[實用新型]一種基于CAN總線的半掛車安全預警裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220124110.5
• 申請日: 2012-03-26
• 公開（公告）號: CN202508034U
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發(fā)明（設計）人: 趙永強
• 申請（專利權）人: 陜西理工學院
• 主分類號: B60R16/027
• 分類號: B60R16/027;B60C23/02;B60T8/176
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于汽車工程技術領域，涉及一種基于CAN總線的半掛車安全預警裝置。

背景技術

隨著我國汽車工業(yè)和高速公路建設的迅猛發(fā)展，受國家對交通運輸行業(yè)的一攬子刺激政策的影響，物流運輸業(yè)迎來了難得的歷史發(fā)展機遇。作為交通運輸行業(yè)的主力軍，半掛車在我國的公路物流運輸領域越來越顯現(xiàn)出巨大的運載潛力，成為影響國計民生的重要運輸載體。

據(jù)統(tǒng)計，全國半掛車的數(shù)量約占整個機動車保有量的5％左右，隨之而來的半掛車安全問題也越來越受到人們的關注。在重、特大交通事故中，涉及半掛車等大型貨運機動車輛的事故約占47％，造成的人員死亡率約占總數(shù)的30％。半掛車的安全隱患主要來自兩個方面：一是超載現(xiàn)象，二是輪胎安全。超載不僅對公路路面和交通設施造成破壞，而且使得汽車輪胎長時間處在超負荷運行狀態(tài)下，極易引發(fā)爆胎事故；另外，超載也使得貨物更容易變得不平衡，導致車輛發(fā)生側翻傾覆的事故。因此，設計一種半掛車的安全預警裝置對于預防道路交通事故顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型提供一種基于CAN總線的半掛車安全預警裝置。該裝置利用CAN總線進行半掛車中各汽車電子單元的連接，解決半掛車在運輸中存在的控制信號干擾大、能量消耗大及通信不可靠等問題。

本實用新型采用的技術方案是：一種基于CAN總線的半掛車安全預警裝置采用CAN總線的方式，將輪胎氣壓監(jiān)測裝置TPMS、汽車防抱死制動系統(tǒng)ABS、發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)作為單獨結點連接在汽車的CAN總線上，由一個連接于CAN總線的中央預警模塊統(tǒng)一進行監(jiān)測控制；中央預警模塊由控制器、CAN總線控制器、CAN收發(fā)器、LED顯示屏、音頻播放器、觸摸屏輸入裝置和外圍接口電路和存儲部件及擴展構成。

中央預警模塊的處理器選用基于ARM7框架的32位S3C44B0X型處理器；

中央預警模塊的CAN總線收發(fā)器選用TJA1050收發(fā)器；

中央預警模塊的CAN總線控制器選用MCP2510CAN控制器；

中央預警模塊的觸摸屏輸入裝置選用FM7843觸摸屏。

本實用新型的有益效果是該裝置利用CAN總線進行半掛車各汽車電子單元的連接，實現(xiàn)了輪胎氣壓的實時監(jiān)測和汽車防抱死制動系統(tǒng)的實時控制，在提高系統(tǒng)可靠性和監(jiān)測效率的同時，節(jié)省了各模塊的重復開發(fā)費用。

附圖說明

圖1為本實用新型的系統(tǒng)總體設計框圖；

圖2為本實用新型的中央預警模塊結構框圖。

具體實施方式

半掛車車身長度一般在6到14米，車身長使得電磁干擾大，汽車電子單元多而復雜，采用傳統(tǒng)的四輪獨立的TPMS方案信號傳輸易受干擾、屏蔽，而且與其它汽車電子單元無法進行信息交換，系統(tǒng)的可靠性和擴展性不好。

在CAN總線上發(fā)送的每一條報文都具有唯一的一個11位(標準幀)或29位(擴展幀)數(shù)字ID，可采用靜態(tài)分配地址的方法，將ID的前4位定義為結點地址，其余各位自行定義，寫入各結點發(fā)送的幀消息中。中央結點接收到一個CAN數(shù)據(jù)幀后通過檢查前4位確定數(shù)據(jù)是從哪個結點發(fā)出的，從而做出響應的處理。CAN總線狀態(tài)取決于二進制數(shù)“0”而不是“1”，所以ID號越小，則該報文的優(yōu)先權越高。一般后輪輪胎的負荷大于前輪，因經(jīng)常靠右行駛，右側的輪胎負荷可能大于左側，因此在輪胎結點地址分配時，可以將負荷較大的輪胎分配為小地址，優(yōu)先發(fā)送該結點數(shù)據(jù)。

中央預警模塊的硬件設計分五個部分：一是處理器。處理器選用基于ARM7框架的32位S3C44B0X處理器滿足體積小，價格低，功耗小，安裝方便，安全可靠等要求。二是存儲部件及擴展，主要用于程序燒制和運行。三是輸入輸出部件，使用觸摸屏作為輸入設備，LED顯示屏和音頻播放器作為輸出設備，實現(xiàn)胎壓和溫度門限值的輸入和實際監(jiān)測數(shù)據(jù)輸出預警。四是CAN接口電路設計，采用S3C44B0X處理器SPI同步串行接口與MCP2510控制器、TJA1050收發(fā)器相連實現(xiàn)CAN接口功能。五是模塊調(diào)試電路，主要是串行口和JTAG接口的設計。

由于不同載重、不同型號的半掛車輪胎標準氣壓、溫度不同，系統(tǒng)可由觸摸屏面板自行輸入?yún)⒖紭藴侍汉蜏囟戎?。實際胎壓值在標準胎壓值的-10％到+10％之間波動認為正常；在-25％到-10％之間或+25％到+10％之間波動視為一般性異常，發(fā)出二級預警信號，提示司機做出相應處理；低于25％或高于25％視為嚴重異常，發(fā)出一級預警信息。在不考慮外部溫度、路面等因素影響，默認輪胎最大溫度值為80℃，超過80℃視為一般異常，發(fā)出二級預警，斷斷續(xù)續(xù)的滴答聲，提請司機注意輪胎壓力不夠或過大，影響輪胎使用壽命和經(jīng)濟運行，需要對輪胎進行檢修。超過100℃視為嚴重異常，發(fā)出一級預警信號，即連續(xù)播放急促的警報聲，提請司機立即停車。