專(zhuān)利名稱(chēng)：汽車(chē)can總線電子控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車(chē)驅(qū)動(dòng)裝置聯(lián)合控制技術(shù)，具體涉及一種汽車(chē)CAN總線電子控 制裝置。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展，汽車(chē)的功能逐漸增加，汽車(chē)電子監(jiān)控系統(tǒng)也愈加復(fù)雜， 現(xiàn)代豪華車(chē)輛上可有多至80個(gè)電子控制單元。一方面，傳統(tǒng)的電氣系統(tǒng)大多采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的 單一通信方式，各電氣系統(tǒng)之間聯(lián)系較少，這樣必然造成龐大的布線系統(tǒng)，而且難以實(shí)現(xiàn)系 統(tǒng)信息的共享及信息的綜合化處理。另一方面，每增加一項(xiàng)監(jiān)控功能都要為新的子系統(tǒng)建 立相應(yīng)的一對(duì)一的電纜連接，使得分布車(chē)體各處的電纜尤其是主電纜束趨于龐大、沉重和 昂貴，并進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維護(hù)的困難。因此傳統(tǒng)汽車(chē)電氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)已成 為制約汽車(chē)功能增加、性能提高和降低綜合成本的瓶頸。隨著汽車(chē)總線技術(shù)的發(fā)展和日趨完善，包括CAN、485、LIN等在內(nèi)的總線形式逐漸 成為汽車(chē)電子控制系統(tǒng)的總線形式，CAN總線更以其較高的數(shù)據(jù)傳輸速率、節(jié)點(diǎn)掛接和移除 便易、較高的通信可靠性等優(yōu)點(diǎn)成為汽車(chē)電子控制系統(tǒng)的主流形式?，F(xiàn)存的汽車(chē)CAN總線 電子監(jiān)控系統(tǒng)雖能將各監(jiān)控系統(tǒng)以節(jié)點(diǎn)形式掛接于總線上，卻未能有完善的分級(jí)體系和優(yōu) 先級(jí)處理機(jī)制，在數(shù)據(jù)流和控制流較大的情況下，易造成數(shù)據(jù)堵塞和控制失效等后果，影響 系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、有效性和可靠性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種汽車(chē)CAN總線電子控制裝置，用于為汽車(chē)電子提供 高穩(wěn)定、高可靠的電子控制方案，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)電子監(jiān)控的智能化、輕便化和信息化，克服現(xiàn)有 汽車(chē)電子監(jiān)控設(shè)備布線復(fù)雜，不易安裝、調(diào)試和維護(hù)，以及容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)堵塞和控制失效等 缺點(diǎn)。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是根據(jù)汽車(chē)電控的五大核心應(yīng)用將汽車(chē)電子控制的 動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)和安全系統(tǒng)構(gòu)建主控CAN網(wǎng)和輔控CAN網(wǎng)。在各 核心應(yīng)用系統(tǒng)內(nèi)部將傳感信號(hào)采集單元、控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元、狀態(tài)信號(hào)顯示單元和功能模 式設(shè)置單元按重要等級(jí)連接在主控CAN網(wǎng)或輔控CAN網(wǎng)上，通過(guò)CAN總線網(wǎng)關(guān)構(gòu)成傳感器 采集環(huán)，控制驅(qū)動(dòng)環(huán)、狀態(tài)顯示環(huán)和模式設(shè)置環(huán)，實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定、高可靠的信號(hào)傳送架構(gòu)。本實(shí)用新型由主控CAN網(wǎng)和五大輔控CAN網(wǎng)組成；主控CAN網(wǎng)由網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和各輔 控CAN網(wǎng)主節(jié)點(diǎn)組成；輔控CAN網(wǎng)由輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點(diǎn)和輔控CAN網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)組成。網(wǎng)關(guān)處 理器通過(guò)CAN驅(qū)動(dòng)模塊經(jīng)由CAN總線與輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點(diǎn)處理器相連；輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點(diǎn) 處理器通過(guò)CAN驅(qū)動(dòng)模塊經(jīng)由CAN總線與輔控CAN網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)處理器相連。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)包括網(wǎng)關(guān)處理器模塊、代碼存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、數(shù)字鍵盤(pán)模塊、IXD驅(qū)動(dòng) 模塊、IXD顯示模塊、CAN驅(qū)動(dòng)模塊、電源模塊。網(wǎng)關(guān)處理器模塊通過(guò)IXD驅(qū)動(dòng)模塊與IXD顯 示模塊相連接；數(shù)字鍵盤(pán)模塊作為輸入設(shè)備通過(guò)I/O 口與網(wǎng)關(guān)處理器相連；代碼存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器作為存儲(chǔ)設(shè)備掛接于系統(tǒng)總線上與網(wǎng)關(guān)處理器相連；全部模塊與供電電源模塊均 相連接。輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點(diǎn)包括輔控CAN網(wǎng)主處理器模塊 、代碼存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、數(shù)字 鍵盤(pán)模塊、LCD驅(qū)動(dòng)模塊、LCD顯示模塊、CAN驅(qū)動(dòng)模塊、音頻驅(qū)動(dòng)模塊、音頻輸出模塊、電源 模塊。輔控CAN網(wǎng)主處理器模塊通過(guò)IXD驅(qū)動(dòng)模塊與IXD顯示模塊相連接；數(shù)字鍵盤(pán)模塊 作為輸入設(shè)備通過(guò)I/O 口與網(wǎng)關(guān)處理器相連；代碼存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器作為存儲(chǔ)設(shè)備掛接 于系統(tǒng)總線上與輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點(diǎn)處理器相連；全部模塊與供電電源模塊均相連接。輔控CAN網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)包括輔控CAN網(wǎng)從處理器、CAN驅(qū)動(dòng)模塊、傳感器模塊、傳感器 驅(qū)動(dòng)及接口模塊、設(shè)備控制模塊、設(shè)備驅(qū)動(dòng)及接口模塊、外圍被控設(shè)備，電源模塊。傳感器模 塊通過(guò)傳感器驅(qū)動(dòng)及接口模塊與輔控CAN網(wǎng)從處理器相連；輔控CAN網(wǎng)從處理器通過(guò)設(shè)備 控制模塊、設(shè)備驅(qū)動(dòng)及接口模塊與外圍被控設(shè)備相連；上述全部模塊均與電源模塊相連。本實(shí)用新型的主要工作過(guò)程如下(1)數(shù)據(jù)的分級(jí)處理過(guò)程是首先，輔控CAN網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)中的傳感器模塊采集外部模 擬信息，并通過(guò)傳感器驅(qū)動(dòng)及接口電路送至輔控CAN網(wǎng)從處理器中，后者按照既定算法進(jìn) 行處理生成第一級(jí)數(shù)據(jù)報(bào)表文件。該報(bào)表文件通過(guò)輔控CAN總線被送至輔控CAN網(wǎng)主處理 器，后者再次對(duì)其按照既定算法做處理并生成第二級(jí)報(bào)表文件。該報(bào)表文件通過(guò)主控CAN 總線被送至網(wǎng)關(guān)處理器，后者按照既定算法對(duì)其處理后生成第三級(jí)報(bào)表文件，網(wǎng)關(guān)處理器 結(jié)合其它數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行融合處理后，通過(guò)LCD驅(qū)動(dòng)模塊由LCD顯示模塊輸出視頻信息，或者 通過(guò)音頻驅(qū)動(dòng)模塊由音頻輸出模塊輸出語(yǔ)音信息。(2)外圍設(shè)備的控制過(guò)程是網(wǎng)關(guān)處理器按照所控外圍設(shè)備的編號(hào)通過(guò)主控CAN 網(wǎng)向?qū)?yīng)輔控CAN網(wǎng)主處理器發(fā)送控制命令，后者接收到此命令后，通過(guò)譯碼，向該輔控 CAN網(wǎng)內(nèi)對(duì)應(yīng)的從處理器發(fā)送控制命令，輔控CAN網(wǎng)從處理器通過(guò)譯碼，通過(guò)設(shè)備控制模 塊、設(shè)備驅(qū)動(dòng)及接口模塊向外圍設(shè)備發(fā)送最終的控制命令。本實(shí)用新型采用的兩級(jí)CAN網(wǎng)結(jié)構(gòu)、三級(jí)數(shù)據(jù)融合處理結(jié)構(gòu)及通過(guò)對(duì)所控對(duì)象的 功能分級(jí)，解決了大數(shù)據(jù)流情況下的數(shù)據(jù)堵塞現(xiàn)象，提高了監(jiān)控功能的實(shí)時(shí)性、有效性和可靠性。

圖1是本實(shí)用新型CAN網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)硬件連接圖；圖3是本實(shí)用新型網(wǎng)關(guān)處理器主程序流程圖。
具體實(shí)施方式
參閱圖1，根據(jù)汽車(chē)電控的五大核心應(yīng)用將汽車(chē)電子控制的動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、 懸掛系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)和安全系統(tǒng)構(gòu)建主控CAN網(wǎng)和輔控CAN網(wǎng)。在各核心應(yīng)用系統(tǒng)內(nèi)部將傳 感信號(hào)采集單元、控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)單元、狀態(tài)信號(hào)顯示單元和功能模式設(shè)置單元按重要等級(jí) 跨接在主控CAN網(wǎng)或輔控CAN網(wǎng)上，通過(guò)CAN總線網(wǎng)關(guān)構(gòu)成傳感器采集環(huán)，控制驅(qū)動(dòng)環(huán)、狀 態(tài)顯示環(huán)和模式設(shè)置環(huán)，實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定、高可靠的信號(hào)傳送架構(gòu)。將各核心控制系統(tǒng)組成的主 控CAN網(wǎng)和輔控CAN網(wǎng)安裝于汽車(chē)的相應(yīng)部位，各控制系統(tǒng)的主控CAN網(wǎng)的主控制器通過(guò)網(wǎng)關(guān)相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)電控系統(tǒng)內(nèi)部所控制信息的狀態(tài)顯示、模式設(shè)置、控制驅(qū)動(dòng)等操作。參閱圖2，網(wǎng)關(guān)處理器型號(hào)為L(zhǎng)PC2292 ；IXD顯示模塊型號(hào)為IXD240128A ；網(wǎng) 絡(luò)接口模塊型號(hào)為RTL8019AS ；代碼存儲(chǔ)器型號(hào)為SSR39VF1601 ；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器型號(hào)為 IS61LV25616AL ；CAN驅(qū)動(dòng)模塊型號(hào)為PCA82C250 ；電源模塊型號(hào)為SPX1117。各模塊的連接 關(guān)系為網(wǎng)關(guān)嵌入式處理器通過(guò)IXD控制器與IXD顯示模塊相連；代碼存儲(chǔ)器FLASH和數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器SDRAM作為存儲(chǔ)設(shè)備掛接于系統(tǒng)總線上與網(wǎng)關(guān)嵌入式處理器相連；網(wǎng)關(guān)嵌入式處理 器通過(guò)CAN轉(zhuǎn)換模塊與CAN總線網(wǎng)絡(luò)相連；全部模塊與電源模塊均有連接。參閱圖3，網(wǎng)關(guān)處理器管理著主控CAN網(wǎng)內(nèi)各輔控CAN網(wǎng)主處理器的工作，且各個(gè) 輔控CAN網(wǎng)之間的通信必須通過(guò)網(wǎng)關(guān)處理器做統(tǒng)一調(diào)度。當(dāng)網(wǎng)關(guān)處理器啟動(dòng)工作后，先向 其網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它輔控CAN網(wǎng)主處理器發(fā)送信息幀并檢測(cè)它們是否正常工作，若超過(guò)一定時(shí)間 或已重發(fā)一定次數(shù)的信息檢測(cè)幀而輔控CAN網(wǎng)主處理器沒(méi)有響應(yīng)，則通過(guò)IXD顯示模塊向 用戶發(fā)出報(bào)警信息，等待用戶檢查處理。當(dāng)檢測(cè)到輔控CAN網(wǎng)主處理器沒(méi)有正常工作時(shí)，也 向用戶發(fā)出報(bào)警信息，等待用戶檢查處理。
權(quán)利要求汽車(chē)CAN總線電子控制裝置，其特征是由主控CAN網(wǎng)和五大輔控CAN網(wǎng)組成，主控CAN網(wǎng)由網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和各輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點(diǎn)組成，輔控CAN網(wǎng)由輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點(diǎn)和輔控CAN網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)組成；網(wǎng)關(guān)處理器通過(guò)CAN總線與輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點(diǎn)處理器相連，輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點(diǎn)處理器通過(guò)CAN總線與輔控CAN網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)處理器相連；網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)包括網(wǎng)關(guān)處理器、代碼存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、數(shù)字鍵盤(pán)模塊、LCD驅(qū)動(dòng)模塊、LCD顯示模塊、CAN驅(qū)動(dòng)模塊、電源模塊，其連接關(guān)系是網(wǎng)關(guān)處理器模塊通過(guò)LCD驅(qū)動(dòng)模塊與LCD顯示模塊相連接，數(shù)字鍵盤(pán)模塊作為輸入設(shè)備通過(guò)I/O口與網(wǎng)關(guān)處理器相連，代碼存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器作為存儲(chǔ)設(shè)備掛接于系統(tǒng)總線上與網(wǎng)關(guān)處理器相連，全部模塊與供電電源模塊均相連接；輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點(diǎn)包括輔控CAN網(wǎng)主處理器模塊、代碼存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、數(shù)字鍵盤(pán)模塊、LCD驅(qū)動(dòng)模塊、LCD顯示模塊、CAN驅(qū)動(dòng)模塊、音頻驅(qū)動(dòng)模塊、音頻輸出模塊、電源模塊，它們的連接關(guān)系為輔控CAN網(wǎng)主處理器模塊通過(guò)LCD驅(qū)動(dòng)模塊與LCD顯示模塊相連接，數(shù)字鍵盤(pán)模塊作為輸入設(shè)備通過(guò)I/O口與網(wǎng)關(guān)處理器相連，代碼存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器作為存儲(chǔ)設(shè)備掛接于系統(tǒng)總線上與輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點(diǎn)處理器相連，全部模塊與供電電源模塊均相連接；輔控CAN網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)包括輔控CAN網(wǎng)從處理器、CAN驅(qū)動(dòng)模塊、傳感器模塊、傳感器驅(qū)動(dòng)及接口模塊、設(shè)備控制模塊、設(shè)備驅(qū)動(dòng)及接口模塊、外圍被控設(shè)備，電源模塊，它們之間的連接關(guān)系為傳感器模塊通過(guò)傳感器驅(qū)動(dòng)及接口模塊與輔控CAN網(wǎng)從處理器相連，輔控CAN網(wǎng)從處理器通過(guò)設(shè)備控制模塊、設(shè)備驅(qū)動(dòng)及接口模塊與外圍被控設(shè)備相連，全部模塊均與電源模塊相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)CAN總線電子控制裝置，其特征是網(wǎng)關(guān)處理器和輔控 CAN網(wǎng)主處理器為16/32位ARM7TDMI-S微控制器LPC2292。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)CAN總線電子控制裝置，其特征是所述代碼存儲(chǔ)器和 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器包括存儲(chǔ)代碼的FLASH和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的SDRAM。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車(chē)CAN總線電子控制裝置，其特征是所述FLASH為 SSR39VF1601。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車(chē)CAN總線電子控制裝置，其特征是所述SDRAM為 IS61LV25616AL。
6.據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)CAN總線電子控制裝置，其特征是所述CAN驅(qū)動(dòng)模塊為 PCA82C250。
7.據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)CAN總線電子控制裝置，其特征是所述電源模塊為 SPX1117。
專(zhuān)利摘要汽車(chē)CAN總線電子控制裝置，屬于汽車(chē)驅(qū)動(dòng)裝置聯(lián)合控制技術(shù)，用于汽車(chē)電子監(jiān)控和信息處理，克服現(xiàn)有產(chǎn)品龐大昂貴，不便于安裝調(diào)試維護(hù)，數(shù)據(jù)易堵塞和失控等缺點(diǎn)。由主控CAN網(wǎng)和五大輔控CAN網(wǎng)組成；主控CAN網(wǎng)由網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和各輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點(diǎn)組成；輔控CAN網(wǎng)由輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點(diǎn)和輔控CAN網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)組成。網(wǎng)關(guān)處理器通過(guò)CAN驅(qū)動(dòng)模塊經(jīng)由CAN總線與輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點(diǎn)處理器相連；輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點(diǎn)處理器通過(guò)CAN驅(qū)動(dòng)模塊經(jīng)由CAN總線與輔控CAN網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)處理器相連。本實(shí)用新型采用的兩級(jí)CAN網(wǎng)結(jié)構(gòu)、三級(jí)數(shù)據(jù)融合處理結(jié)構(gòu)及通過(guò)對(duì)所控對(duì)象的功能分級(jí)，解決了大數(shù)據(jù)流情況下的數(shù)據(jù)堵塞現(xiàn)象，提高了監(jiān)控功能的實(shí)時(shí)性、有效性和可靠性。
文檔編號(hào)G05B19/418GK201638067SQ20092009473
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2009年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日
發(fā)明者宋占偉, 張顯光, 鄭傳濤 申請(qǐng)人:吉林大元電子科技有限公司