专利汇可以提供实现两路CAN过滤及转发的多功能汽车中央信息集成系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种实现两路CAN过滤及转发的多功能 汽车 中央信息集成系统,LCD显示的内容包括车辆运行状况和 车身 状态显示、导航 定位 显示及倒车后视显示;实现两路CAN之间数据过滤及转发的方法包括步骤:a.判断该CAN数据转发是否空闲,且在CAN信息FIFO缓冲区内是否有数据;若.f.则执行步骤e,否则,顺序执行下一步骤;b.从上述缓冲区读一 帧 数据,判断该数据帧是否要转发;若.f.则执行步骤d,否则,顺序执行下一过程;c.置转发忙标志位,并将该数据帧传给另一路CAN 接口 ,发送该数据帧后,清转发忙标致位;返回上述步骤a;d.调整发送数据 指针 ,处理该数据帧;e.按照帧定义在中央信息集成系统中执行相应控制显示,包括数据过滤及转发中参数组及相应的参数定义。,下面是实现两路CAN过滤及转发的多功能汽车中央信息集成系统专利的具体信息内容。
1.一种整车网络电子构架,包括动力总线节点和车身总线节点,所述动力总线节点 由发动机ECU、自动变速箱ECU、ABS ECU和安全气囊ECU组成,所述车身总线节点 由前车身控制ECU和后车身控制ECU组成;其中,所述前车身控制ECU负责采集车身 传感器、组合开关信号及控制前车身执行器;所述后车身控制ECU负责控制后车身执行 器;其特征在于:
以汽车仪表系统为载体的中央信息集成系统联通动力总线节点和车身总线节点,所需 数据均是通过两路CAN总线获得,以完成网络数据的过滤与转发、信息显示和信息存储;
所述信息显示的内容包括车辆运行状况和车身状态显示及GPS显示和倒车后视显 示,三种显示界面通过逻辑自动切换或手动按键切换。
2.一种基于权利要求1所述整车网络电子构架的多功能汽车中央信息集成系统,包 括由车辆运行仪表子系统和车身状态仪表子系统构成的车辆仪表系统,所述车辆运行状态 子系统和车身状态子系统分别通过CAN总线模块与MCU模块连接;用于系统供电的电 源管理模块;所述MCU模块通过三极管驱动电路与背光LED驱动电路连接;
其特征在于:
所述MCU模块通过其输入输出端口依次与MCU接口和视频信号接口的转换模块及 中央信息显示屏LCD连接,通过中央信息显示屏LCD显示车辆运行状况和车身状态;
所述MCU模块通过输入输出端口还分别连接有视频切换模块及GPS模块,所述视 频切换模块分别与所述GPS模块和所述MCU接口和视频信号接口的转换模块连接,所 述视频切换模块还连接有倒车后视模块;所述中央信息显示屏LCD还具有GPS和倒车后 视两路视频图像显示;
所述CAN总线模块集成有高速CAN总线控制收发模块和低速CAN总线控制收发模 块,由此构成CAN网桥模块。
3.根据权利要求2所述的多功能汽车中央信息集成系统,其特征在于:
所述电源管理模块控制系统外部的两路供电和板上供电,其电路构成是:二极管VD1 和二极管VD2并联,其正极与蓄电池正极相连,其负极与板上+12V(B)的端口连接; 二极管VD3的正极接地,其负极与蓄电池正极相连;五个二极管VD4、VD5、VD6、VD7 和VD8并联后,其正极与发电机输出正电压相连,其负极分别与板上+12V(E)、+12V (D)、+12V(C)、+12V(B)、+12V(A)的端口连接;该电路中设置有分别用于过滤 供电上的低频、高频干扰的电容C1和电容C2及电容C3和电容C4,其中,C1、C4为极 性电容;
上述系统外部的两路供电电路,其中:一路是常电C+12,采用蓄电池供电;另一路 是点火后供电D+12,发动机工作后,系统供电由蓄电池供电转变为发电机的输出电压提 供;
上述板上供电由2路分成5路,分别为:为MCU供电及系统上电自检、里程存储、 电机回位所需的+12V(B)、表针背光所需+12V(C)、表盘背光所需+12V(D)、报警指 示LED所需+12V(E)及板上其他芯片或电路所需+12V(A);当发动机工作后,发电机 的输出电压的电位比蓄电池电位要稍高一些,所以根据二极管的特性,此时,为MCU供 电及系统上电自检、里程存储和电机回位所需的+12V(B)由发电机输出电压提供;
所述MCU模块及板上其他芯片所需5V供电采用英飞凌公司生产的TLE4270和 TLE4279两款稳压芯片;TLE4279可提供150mA的连续输出电流,输入端为+12V(B), 输出+5V为所述MCU模块供电;TLE4270可提供650mA的连续输出电流,其输入端为 +12V(A),输出+5V为板上其他芯片或电路供电。
4.根据权利要求2所述的多功能汽车中央信息集成系统,其特征在于:
所述MCU接口和视频信号接口的转换模块中的MCU端口接收MCU数据总线信号 完成读写操作,将各数据信息实时在显示屏中显示;所述MCU接口和视频信号接口的转 换模块中的视频输入端口接收经过两路视频切换电路后的CVBS式模拟信号,在显示屏 上显示视频图像;数字视频信号转换成模拟信号后经过视频重建滤波器进行信号滤波处 理,该视频重建滤波器的电路是:电容C7与电感L1并联后一端与倒车后视视频的输出 端相连,一端与MAX4567的NC1相连,电容C8和电容C9一端接地,另一端分别连接 到上述电感L1的两端;
用于切换GPS和倒车后视两路视频图像显示的视频切换电路中的视频切换芯片采用 MAXIM公司生产的MAX4567;在该视频切换芯片的接口模式下,通过倒挡信号自动切 换到倒车后视图像或手动按键以实现上述两路视频的切换。
5.根据权利要求2所述的多功能汽车中央信息集成系统,其特征在于:
所述MCU模块通过SCI端口和逻辑驱动模块控制报警指示LED,所述逻辑驱动模块 采用级联方式,使用2片TPIC6B595实现级联,利用5个MCU I/O实现16个LED的控 制功能,以满足系统中报警指示LED量的需求;
所述背光LED驱动电路分为表针背光LED驱动电路和表盘背光LED驱动电路;
所述表针背光驱动电路构成是:NPN型三级管VT7基极经过R30与MCU的PWM 输出端口TIOCA0相连,发射极到地,集电极经过一电阻R31与PNP型三级管VT8的基 极相连,PNP型三级管VT8的发射极与二级管VD35的负极相连,其正极接电+12V(C), PNP型三级管VT8的集电极经基极电阻分别与NPN型三级管VT9和NPN型三级管VT10 的基极相连;当PNP型三级管VT8导通时,+12V(C)经电容R32与电阻R33并联再与 电阻R34分压后控制NPN型三级管VT9的导通,从而控制串在NPN型三级管VT9集电 极的LED;另一路NPN型三级管VT10同理;
所述表盘背光驱动电路的构成是:NPN型三级管VT13的基极经一电阻R43与MCU PWM输出端口TIOCB0相连,其发射极到地,其集电极经一电阻R46与PNP型三级管 VT14的基极相连,其发射极接电+12V(D),集电极经过LED与回路电阻后到地。
6.根据权利要求2所述的多功能汽车中央信息集成系统,其特征在于:
由光敏二级管感应环境光强度,经过信号放大电路后,使MCU模块获得不同的电压 值,MCU模块根据此电压信号调节背光LED的亮度;在打开示宽灯之前,自动调节背光 起作用,一旦示宽灯打开后,转换为手动调节;所述信号放大电路的结构是:光敏二极管 VT1正极接+5V电,其负极与一电阻R24相连后到地,并且将负极连接到一运算放大器 LM358的正向输入端,该运算放大器LM358的负向输入端与R25相连后到地,电阻R24 的两端分别与该运算放大器LM358的负向输入端和输出端相连,一二级管VD10的正极 与该运算放大器LM358的输出端相连,该二级管VD10的负极连接到MCU模块的模拟 信号输入端口。
7.根据权利要求2所述的多功能汽车中央信息集成系统,其特征在于:
所述车辆运行子系统通过MCU PWM与四个步进电机连接,所述四个步进电机控制所 述车辆运行子系统,以反映车辆的发动机转速、车速、水温、燃油液位、喷油量、发动机 故障状态、机油压力状态、ABS状态、挡位状态、防盗锁止状态、充电系统状态、安全气 囊状态、制动液位低状态和水温过高状态;
所述车身状态仪表子系统反映车辆的安全带状态、车门开启状态、行李箱开启状态、 手制动状态、示宽灯状态、近光灯状态、远光灯状态、前后雾灯状态、转向灯状态、双闪 灯状态和钥匙位置。
8.一种在中央信息集成系统中实现两路CAN总线之间数据过滤及转发的方法,其 特征在于:包括步骤:
a.判断该CAN数据转发是否空闲,且在CAN信息FIFO缓冲区内是否有数据;若.f. 则执行步骤e,否则,顺序执行下一步骤;
b.从上述缓冲区读一帧数据,判断该数据帧是否要转发;若.f.则执行步骤d,否则, 顺序执行下一过程;
c.置转发忙标志位,并将该数据帧传给另一路CAN接口,发送该数据帧后,清转 发忙标致位;返回上述步骤a;
d.调整发送数据指针,处理该数据帧;
e.按照帧定义在该中央信息集成系统中执行相应控制显示,包括:
(1)对于对应脉冲量、模拟量的CAN信息具有各自的数据范围,并均采用各自独 立PGN的形式定义打包;
(2)对于对应开关量的CAN信息,包括:
将来自发动机ECU的信息集中在同一个PDU的数据场中;
将来自ABS ECU的信息集中在同一个PDU的数据场中;
将来自自动变速器ECU的信息集中在同一个PDU的数据场中;
将来自安全气囊ECU的信息集中在同一个PDU的数据场中;
将来自前BCM ECU的信息分别集中在两个PDU的数据场中,一个包含车身 传感器、开关的信息,一个包含前灯组报警信息;
将来自后BCM ECU的信息集中在同一个PDU的数据场中,包含后灯组报警 信息。
9.根据权利要求8所述的在中央信息集成系统中实现两路CAN之间数据过滤及转 发的方法,其特征在于:
步骤e(1)对于对应脉冲量、模拟量的CAN信息具有各自的数据范围,并均采用各 自独立PGN的形式定义打包;其中,脉冲量和模拟量的定义是:
信号 P D P PF PS SA PGN 数据 长度 数据分配 分辨率 数据 范围 偏 移 量 传 送 速 率 发动 机转 速 3 0 FF 02 02 65282( 00ff02 ) 2byte BYTE0(高 8位) BYTE1(低 8位) 0.125 rpm/bi t 0~ 8191.8 75rpm 0 100 ms 车速 3 0 FF 03 03 65283( 00ff03 ) 2byte BYTE0(高 8位) BYTE1(低 8位) 1/256 km/h/b it 0~ 255.99 6km/h 0 100 ms 冷却 液温 度 7 0 FF 05 02 65285( 00ff05 ) 1byte BYTE0 1 ℃/bit -40~ 210℃ -40 1s 燃油 液位 7 0 FF 06 02 65286( 00ff06 ) 1byte BYTE0 0.5 L/bit 0~ 127.5L 0 1s 瞬时 燃油 效率 6 0 FF 07 02 65287( 00ff07 ) 2byte BYTE0(高 8位) BYTE1(低 8位) 1/512 L/100k m/bit 0~ 127.99 8L 0 100 ms 平均 燃油 效率 6 0 FF 07 02 65287( 00ff07 ) 2byte BYTE2(高 8位) BYTE3(低 8位) 1/512 L/100k m/bit 0~ 127.99 8L 0 100 ms 驾驶 室内 温度 6 0 FF 08 08 65288( 00ff08 ) 2byte BYTE0(高 8位) BYTE1(低 8位) 1/32 ℃/bit -273~ 1774.0 ℃ -27 3 1s
其中:P-优先级,DP-数据页位,PF-PDU格式,PS-PDU细节,SA-源地址, PGN-参数组编号,PDU-协议数据单元;参数实际值=总线上传送的数值*分辨率+偏移量;
步骤e(2)对于对应开关量的CAN信息,包括:
将来自发动机ECU的信息集中在同一个PDU的数据场中;
即:开关量信号1为:
其中:P=7,DP=0,PF=FF,PS=09,SA=02,PGN=65289(00ff09),传送速率:有 变化就发送;
将来自ABS ECU的信息集中在同一个PDU的数据场中;
即:开关量信号2为:
其中:P=7,DP=0,PF=FF,PS=0A,SA=03,PGN=65290(00ff0a),传送速率:有 变化就发送;
将来自自动变速器ECU的信息集中在同一个PDU的数据场中;
即:开关量信号3为:
其中:P=7,DP=0,PF=FF,PS=0B,SA=04,PGN=65291(00ff0b),传送速率:有 变化就发送;
将来自安全气囊ECU的信息集中在同一个PDU的数据场中;
即:开关量信号4为:
其中:P=7,DP=0,PF=FF,PS=0C,SA=05,PGN=65292(00ff0c),传送速率:有 变化就发送;
将来自前BCM ECU的信息分别集中在两个PDU的数据场中,一个包含车身传感器、 开关的信息,以开关量信号5表示,另一个包含前灯组报警信息,以开关量信号6表示;
即:开关量信号5为:
其中:P=7,DP=0,PF=FF,PS=0D,SA=08,PGN=65293(00ff0d),传送速率:有 变化就发送;
开关量信号6为:
其中:P=7,DP=0,PF=FF,PS=0E,SA=08,PGN=65294(00ff0e),传送速率:有 变化就发送;
将来自后BCM ECU的信息集中在同一个PDU的数据场中,包含后灯组报警信息;
即:开关量信号7为:
其中:P=7,DP=0,PF=FF,PS=0F,SA=09,PGN=65295(00ff0f),传送速率:有 变化就发送。
本发明涉及了一种汽车中央信息集成系统,特别涉及一种包括车身CAN/动力CAN总 线网桥功能、仪表功能、导航定位(GPS)功能、倒车后视功能于一体的多功能汽车中央 信息集成系统。
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