专利名称：汽车can总线电子控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于汽车驱动装置联合控制技术，具体涉及一种汽车CAN总线电子控 制装置。
背景技术：
随着现代汽车技术的发展，汽车的功能逐渐增加，汽车电子监控系统也愈加复杂， 现代豪华车辆上可有多至80个电子控制单元。一方面，传统的电气系统大多采用点对点的 单一通信方式，各电气系统之间联系较少，这样必然造成庞大的布线系统，而且难以实现系 统信息的共享及信息的综合化处理。另一方面，每增加一项监控功能都要为新的子系统建 立相应的一对一的电缆连接，使得分布车体各处的电缆尤其是主电缆束趋于庞大、沉重和 昂贵，并进而导致设计、安装、调试和维护的困难。因此传统汽车电气控制系统的结构已成 为制约汽车功能增加、性能提高和降低综合成本的瓶颈。随着汽车总线技术的发展和日趋完善，包括CAN、485、LIN等在内的总线形式逐渐 成为汽车电子控制系统的总线形式，CAN总线更以其较高的数据传输速率、节点挂接和移除 便易、较高的通信可靠性等优点成为汽车电子控制系统的主流形式。现存的汽车CAN总线 电子监控系统虽能将各监控系统以节点形式挂接于总线上，却未能有完善的分级体系和优 先级处理机制，在数据流和控制流较大的情况下，易造成数据堵塞和控制失效等后果，影响 系统的实时性、有效性和可靠性。
发明内容本实用新型的目的是提供一种汽车CAN总线电子控制装置，用于为汽车电子提供 高稳定、高可靠的电子控制方案，实现汽车电子监控的智能化、轻便化和信息化，克服现有 汽车电子监控设备布线复杂，不易安装、调试和维护，以及容易产生数据堵塞和控制失效等 缺点。本实用新型采用的技术方案是根据汽车电控的五大核心应用将汽车电子控制的 动力系统、传动系统、悬挂系统、制动系统和安全系统构建主控CAN网和辅控CAN网。在各 核心应用系统内部将传感信号采集单元、控制信号驱动单元、状态信号显示单元和功能模 式设置单元按重要等级连接在主控CAN网或辅控CAN网上，通过CAN总线网关构成传感器 采集环，控制驱动环、状态显示环和模式设置环，实现高稳定、高可靠的信号传送架构。本实用新型由主控CAN网和五大辅控CAN网组成；主控CAN网由网关节点和各辅 控CAN网主节点组成；辅控CAN网由辅控CAN网主节点和辅控CAN网从节点组成。网关处 理器通过CAN驱动模块经由CAN总线与辅控CAN网主节点处理器相连；辅控CAN网主节点 处理器通过CAN驱动模块经由CAN总线与辅控CAN网从节点处理器相连。网关节点包括网关处理器模块、代码存储器、数据存储器、数字键盘模块、IXD驱动 模块、IXD显示模块、CAN驱动模块、电源模块。网关处理器模块通过IXD驱动模块与IXD显 示模块相连接；数字键盘模块作为输入设备通过I/O 口与网关处理器相连；代码存储器、数据存储器作为存储设备挂接于系统总线上与网关处理器相连；全部模块与供电电源模块均 相连接。辅控CAN网主节点包括辅控CAN网主处理器模块 、代码存储器、数据存储器、数字 键盘模块、LCD驱动模块、LCD显示模块、CAN驱动模块、音频驱动模块、音频输出模块、电源 模块。辅控CAN网主处理器模块通过IXD驱动模块与IXD显示模块相连接；数字键盘模块 作为输入设备通过I/O 口与网关处理器相连；代码存储器、数据存储器作为存储设备挂接 于系统总线上与辅控CAN网主节点处理器相连；全部模块与供电电源模块均相连接。辅控CAN网从节点包括辅控CAN网从处理器、CAN驱动模块、传感器模块、传感器 驱动及接口模块、设备控制模块、设备驱动及接口模块、外围被控设备，电源模块。传感器模 块通过传感器驱动及接口模块与辅控CAN网从处理器相连；辅控CAN网从处理器通过设备 控制模块、设备驱动及接口模块与外围被控设备相连；上述全部模块均与电源模块相连。本实用新型的主要工作过程如下(1)数据的分级处理过程是首先，辅控CAN网从节点中的传感器模块采集外部模 拟信息，并通过传感器驱动及接口电路送至辅控CAN网从处理器中，后者按照既定算法进 行处理生成第一级数据报表文件。该报表文件通过辅控CAN总线被送至辅控CAN网主处理 器，后者再次对其按照既定算法做处理并生成第二级报表文件。该报表文件通过主控CAN 总线被送至网关处理器，后者按照既定算法对其处理后生成第三级报表文件，网关处理器 结合其它数据对其进行融合处理后，通过LCD驱动模块由LCD显示模块输出视频信息，或者 通过音频驱动模块由音频输出模块输出语音信息。(2)外围设备的控制过程是网关处理器按照所控外围设备的编号通过主控CAN 网向对应辅控CAN网主处理器发送控制命令，后者接收到此命令后，通过译码，向该辅控 CAN网内对应的从处理器发送控制命令，辅控CAN网从处理器通过译码，通过设备控制模 块、设备驱动及接口模块向外围设备发送最终的控制命令。本实用新型采用的两级CAN网结构、三级数据融合处理结构及通过对所控对象的 功能分级，解决了大数据流情况下的数据堵塞现象，提高了监控功能的实时性、有效性和可靠性。
图1是本实用新型CAN网结构图；图2是本实用新型网关节点硬件连接图；图3是本实用新型网关处理器主程序流程图。
具体实施方式
参阅图1，根据汽车电控的五大核心应用将汽车电子控制的动力系统、传动系统、 悬挂系统、制动系统和安全系统构建主控CAN网和辅控CAN网。在各核心应用系统内部将传 感信号采集单元、控制信号驱动单元、状态信号显示单元和功能模式设置单元按重要等级 跨接在主控CAN网或辅控CAN网上，通过CAN总线网关构成传感器采集环，控制驱动环、状 态显示环和模式设置环，实现高稳定、高可靠的信号传送架构。将各核心控制系统组成的主 控CAN网和辅控CAN网安装于汽车的相应部位，各控制系统的主控CAN网的主控制器通过网关相连，实现对汽车电控系统内部所控制信息的状态显示、模式设置、控制驱动等操作。参阅图2，网关处理器型号为LPC2292 ；IXD显示模块型号为IXD240128A ；网 络接口模块型号为RTL8019AS ；代码存储器型号为SSR39VF1601 ；数据存储器型号为 IS61LV25616AL ；CAN驱动模块型号为PCA82C250 ；电源模块型号为SPX1117。各模块的连接 关系为网关嵌入式处理器通过IXD控制器与IXD显示模块相连；代码存储器FLASH和数据 存储器SDRAM作为存储设备挂接于系统总线上与网关嵌入式处理器相连；网关嵌入式处理 器通过CAN转换模块与CAN总线网络相连；全部模块与电源模块均有连接。参阅图3，网关处理器管理着主控CAN网内各辅控CAN网主处理器的工作，且各个 辅控CAN网之间的通信必须通过网关处理器做统一调度。当网关处理器启动工作后，先向 其网络内其它辅控CAN网主处理器发送信息帧并检测它们是否正常工作，若超过一定时间 或已重发一定次数的信息检测帧而辅控CAN网主处理器没有响应，则通过IXD显示模块向 用户发出报警信息，等待用户检查处理。当检测到辅控CAN网主处理器没有正常工作时，也 向用户发出报警信息，等待用户检查处理。
权利要求汽车CAN总线电子控制装置，其特征是由主控CAN网和五大辅控CAN网组成，主控CAN网由网关节点和各辅控CAN网主节点组成，辅控CAN网由辅控CAN网主节点和辅控CAN网从节点组成；网关处理器通过CAN总线与辅控CAN网主节点处理器相连，辅控CAN网主节点处理器通过CAN总线与辅控CAN网从节点处理器相连；网关节点包括网关处理器、代码存储器、数据存储器、数字键盘模块、LCD驱动模块、LCD显示模块、CAN驱动模块、电源模块，其连接关系是网关处理器模块通过LCD驱动模块与LCD显示模块相连接，数字键盘模块作为输入设备通过I/O口与网关处理器相连，代码存储器、数据存储器作为存储设备挂接于系统总线上与网关处理器相连，全部模块与供电电源模块均相连接；辅控CAN网主节点包括辅控CAN网主处理器模块、代码存储器、数据存储器、数字键盘模块、LCD驱动模块、LCD显示模块、CAN驱动模块、音频驱动模块、音频输出模块、电源模块，它们的连接关系为辅控CAN网主处理器模块通过LCD驱动模块与LCD显示模块相连接，数字键盘模块作为输入设备通过I/O口与网关处理器相连，代码存储器、数据存储器作为存储设备挂接于系统总线上与辅控CAN网主节点处理器相连，全部模块与供电电源模块均相连接；辅控CAN网从节点包括辅控CAN网从处理器、CAN驱动模块、传感器模块、传感器驱动及接口模块、设备控制模块、设备驱动及接口模块、外围被控设备，电源模块，它们之间的连接关系为传感器模块通过传感器驱动及接口模块与辅控CAN网从处理器相连，辅控CAN网从处理器通过设备控制模块、设备驱动及接口模块与外围被控设备相连，全部模块均与电源模块相连。
2.根据权利要求1所述的汽车CAN总线电子控制装置，其特征是网关处理器和辅控 CAN网主处理器为16/32位ARM7TDMI-S微控制器LPC2292。
3.根据权利要求1所述的汽车CAN总线电子控制装置，其特征是所述代码存储器和 数据存储器包括存储代码的FLASH和存储数据的SDRAM。
4.根据权利要求3所述的汽车CAN总线电子控制装置，其特征是所述FLASH为 SSR39VF1601。
5.根据权利要求3所述的汽车CAN总线电子控制装置，其特征是所述SDRAM为 IS61LV25616AL。
6.据权利要求1所述的汽车CAN总线电子控制装置，其特征是所述CAN驱动模块为 PCA82C250。
7.据权利要求1所述的汽车CAN总线电子控制装置，其特征是所述电源模块为 SPX1117。
专利摘要汽车CAN总线电子控制装置，属于汽车驱动装置联合控制技术，用于汽车电子监控和信息处理，克服现有产品庞大昂贵，不便于安装调试维护，数据易堵塞和失控等缺点。由主控CAN网和五大辅控CAN网组成；主控CAN网由网关节点和各辅控CAN网主节点组成；辅控CAN网由辅控CAN网主节点和辅控CAN网从节点组成。网关处理器通过CAN驱动模块经由CAN总线与辅控CAN网主节点处理器相连；辅控CAN网主节点处理器通过CAN驱动模块经由CAN总线与辅控CAN网从节点处理器相连。本实用新型采用的两级CAN网结构、三级数据融合处理结构及通过对所控对象的功能分级，解决了大数据流情况下的数据堵塞现象，提高了监控功能的实时性、有效性和可靠性。
文档编号G05B19/418GK201638067SQ20092009473
公开日2010年11月17日 申请日期2009年11月18日 优先权日2009年11月18日
发明者宋占伟, 张显光, 郑传涛 申请人:吉林大元电子科技有限公司