车用智能总线控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种车用智能总线控制系统，包括底盘动力系统、车身控制系统、安全及娱乐信息处理系统和多功能主机，系统之间采用CAN总线互联，并通过多功能主机进行信息交换，安全及娱乐信息处理系统包括TMPS、空调控制器模块、收音机/音视频播放模块、视频监控记录及远程传输模块，各模块之间通过CAN总线相连，多功能主机内部集成DVR，与智能运营管理系统通过3G或GPRS通信，最大程度地减少线束，使系统成本大大降低，使可靠性提高，系统增加了全车诊断功能，使维护变得非常简单，多功能主机各种参数设置和人性化操作功能使整车的智能化程度大幅提升。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及客车或重型卡车电器控制系统领域，尤其指将发动机、底盘控制、 车身及信息娱乐和安全系统完美结合在一起的车用智能总线控制系统。
技术介绍
随着汽车工业和电子系统的发展，应用于车上的电器越来越多，控制也越来越复杂，采用传统的控制方式已经无法满足现代汽车发展的需求。目前客车或重卡上的电器控制系统一般分以下三类第一类，完全采用传统的控制方式，传统仪表加外接传感器、传统线束，采用继电器和保险丝控制，线束十分复杂，可靠性低，维修困难；第二类，采用仪表总线方式，仪表和发动机ECU之间采用CAN总线通讯，发动机的状态和数据可直接通过CAN总线传送到仪表，由仪表直接指示状态，稳定性和可靠性有一定提高，可满足欧四以上标准， 但其他部分仍采用传统方式控制，布线复杂，线束凌乱；第三类，全车CAN总线方式，仪表、 车身和发动机ECU之间采用CAN总线进行通讯，使部分资源共享，大大简化线束，可靠性大大提高，同时增加了部分诊断功能，使安全可靠性也大幅度提高，但仍然有部分还是采用传统线束，如记录仪、缓速器和DVR (硬盘录像机)都需要车速信号，仍采用硬连接的方式，线束还是复杂。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足，提供了车用智能总线控制系统，实现了大量的系统集成，减少了 ECU单元数量，整合了安全及娱乐信息处理系统，增加了大量的智能化功能。本技术的目的通过以下技术方案来实现车用智能总线控制系统，包括底盘动力系统、车身控制系统、安全及娱乐信息处理系统和多功能主机，三个系统之间采用CAN总线互联，并通过多功能主机进行信息交换。进一步的，安全及娱乐信息处理系统包括TMPS (胎压监测系统)、空调控制器模块、 收音机/音视频播放模块、视频监控记录及远程传输模块，各模块之间通过CAN总线相连。进一步的，多功能主机内部集成DVR (硬盘录像机)，DVR与智能运营管理系统通过 3G或GPRS通信。进一步的，车身控制系统包括智能雨刮控制器、智能灯光控制器、安全车门控制模块、缓速器控制模块、各类语音及声光报警模块和应急备用模块。本技术的有益效果是，整车的控制系统采用分布式结构，采用CAN总线互联， 最大程度地减少线束，共享资源；由于系统采用高度集成化，使系统成本大大降低；系统采用了许多安全措施，使可靠性大大提高；系统增加了全车诊断功能，使维护变得非常简单； 多功能主机各种参数设置和人性化操作功能使整车的智能化程度大幅提升。通讯协议采用国际通用的通讯协议SAE-J1939。附图说明图1为本技术实施方式的车用智能总线控制系统结构示意图；图2为本实用新 型实施方式的车身控制系统结构示意图；图3为本技术实施方式的底盘动力系统结构示意图；图4为本技术实施方式的安全及娱乐信息处理系统结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。如图1所示，将车用电器系统分为3大网络系统(1)底盘动力系统主要包括发动机控制系统、AMT (自动变速箱)、ABS/ASR (防抱死制动系统/驱动防滑系统)、ECAS (电控空气悬架系统)等，可将底盘动力网络上的各种状态信息实时传送到仪表和信息显示终端 (多功能主机)，以便于驾驶员实时掌握发动机及动力系统的状态，保证行车安全；(2)车身控制系统主要包括CAN总线仪表，驱动模块、配电模块、电源管理模块，可控制车身用电设备，直接集成缓速器控制、智能雨刮控制器、空调控制器和安全车门控制模块，并提供启动保护、智能灯光、智能雨刮功能、各类语音及声光报警模块、油耗管理和续航里程实时显示与提醒，车身状态信息可直接显示在多功能主机上，同时驾驶员可通过多功能主机进行各种参数设置(如，雨刮和灯光的自动与手动，雨刮间歇时间等)；(3)安全及娱乐信息处理系统主要包括包括TMPS、空调控制器模块、收音机/音视频播放模块、视频监控记录及远程传输模块，该系统通过CAN总线和多功能主机通讯(视频监控记录及远程传输功能可外接也可集成在多功能主机内部)，可通过多功能主机直接进行空调参数设置及播放娱乐节目， 同时可实时视频监测车内外的状态。为了保证系统的可靠性及实时性，各系统均采用独立的网络，网络之间采用网关进行数据交换。CAN总线仪表采用2个CAN总线接口，接口按照IS011898标准设计。如图 3所示，仪表CANO接底盘动力系统，通讯协议按照SAE-J1939，可直接通过CAN总线读取发动机转速、水温、机油压力、变速箱的档位、ABS状态和油耗等信息。多功能主机的CANO网络直接和底盘动力系统通讯，可将发动机和变速箱等底盘动力系统诊断信息直接显示在多功能主机界面，供使用者查询，也可通过DVR内部的3G无线通讯传送到后台系统。仪表可直接采集开关信息，将开关状态通过CANl发送到车身CAN总线上，提供车身系统的开关状态。 同时，车身上的状态信息也可通过仪表直接显示或指示，如车速、气压和各类指示灯信息。如图2所示，车身控制系统根据客车或卡车车身的结构采用最优化的布局，分布到车身的前、后、顶各位置。车身控制系统包括配电模块、驱动模块(驱动模块可根据车身的结构安装于前、后和顶部位置)和电源管理模块。前驱动模块主要驱动前部的灯光、车门和开关采集等；配电模块主要驱动雨刮、电子扇、大灯及驾驶室部分电器设备；顶驱动模块主要驱动客车顶部灯光、换气扇、显示器等及门开关的采集；后驱动模块主要驱动客车后部灯光、电磁阀、启动、后面开关及传感器信号采集；电源管理模块为整车提供智能化电源、启动保护、充电指示灯、发动机仓温度传感器和模块内部温度传感器，达到对电能的智能化管理和诊断，集成蓄电池电压和发动机提供的电压侦测，达到整车电压和电流状态监控，具有 CAN总线通讯功能。车身控制系统是客车或卡车车身电器主要的控制系统，可基本覆盖全车大部分用电设备(包括传感器和电磁阀)，可代替保险丝和继电器，对所控制的用电器具有智能保护及自诊断功能；内部集成智能雨刮控制器，可通过雨量自动调节雨刮速度和间歇时间；内部集成智能灯光控制器，可通过外界光照的强度自动打开或关闭灯光系统；内部集成闪光继电器、缓速器、控制器和门控器；并提供启动保护、安全车门、各类声光及文字报警，大大提高整车电器可靠性并有效简化线束。车身CANl总线和多功能主机CANl连接，开关状态、传感器状态、负载工作和故障状态可实时显示在仪表或多功能主机的TFT屏，随时通过声音，指示灯和文字提醒用户，保证行车安全。车身系统各驱动模块可独立工作，也可相互替换，系统在设计时考虑到通用化的原则，驱动模块按最大化设计，硬件完全统一(不分前、 后、顶驱动模块，由模块内部进行自动识别)。 由于客车各用户需求不一样，种类繁多，不同的车型软件不同，这将给生产和售后服务带来很大的困难，为了弥补这个缺陷，系统软件设计采用灵活的配置功能(不同的底盘传动比和发动机等均可通过上位机或多功能主机进行配置)来满足不同车型和顾客的需要。为了保证系统的可靠性，系统设计增加了应急备用功能，当仪表模块出现故障不能通讯时，将自动启用紧急备用功能，该功能可代替仪表的部分开关输入(ACC、0N、双闪、远光灯) 和启动功能，保证车的行驶功能，如当后驱模块损坏，可临时将顶驱调到后驱，使车辆能行驶；当整个系统崩溃，可启动应急启动模本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．车用智能总线控制系统，包括底盘动力系统和车身控制系统，其特征在于：还包括安全及娱乐信息处理系统和多功能主机，所述三个系统之间采用ＣＡＮ总线互联，并通过多功能主机进行信息交换。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李建红，
申请(专利权)人：厦门汉纳森汽车电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：92