專利名稱：新型汽車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種新型汽車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)裝置。
技術背景汽車工業(yè)的發(fā)展依賴于技術的進步，先進的技術是汽車性能先進性的勤出。 當今汽車工業(yè)正朝著安全、環(huán)保、經(jīng)濟、智能化、人性化、普及化方向發(fā)展。 汽車電氣設備是汽車的重要組成部分，現(xiàn)代電子技術及計算機技術的引入，使 汽車上應用的電氣越來越多，越來越復雜。但是，對這些裝置及燈系、啟動等 的電氣控制卻沒有進一步的更新，仍延續(xù)二十紀七八十年代的單線并聯(lián)控制方式?，F(xiàn)代汽車電氣控制裝置存在很多不足，大體可歸結為如下幾點1、 用線量多，制作工藝繁雜。傳統(tǒng)的單線并聯(lián)式的控制方式，每使用一個 電器，都有一條相應的控制線，有幾十個用電器，就有幾十條控制線。各種傳 感器，使線束增加更多，幾乎每個傳感器都有二條以上的連接線。這么多的線 被扎成線束，擁擠于車體狹窄的空間內，很容易擠斷摩損。同時，控制線路比 較長，長的約有十幾米，不但制作線束費工費料，而且故障率很高。2、 線的工作狀態(tài)差，線易損壞。汽車的工作狀態(tài)比較差，行駛中顛簸振動 非常劇烈，風吹雨淋在所難免，控制線的腐蝕老化比較嚴重。線束中的控制線 與車身之間存在電源電壓，線束一旦擠壓磨損，控制線搭鐵，則構成電源短路，燒壞該條控制線，同時其周圍的線也必然被燒壞粘連，甚至引起火突等重大事 故。控制線中有用電器的工作電流通過。功率較大的用電器，控制線路中的電 流超過10至20安培，線本身也會因電流而產(chǎn)熱，甚至燒壞絕緣層引起短路故 障。用電器越多，則控制線越多，故障率越高。這樣4全修起來異常困難，并且 故障率居高不下。3、 控制開關觸點易燒蝕。如前大燈控制開關，工作電流約為10至20安培。 這樣大的電流在開關斷開的瞬間，會產(chǎn)生較強的拉弧現(xiàn)象，很容易燒壞開關觸 點。4、 隨著技術的進步，附加的電器日漸增多。如定位導航系統(tǒng)，安全氣囊， ABS系統(tǒng)，發(fā)動機控制系統(tǒng)，倒車系統(tǒng)，汽車行駛記錄儀，等等。這些附加的電 器，大多是各有各的檢測控制系統(tǒng)，各自為政，它們之間不能有機地結合起來。 同時附加的電器又增加了線束，也增加了故障隱患。5、 隨著自動控制技術的提高，需要檢測的各種參數(shù)越來越多。這些參數(shù)的 采集來自各種感應探頭及各種行程開關。每只感應探頭或行程開關均有二條或 更多的傳送線，這些信號傳送線捆扎成束，送到儀表顯示系統(tǒng)或其它需要這些信號的系統(tǒng)。這些長距離的線束，增加了線的故障率，同時增大了采樣誤差。6、 防盜系統(tǒng)不可靠?，F(xiàn)在的車輛防盜系統(tǒng)，大多是延續(xù)機械鎖形式，給犯 罪分子留有可乘之機。有些車輛使用了電子防盜系統(tǒng)，但只是對于車體的防盜， 一旦被人打開了車門，就沒有防盜可言了 。7、 開發(fā)新車型或車輛改型時，電器方面的更改太多。從控制開關到用電器， 從線束到布線，都需要從頭設計，浪廢大量的人工及材料。本實用新型申請人孫長宏在之前申請了專利號為200620080465.3的名為 《汽車電子電氣綜合智能控制裝置》的實用新型專利。該申請已經(jīng)能夠一定程 度的解決上述問題，但是由于技術方案還不是很完善，還不能從根本上解決問 題。發(fā)明內容本實用新型提供了一種用線量少，集中控制，就近控制，各控制系統(tǒng)之間 用通信連接，不易損壞的 一種新型汽車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)裝置。本實用新型的技術方案為包括控制系統(tǒng)模塊和驅動系統(tǒng)模塊，控制系統(tǒng) 模塊為一個，而驅動系統(tǒng)模塊可以包括前驅動系統(tǒng)，中驅動系統(tǒng)和后驅動系統(tǒng) 等模塊等。其中控制系統(tǒng)包括微控制器、與微控制器連接的開關量輸入檢測電 路，各種控制輸出電路(包含定位導航系統(tǒng)，倒車指示，安全氣嚢，^f義表及指 示燈，報警指示等電器系統(tǒng))，各種數(shù)據(jù)卡電路，以及與微控制器相連接的通信 電路。前驅動系統(tǒng)包括微控制器，與微控制器連接的開關量輸出執(zhí)行電路(如車 體前部燈系，雨刮系統(tǒng)，空調系統(tǒng)，駕駛室內電器控制等)，汽車行駛記錄儀， 多媒體顯示系統(tǒng)，以及與微控制器相連接的通信電路。中驅動系統(tǒng)包括微控制 器、各種車體參數(shù)的采集以及發(fā)動機控制電路，車體中部控制輸出電路，以及 與微控制器相連接的通信電路。后驅動系統(tǒng)包括微控制器，車體后部控制輸出 電路，倒車系統(tǒng)以及與微控制器相連接的通信電路。各系統(tǒng)模塊可以設置安裝在任何位置，從功能上沒有嚴格的區(qū)別，只是隨 安裝位置的不同以及所連接的外電路的不同而完成各種功能。上述控制系統(tǒng)模塊為至少一個，上述驅動系統(tǒng)模塊為至少一個。在實際應 用中可視情況任意擴展各系統(tǒng)的數(shù)量，其基本原理與本實用新型所述方案并無 差異。本方案所述的通信方式可使用目前公知的各種有線或無線技術方案。為了方便程序升級和實現(xiàn)各種特殊的功能，上述控制系統(tǒng)模塊和驅動系統(tǒng) 模塊都預留有各種接口 ，可以進行程序傳輸和掛接各種先進的電子設備。本實用新型的有益效果為:(l)減少了整車用線量，方便了安裝布線，降低了 故障率及材料成本。采用本裝置，可以去掉絕大多^t的原控制線及信號傳送線， 整車用線量僅為原來的1 / 4至1 / 5 。 (2)控制系統(tǒng)采集各控制開關的工作狀態(tài)信號，其工作電流幾乎為零，從根本上解決了各開關觸點容易燒蝕的問題，大大延長 了控制開關的使用壽命。(3)驅動系統(tǒng)及信號采集系統(tǒng)，就近安裝于電器集中的 地方，縮短了線的長度(一般為一米左右)，便于安裝、調試、檢修。(4)控制系 統(tǒng)與各驅動系統(tǒng)是通過通信聯(lián)絡的，中間沒有連線或僅有一條數(shù)據(jù)線，這條數(shù) 據(jù)線纖細柔軟， 一般不會磨損。因通信線中工作電流幾乎為零，并且對車身沒 有電壓，就算萬一磨損搭鐵，也絕不至于引起燒線的故障，且易查好修，重新 連接或更換新數(shù)據(jù)線即可正常工作。采用無線通信的方式時，去掉了連接線， 從^f艮本上解決了燒線的問題。(5)綜合了當前的先進電子技術，如定位導航系統(tǒng)， 安全氣嚢，ABS系統(tǒng)，發(fā)動機控制系統(tǒng)，倒車系統(tǒng)，汽車行駛記錄儀，汽車懸桂 系統(tǒng)等，綜合起來統(tǒng)一控制，使它們成為一個有機的整體，便于安裝、調試、 檢^畛。(。先進的防盜系統(tǒng)，可以使車輛放心地停在任何停車場。車鑰匙中有識 別芯片，本裝置控制系統(tǒng)中有識別碼，發(fā)動機控制模塊中也有識別碼，并且在 校驗過程中，摻雜隨機碼。如果沒有鑰匙或鑰匙不對，無法啟動車輛。(7)可以 方便簡單地實現(xiàn)很多智能化的功能。因為各系統(tǒng)模塊是通過通信聯(lián)系的，內部 功能是通過程序來完成的，可以通過改寫程序，來實現(xiàn)許多智能化的功能，對 硬件的要求不高，可以及時方便地提高控制水平。(8)可以方便地掛接新型電器。 對日新月異的新型電器，可以通過更改接口或少量線束，方便地掛接在本裝置 中，更能體現(xiàn)本系統(tǒng)的整合性。(9)功能的配置機動靈活。當開發(fā)新車型或車輛 增減功能時，只需通過改動軟件或更換系統(tǒng)數(shù)據(jù)卡和少量線束即可完成，從根 本上筒化了汽車電氣的開發(fā)過程，適應性強，應用面廣，是汽車電氣應用的最 高境界。(IO)維護簡單。本系統(tǒng)結構簡單，故障率遠低于傳統(tǒng)的控制方式。因用 線量少，同時控制線的長度大大縮短，所以對出現(xiàn)的故障易查好修。本系統(tǒng)配 置了故障檢測和記錄功能并自動分析產(chǎn)生故障的相關原因，可語音提示，可從 顯示器中讀取，也可通過相應的接口，由微機下載讀取，方便了維護和維修。 使用本系統(tǒng)的不同車型，電氣維護的方法及思路是完全一樣的，方便了維修人 員的學習及快速排除故障。(11)通過定位導^^系統(tǒng)，可以遠程控制車輛，實現(xiàn)對 汽車的網(wǎng)絡化管理。(12)汽車載重檢測限制系統(tǒng)，實現(xiàn)了載貨的實時控制，方便 了汽車駕駛人員的實時檢測。(13)汽車限速及定速功能，減輕了駕駛員的疲勞強 度，保障了行車安全。

圖1為本實用新型實施例電路結構框圖。
具體實施方式
下面以非限定性的實施例說明本實用新型的4支術方案。如圖l所示，本實施例包括一個控制系統(tǒng)模塊和三個驅動系統(tǒng)模塊。一、 控制系統(tǒng)模塊，包括微控制器，與微控制器相連接的各種輸入、輸出電 路，各車型配套數(shù)據(jù)卡、整車數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，通信電路等，集合了多種功能。(一) 采集各控制開關的控制狀態(tài)信號。這已不是傳統(tǒng)方式的開關控制方式，本控制 系統(tǒng)采集的各控制開關控制信號，是檢測其工作電平的高低，僅作為電壓信號 指示，各控制開關的工作電壓為電源電壓，控制開關中沒有用電器的工作電流， 實際幾乎為零。這樣，從根本上解決了各開關觸點容易燒蝕的問題。(二)儀表 及顯示控制，控制儀表盤中各儀表的正常指示，輸出各參數(shù)的精確值，可由顯 示器顯示輸出。(三)指示燈、報警燈的控制，控制輸出各指示燈、報警燈的發(fā) 光與否。(四)防盜功能，檢測鑰匙的識別碼，同時與其它模塊中存儲的識別碼 進行對比，實現(xiàn)防盜功能。(五)輸出并存儲本系統(tǒng)的檢測故障結果。如果電氣 系統(tǒng)有故障，本系統(tǒng)會自動檢測并輸出檢測結果，提示駕駛員或維修工程師進 行維修。故障的顯示，通過報警指示燈、聲音報警、語音報警提示等及時提醒， 通過前驅動系統(tǒng)外接的多媒體顯示器可以查閱故障的詳細信息，排查范圍等， 也可查閱故障歷史記錄及維修記錄等。(六)與其它電氣控制系統(tǒng)進行對接，以 最少的硬件配合，完成最多的功能。如與導航定位系統(tǒng)結合，與安全氣嚢系統(tǒng) 的結合，與倒車系統(tǒng)的結合等，因為本新型汽車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)是通過網(wǎng)絡與其 他各電器相連接的，所以掛接新的功能模塊簡單、方便、快捷。所需數(shù)據(jù)及影 像顯示均可由外接的多媒體顯示器顯示輸出，實現(xiàn)了顯示數(shù)據(jù)的人性化。(七) 通過更換本系統(tǒng)的車型配套卡，可以方便地與各種車型配套安裝，無需調試。(八)載貨超重檢測限制系統(tǒng)，實現(xiàn)了汽車駕駛員的實時控制。當超載3oy。以下時，語音及指示燈報警，提醒駕駛人員注意；超載30%以上時，本系統(tǒng)自動控制， 不允許起動車輛。(九)本系統(tǒng)內裝數(shù)據(jù)存儲卡，可以通過此數(shù)據(jù)存儲卡，方便 地由其它i殳備讀取各種信息。二、 前驅動系統(tǒng)模塊，包括微控制器，與微控制器相連接的各種輸入、輸出 電路，及通信電路等。主要功能有三部分。(一)控制車輛前部用電器的功率輸 出，如前部燈系，雨刮及洗滌部分，空調部分，車窗、車門控制部分，駕駛室 內照明、座椅調節(jié)等。(二)與其他電器系統(tǒng)的對接。首先是汽車行駛記錄儀接 口，因為在前驅動系統(tǒng)模塊內部可取到汽車行駛記錄儀所需的所有信號，稍做 電路修改即可完成汽車行駛記錄儀的功能。也可預留接口，以方便與其它廠家 的汽車行駛記錄儀對接。其次是多媒體娛樂系統(tǒng)的組合，通過視盤機、顯示器 可以欣賞影音資料，可以收聽廣播，此顯示器還可顯示整車故障的信息，倒車 系統(tǒng)信息，各種儀表的精確數(shù)值等。(三)計算機接口。通過轉接模塊，可以方 便地連接計算機，讀取或下載各種整車數(shù)據(jù)，實現(xiàn)信息共享。三、 中驅動系統(tǒng)模塊，包括纟敬控制器，與微控制器相連接的各種輸入、輸出電路，及通信電路等。主要功能有三部分。(一)采集匯總各傳感器、位置開關 的各種參數(shù)，如發(fā)動機運轉的參數(shù)(包含冷卻液溫度、發(fā)動機轉速、機油壓力、曲軸位置等)，剎車系統(tǒng)的氣壓值，里程4企測等；各種控制器終端的工作狀況的 確認，如取力器工作狀況，差速器工作狀況等；各種工作狀態(tài)的判定，如高低 檔位狀態(tài)，空檔狀態(tài)，倒車狀態(tài)等。(二)控制附近電器的工作輸出，如發(fā)動機 啟動、差速器、取力器等。(三)控制發(fā)動機的工作，如噴油壓力的調節(jié)、噴油 量及噴油次數(shù)的控制等。通過定位導航系統(tǒng)，可以遠程控制發(fā)動機的工作。四、后驅動系統(tǒng)模塊，包括微控制器，與微控制器相連接的各種輸入、輸出 電路、通信電路等。主要功能有兩部分。(一)控制車體后部用電器的控制輸出， 如車體后部燈系，起落頂?shù)取?二)與其它電器系統(tǒng)的對接。如倒車系統(tǒng)接口， 可以方便地與其它廠家的倒車系統(tǒng)對接，或者是自制汽車倒車系統(tǒng)，安裝于內 部。再如車重自測系統(tǒng)，可以實時^r測車輛載重量，以提醒駕駛員按要求載重。
權利要求1.一種新型汽車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)裝置，其特征是包括控制系統(tǒng)模塊和驅動系統(tǒng)模塊；其中，控制系統(tǒng)模塊包括微控制器，與微控制器連接的開關量檢測電路，控制輸出電路，顯示輸出電路，數(shù)據(jù)卡模塊，以及與微控制器相聯(lián)接的通信電路；驅動系統(tǒng)模塊包括微控制器，與微控制器連接的控制執(zhí)行電路，參數(shù)采集電路，以及與微控制器相連接的通信電路。
2. 如權利要求1所述的新型汽車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)裝置，其特征是所述控制 系統(tǒng)模塊為至少一個，所述驅動系統(tǒng)模塊為至少一個。
3. 如權利要求2所述的新型汽車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)裝置，其特征是控制系統(tǒng) 模塊與驅動系統(tǒng)模塊、不同的控制系統(tǒng)模塊之間以及不同的驅動系統(tǒng)模塊之間 以有線或無線的通信方式進行數(shù)據(jù)傳輸；系統(tǒng)模塊與部分系統(tǒng)外圍電路以有線 或無線的通信方式進行數(shù)據(jù)傳輸。
4. 如權利要求3所述的新型汽車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)裝置，其特征是控制系統(tǒng) 模塊和驅動系統(tǒng)模塊中留有連接各種電子電氣設備的接口 。
專利摘要本實用新型涉及一種新型汽車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)裝置。包括控制系統(tǒng)模塊和驅動系統(tǒng)模塊；其中，控制系統(tǒng)模塊包括微控制器，與微控制器連接的開關量檢測電路，控制輸出電路，顯示輸出電路，數(shù)據(jù)卡模塊，以及與微控制器相聯(lián)接的通信電路；驅動系統(tǒng)模塊包括微控制器，與微控制器連接的控制執(zhí)行電路，參數(shù)采集電路，以及與微控制器相連接的通信電路。本實用新型提供了一種用線量少，集中控制，就近控制，各控制系統(tǒng)之間用通信連接，不易損壞的一種新型汽車網(wǎng)絡控制系統(tǒng)裝置。
文檔編號G05B19/418GK201084007SQ20072002609
公開日2008年7月9日 申請日期2007年9月3日 優(yōu)先權日2007年9月3日
發(fā)明者孫長宏, 軍 楊, 趙緒海 申請人:孫長宏;楊 軍;趙緒海