǎn)絲和繼電器，對(duì)所控制的用電器具有智能保護(hù)及自診斷功能；內(nèi)部集成智能雨刮控制器，可通過雨量自動(dòng)調(diào)節(jié)雨刮速度和間歇時(shí)間；內(nèi)部集成智能燈光控制器，可通過外界光照的強(qiáng)度自動(dòng)打開或關(guān)閉燈光系統(tǒng)；內(nèi)部集成閃光繼電器、緩速器、控制器和門控器；并提供啟動(dòng)保護(hù)、安全車門、各類聲光及文字報(bào)警，大大提高整車電器可靠性并有效簡(jiǎn)化線束。車身CANl總線和多功能主機(jī)CANl連接，開關(guān)狀態(tài)、傳感器狀態(tài)、負(fù)載工作和故障狀態(tài)可實(shí)時(shí)顯示在儀表或多功能主機(jī)的TFT屏，隨時(shí)通過聲音，指示燈和文字提醒用戶，保證行車安全。車身系統(tǒng)各驅(qū)動(dòng)模塊可獨(dú)立工作，也可相互替換，系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到通用化的原則，驅(qū)動(dòng)模塊按最大化設(shè)計(jì)，硬件完全統(tǒng)一(不分前、 后、頂驅(qū)動(dòng)模塊，由模塊內(nèi)部進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別)。 由于客車各用戶需求不一樣，種類繁多，不同的車型軟件不同，這將給生產(chǎn)和售后服務(wù)帶來很大的困難，為了彌補(bǔ)這個(gè)缺陷，系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用靈活的配置功能(不同的底盤傳動(dòng)比和發(fā)動(dòng)機(jī)等均可通過上位機(jī)或多功能主機(jī)進(jìn)行配置)來滿足不同車型和顧客的需要。為了保證系統(tǒng)的可靠性，系統(tǒng)設(shè)計(jì)增加了應(yīng)急備用功能，當(dāng)儀表模塊出現(xiàn)故障不能通訊時(shí)，將自動(dòng)啟用緊急備用功能，該功能可代替儀表的部分開關(guān)輸入(ACC、0N、雙閃、遠(yuǎn)光燈) 和啟動(dòng)功能，保證車的行駛功能，如當(dāng)后驅(qū)模塊損壞，可臨時(shí)將頂驅(qū)調(diào)到后驅(qū)，使車輛能行駛；當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)崩潰，可啟動(dòng)應(yīng)急啟動(dòng)模塊，啟動(dòng)車輛使車輛能夠行駛。另外，系統(tǒng)還具有燈光應(yīng)急功能，即具有智能燈光自動(dòng)替換功能當(dāng)遠(yuǎn)光燈故障(燈泡燒掉、線束短路或開路)近光燈將自動(dòng)點(diǎn)亮；當(dāng)近光燈故障，遠(yuǎn)光燈將自動(dòng)點(diǎn)亮；當(dāng)遠(yuǎn)近光燈都有故障，前霧燈將自動(dòng)點(diǎn)亮；當(dāng)剎車燈故障，后霧燈將自動(dòng)點(diǎn)亮，保證夜間的行車安全，故障排除后自動(dòng)恢復(fù)正常。如圖4所示，安全及娛樂信息處理系統(tǒng)可通過多功能主機(jī)CAN2總線，將TPMS、硬盤播放器、DVR、空調(diào)控制器模塊和報(bào)警顯示功能集中到7寸人機(jī)界面觸摸屏上操作和顯示， 從而大大簡(jiǎn)化駕駛員的操作負(fù)擔(dān)；多功能主機(jī)具有3個(gè)符合IS011898標(biāo)準(zhǔn)CAN通訊接口， 具有網(wǎng)關(guān)的作用，可以將3大系統(tǒng)信息進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換和資源共享。通過多功能主機(jī)不但可以將動(dòng)力CAN中的重要信息顯示在人機(jī)界面上，還可以將整車所有其他電器件的診斷信息 (各用電設(shè)備的通、斷情況，各路保險(xiǎn)絲和繼電器的工作情況等)，以保證駕駛員全面了解車輛在運(yùn)行過程中發(fā)生的任何問題。另外，多功能主機(jī)(內(nèi)部集成DVR)還可以與智能運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信，通過3G或GPRS，將車輛的各種狀態(tài)實(shí)時(shí)傳送到智能運(yùn)營(yíng)管理中心。盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)本實(shí)用新型做出各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.車用智能總線控制系統(tǒng)，包括底盤動(dòng)力系統(tǒng)和車身控制系統(tǒng)，其特征在于還包括安全及娛樂信息處理系統(tǒng)和多功能主機(jī)，所述三個(gè)系統(tǒng)之間采用CAN總線互聯(lián)，并通過多功能主機(jī)進(jìn)行信息交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用智能總線控制系統(tǒng)，其特征在于所述安全及娛樂信息處理系統(tǒng)包括TMPS、空調(diào)控制器模塊、收音機(jī)/音視頻播放模塊、視頻監(jiān)控記錄及遠(yuǎn)程傳輸模塊，各模塊之間通過CAN總線相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用智能總線控制系統(tǒng)，其特征在于所述多功能主機(jī)內(nèi)部集成DVR，所述DVR與智能運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)通過3G或GPRS通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用智能總線控制系統(tǒng)，其特征在于所述車身控制系統(tǒng)包括智能雨刮控制器、智能燈光控制器、安全車門控制模塊、緩速器控制模塊、各類語(yǔ)音及聲光報(bào)警模塊和應(yīng)急備用模塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種車用智能總線控制系統(tǒng)，包括底盤動(dòng)力系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)、安全及娛樂信息處理系統(tǒng)和多功能主機(jī)，系統(tǒng)之間采用CAN總線互聯(lián)，并通過多功能主機(jī)進(jìn)行信息交換，安全及娛樂信息處理系統(tǒng)包括TMPS、空調(diào)控制器模塊、收音機(jī)/音視頻播放模塊、視頻監(jiān)控記錄及遠(yuǎn)程傳輸模塊，各模塊之間通過CAN總線相連，多功能主機(jī)內(nèi)部集成DVR，與智能運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)通過3G或GPRS通信，最大程度地減少線束，使系統(tǒng)成本大大降低，使可靠性提高，系統(tǒng)增加了全車診斷功能，使維護(hù)變得非常簡(jiǎn)單，多功能主機(jī)各種參數(shù)設(shè)置和人性化操作功能使整車的智能化程度大幅提升。
文檔編號(hào)G05B19/418GK202093389SQ201120201558
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月15日
發(fā)明者李建紅 申請(qǐng)人:廈門漢納森汽車電子有限公司