專利名稱：汽車can總線電子控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于汽車驅(qū)動裝置聯(lián)合控制技術(shù)，具體涉及一種汽車CAN總線電子控 制裝置。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代汽車技術(shù)的發(fā)展，汽車的功能逐漸增加，汽車電子監(jiān)控系統(tǒng)也愈加復(fù)雜， 現(xiàn)代豪華車輛上可有多至80個電子控制單元。一方面，傳統(tǒng)的電氣系統(tǒng)大多采用點對點的 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，每增加一項監(jiān)控功能都要為新的子系統(tǒng)建 立相應(yīng)的一對一的電纜連接，使得分布車體各處的電纜尤其是主電纜束趨于龐大、沉重和 昂貴，并進而導(dǎo)致設(shè)計、安裝、調(diào)試和維護的困難。因此傳統(tǒng)汽車電氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)已成 為制約汽車功能增加、性能提高和降低綜合成本的瓶頸。隨著汽車總線技術(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)點掛接和移除 便易、較高的通信可靠性等優(yōu)點成為汽車電子控制系統(tǒng)的主流形式?，F(xiàn)存的汽車CAN總線 電子監(jiān)控系統(tǒng)雖能將各監(jiān)控系統(tǒng)以節(jié)點形式掛接于總線上，卻未能有完善的分級體系和優(yōu) 先級處理機制，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)的實時性、有效性和可靠性。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種汽車CAN總線電子控制裝置，用于為汽車電子提供 高穩(wěn)定、高可靠的電子控制方案，實現(xiàn)汽車電子監(jiān)控的智能化、輕便化和信息化，克服現(xiàn)有 汽車電子監(jiān)控設(shè)備布線復(fù)雜，不易安裝、調(diào)試和維護，以及容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)堵塞和控制失效等 缺點。本實用新型采用的技術(shù)方案是根據(jù)汽車電控的五大核心應(yīng)用將汽車電子控制的 動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)、制動系統(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)部將傳感信號采集單元、控制信號驅(qū)動單元、狀態(tài)信號顯示單元和功能模 式設(shè)置單元按重要等級連接在主控CAN網(wǎng)或輔控CAN網(wǎng)上，通過CAN總線網(wǎng)關(guān)構(gòu)成傳感器 采集環(huán)，控制驅(qū)動環(huán)、狀態(tài)顯示環(huán)和模式設(shè)置環(huán)，實現(xiàn)高穩(wěn)定、高可靠的信號傳送架構(gòu)。本實用新型由主控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)點和各輔 控CAN網(wǎng)主節(jié)點組成；輔控CAN網(wǎng)由輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點和輔控CAN網(wǎng)從節(jié)點組成。網(wǎng)關(guān)處 理器通過CAN驅(qū)動模塊經(jīng)由CAN總線與輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點處理器相連；輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點 處理器通過CAN驅(qū)動模塊經(jīng)由CAN總線與輔控CAN網(wǎng)從節(jié)點處理器相連。網(wǎng)關(guān)節(jié)點包括網(wǎng)關(guān)處理器模塊、代碼存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、數(shù)字鍵盤模塊、IXD驅(qū)動 模塊、IXD顯示模塊、CAN驅(qū)動模塊、電源模塊。網(wǎng)關(guān)處理器模塊通過IXD驅(qū)動模塊與IXD顯 示模塊相連接；數(shù)字鍵盤模塊作為輸入設(shè)備通過I/O 口與網(wǎng)關(guān)處理器相連；代碼存儲器、數(shù)據(jù)存儲器作為存儲設(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)點包括輔控CAN網(wǎng)主處理器模塊 、代碼存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、數(shù)字 鍵盤模塊、LCD驅(qū)動模塊、LCD顯示模塊、CAN驅(qū)動模塊、音頻驅(qū)動模塊、音頻輸出模塊、電源 模塊。輔控CAN網(wǎng)主處理器模塊通過IXD驅(qū)動模塊與IXD顯示模塊相連接；數(shù)字鍵盤模塊 作為輸入設(shè)備通過I/O 口與網(wǎng)關(guān)處理器相連；代碼存儲器、數(shù)據(jù)存儲器作為存儲設(shè)備掛接 于系統(tǒng)總線上與輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點處理器相連；全部模塊與供電電源模塊均相連接。輔控CAN網(wǎng)從節(jié)點包括輔控CAN網(wǎng)從處理器、CAN驅(qū)動模塊、傳感器模塊、傳感器 驅(qū)動及接口模塊、設(shè)備控制模塊、設(shè)備驅(qū)動及接口模塊、外圍被控設(shè)備，電源模塊。傳感器模 塊通過傳感器驅(qū)動及接口模塊與輔控CAN網(wǎng)從處理器相連；輔控CAN網(wǎng)從處理器通過設(shè)備 控制模塊、設(shè)備驅(qū)動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。本實用新型的主要工作過程如下(1)數(shù)據(jù)的分級處理過程是首先，輔控CAN網(wǎng)從節(jié)點中的傳感器模塊采集外部模 擬信息，并通過傳感器驅(qū)動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 行處理生成第一級數(shù)據(jù)報表文件。該報表文件通過輔控CAN總線被送至輔控CAN網(wǎng)主處理 器，后者再次對其按照既定算法做處理并生成第二級報表文件。該報表文件通過主控CAN 總線被送至網(wǎng)關(guān)處理器，后者按照既定算法對其處理后生成第三級報表文件，網(wǎng)關(guān)處理器 結(jié)合其它數(shù)據(jù)對其進行融合處理后，通過LCD驅(qū)動模塊由LCD顯示模塊輸出視頻信息，或者 通過音頻驅(qū)動模塊由音頻輸出模塊輸出語音信息。(2)外圍設(shè)備的控制過程是網(wǎng)關(guān)處理器按照所控外圍設(shè)備的編號通過主控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，通過譯碼，向該輔控 CAN網(wǎng)內(nèi)對應(yīng)的從處理器發(fā)送控制命令，輔控CAN網(wǎng)從處理器通過譯碼，通過設(shè)備控制模 塊、設(shè)備驅(qū)動及接口模塊向外圍設(shè)備發(fā)送最終的控制命令。本實用新型采用的兩級CAN網(wǎng)結(jié)構(gòu)、三級數(shù)據(jù)融合處理結(jié)構(gòu)及通過對所控對象的 功能分級，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)控功能的實時性、有效性和可靠性。

圖1是本實用新型CAN網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實用新型網(wǎng)關(guān)節(jié)點硬件連接圖；圖3是本實用新型網(wǎng)關(guān)處理器主程序流程圖。
具體實施方式
參閱圖1，根據(jù)汽車電控的五大核心應(yīng)用將汽車電子控制的動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、 懸掛系統(tǒng)、制動系統(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 感信號采集單元、控制信號驅(qū)動單元、狀態(tài)信號顯示單元和功能模式設(shè)置單元按重要等級 跨接在主控CAN網(wǎng)或輔控CAN網(wǎng)上，通過CAN總線網(wǎng)關(guān)構(gòu)成傳感器采集環(huán)，控制驅(qū)動環(huán)、狀 態(tài)顯示環(huán)和模式設(shè)置環(huán)，實現(xiàn)高穩(wěn)定、高可靠的信號傳送架構(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)的主控制器通過網(wǎng)關(guān)相連，實現(xiàn)對汽車電控系統(tǒng)內(nèi)部所控制信息的狀態(tài)顯示、模式設(shè)置、控制驅(qū)動等操作。參閱圖2，網(wǎng)關(guān)處理器型號為LPC2292 ；IXD顯示模塊型號為IXD240128A ；網(wǎng) 絡(luò)接口模塊型號為RTL8019AS ；代碼存儲器型號為SSR39VF1601 ；數(shù)據(jù)存儲器型號為 IS61LV25616AL ；CAN驅(qū)動模塊型號為PCA82C250 ；電源模塊型號為SPX1117。各模塊的連接 關(guān)系為網(wǎng)關(guān)嵌入式處理器通過IXD控制器與IXD顯示模塊相連；代碼存儲器FLASH和數(shù)據(jù) 存儲器SDRAM作為存儲設(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 輔控CAN網(wǎng)之間的通信必須通過網(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)送信息幀并檢測它們是否正常工作，若超過一定時間 或已重發(fā)一定次數(shù)的信息檢測幀而輔控CAN網(wǎng)主處理器沒有響應(yīng)，則通過IXD顯示模塊向 用戶發(fā)出報警信息，等待用戶檢查處理。當(dāng)檢測到輔控CAN網(wǎng)主處理器沒有正常工作時，也 向用戶發(fā)出報警信息，等待用戶檢查處理。
權(quán)利要求汽車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)點和各輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點組成，輔控CAN網(wǎng)由輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點和輔控CAN網(wǎng)從節(jié)點組成；網(wǎng)關(guān)處理器通過CAN總線與輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點處理器相連，輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點處理器通過CAN總線與輔控CAN網(wǎng)從節(jié)點處理器相連；網(wǎng)關(guān)節(jié)點包括網(wǎng)關(guān)處理器、代碼存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、數(shù)字鍵盤模塊、LCD驅(qū)動模塊、LCD顯示模塊、CAN驅(qū)動模塊、電源模塊，其連接關(guān)系是網(wǎng)關(guān)處理器模塊通過LCD驅(qū)動模塊與LCD顯示模塊相連接，數(shù)字鍵盤模塊作為輸入設(shè)備通過I/O口與網(wǎng)關(guān)處理器相連，代碼存儲器、數(shù)據(jù)存儲器作為存儲設(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)點包括輔控CAN網(wǎng)主處理器模塊、代碼存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、數(shù)字鍵盤模塊、LCD驅(qū)動模塊、LCD顯示模塊、CAN驅(qū)動模塊、音頻驅(qū)動模塊、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LCD驅(qū)動模塊與LCD顯示模塊相連接，數(shù)字鍵盤模塊作為輸入設(shè)備通過I/O口與網(wǎng)關(guān)處理器相連，代碼存儲器、數(shù)據(jù)存儲器作為存儲設(shè)備掛接于系統(tǒng)總線上與輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點處理器相連，全部模塊與供電電源模塊均相連接；輔控CAN網(wǎng)從節(jié)點包括輔控CAN網(wǎng)從處理器、CAN驅(qū)動模塊、傳感器模塊、傳感器驅(qū)動及接口模塊、設(shè)備控制模塊、設(shè)備驅(qū)動及接口模塊、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傳感器驅(qū)動及接口模塊與輔控CAN網(wǎng)從處理器相連，輔控CAN網(wǎng)從處理器通過設(shè)備控制模塊、設(shè)備驅(qū)動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CAN總線電子控制裝置，其特征是所述代碼存儲器和 數(shù)據(jù)存儲器包括存儲代碼的FLASH和存儲數(shù)據(jù)的SDRAM。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車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CAN總線電子控制裝置，其特征是所述CAN驅(qū)動模塊為 PCA82C250。
7.據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車CAN總線電子控制裝置，其特征是所述電源模塊為 SPX1117。
專利摘要汽車CAN總線電子控制裝置，屬于汽車驅(qū)動裝置聯(lián)合控制技術(shù)，用于汽車電子監(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，數(shù)據(jù)易堵塞和失控等缺點。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)點和各輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點組成；輔控CAN網(wǎng)由輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點和輔控CAN網(wǎng)從節(jié)點組成。網(wǎng)關(guān)處理器通過CAN驅(qū)動模塊經(jīng)由CAN總線與輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點處理器相連；輔控CAN網(wǎng)主節(jié)點處理器通過CAN驅(qū)動模塊經(jīng)由CAN總線與輔控CAN網(wǎng)從節(jié)點處理器相連。本實用新型采用的兩級CAN網(wǎng)結(jié)構(gòu)、三級數(shù)據(jù)融合處理結(jié)構(gòu)及通過對所控對象的功能分級，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)控功能的實時性、有效性和可靠性。
文檔編號G05B19/418GK201638067SQ20092009473
公開日2010年11月17日 申請日期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 申請人:吉林大元電子科技有限公司