[實用新型]一種基于CAN總線的半掛車安全預(yù)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(shè)計）人: 趙永強
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西理工學(xué)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(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于汽車工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于CAN總線的半掛車安全預(yù)警裝置。

背景技術(shù)

隨著我國汽車工業(yè)和高速公路建設(shè)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(lǐng)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(guān)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(shè)施造成破壞，而且使得汽車輪胎長時間處在超負(fù)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(dǎo)致車輛發(fā)生側(cè)翻傾覆的事故。因此，設(shè)計一種半掛車的安全預(yù)警裝置對于預(yù)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(yù)警裝置。該裝置利用CAN總線進(jìn)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(shù)方案是：一種基于CAN總線的半掛車安全預(yù)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(jié)點連接在汽車的CAN總線上，由一個連接于CAN總線的中央預(yù)警模塊統(tǒng)一進(jìn)行監(jiān)測控制；中央預(yù)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(kuò)展構(gòu)成。

中央預(yù)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(yù)警模塊的CAN總線收發(fā)器選用TJA1050收發(fā)器；

中央預(yù)警模塊的CAN總線控制器選用MCP2510CAN控制器；

中央預(yù)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(jìn)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(fù)開發(fā)費用。

附圖說明

圖1為本實用新型的系統(tǒng)總體設(shè)計框圖；

圖2為本實用新型的中央預(yù)警模塊結(jié)構(gòu)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(fù)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(jìn)行信息交換，系統(tǒng)的可靠性和擴(kuò)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(biāo)準(zhǔn)幀)或29位(擴(kuò)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(jié)點地址，其余各位自行定義，寫入各結(jié)點發(fā)送的幀消息中。中央結(jié)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(jié)點發(fā)出的，從而做出響應(yīng)的處理。CAN總線狀態(tài)取決于二進(jìn)制數(shù)“0”而不是“1”，所以ID號越小，則該報文的優(yōu)先權(quán)越高。一般后輪輪胎的負(fù)荷大于前輪，因經(jīng)常靠右行駛，右側(cè)的輪胎負(fù)荷可能大于左側(cè)，因此在輪胎結(jié)點地址分配時，可以將負(fù)荷較大的輪胎分配為小地址，優(yōu)先發(fā)送該結(jié)點數(shù)據(jù)。

中央預(yù)警模塊的硬件設(shè)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(kuò)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(shè)備，LED顯示屏和音頻播放器作為輸出設(shè)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(yù)警。四是CAN接口電路設(shè)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(shè)計。

由于不同載重、不同型號的半掛車輪胎標(biāo)準(zhǔn)氣壓、溫度不同，系統(tǒng)可由觸摸屏面板自行輸入?yún)⒖紭?biāo)準(zhǔn)胎壓和溫度值。實際胎壓值在標(biāo)準(zhǔn)胎壓值的-10％到+10％之間波動認(rèn)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(yù)警信號，提示司機做出相應(yīng)處理；低于25％或高于25％視為嚴(yán)重異常，發(fā)出一級預(yù)警信息。在不考慮外部溫度、路面等因素影響，默認(rèn)輪胎最大溫度值為80℃，超過80℃視為一般異常，發(fā)出二級預(yù)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(jì)運行，需要對輪胎進(jìn)行檢修。超過100℃視為嚴(yán)重異常，發(fā)出一級預(yù)警信號，即連續(xù)播放急促的警報聲，提請司機立即停車。