汽車智能網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)通信設(shè)備及其通信方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車智能通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車智能網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)通信設(shè)備及其通?目方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，新能源汽車?yán)砟钜驯粡V泛提及，但是，新能源汽車還處于中前期的發(fā)展階段，新能源汽車的各項(xiàng)相關(guān)技術(shù)還需要完善，整車的性能與傳統(tǒng)汽車有著很大的區(qū)別；而且，現(xiàn)在運(yùn)行的新能源汽車，比如混合動(dòng)力的公交車、電動(dòng)物流車、電動(dòng)公交車、市內(nèi)電動(dòng)汽車等，它們的工作工況都比較惡劣。由于新能源汽車的出現(xiàn)是為了解決日益污染嚴(yán)重的環(huán)境和日益枯竭的能源問題，但是由于新能源汽車的工作工況，這些問題還不能得到很完善的解決，還需新的技術(shù)、新的核心領(lǐng)域相互融合；所以，汽車工業(yè)又向著智能汽車方向技術(shù)邁進(jìn)。
[0003]在新能源和智能汽車發(fā)展的同時(shí)，人們?cè)絹碓街匾暺嚨陌踩浴⑹孢m性和能源的節(jié)約，保障人身及汽車安全、實(shí)時(shí)監(jiān)控整車行駛道路工況的汽車實(shí)時(shí)智能網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，在汽車的智能化技術(shù)方面有著巨大的潛力，同時(shí)，還具有保護(hù)汽車安全的巨大影響力。現(xiàn)有的汽車還不能實(shí)時(shí)的監(jiān)控汽車在道路上行駛時(shí)的工況，尤其是在城市道路工況，人口密集度高，不能夠獲得汽車與旁車、行人、紅綠燈的距離，也不能夠獲取鄰車的實(shí)時(shí)的速度、轉(zhuǎn)向、剎車等信息，以至于駕駛員在行駛的過程中，遇到緊急情況沒有足夠的反應(yīng)時(shí)間，從而出現(xiàn)交通事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種在汽車行駛過程中，能實(shí)時(shí)與通信設(shè)備交換信息的汽車智能網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)通信設(shè)備及其通信方法，通過無線傳輸裝置獲取道路中的實(shí)時(shí)工況，解決汽車在行駛中駕駛員無法判斷盲區(qū)、道路紅綠燈、道路中行駛的汽車等具有移動(dòng)終端設(shè)備的實(shí)時(shí)工況的問題。
[0005]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案為:汽車智能網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)通信設(shè)備，該設(shè)備包括整車電子控制單元、通信電子控制單元和存儲(chǔ)單元，整車電子控制單元包括一個(gè)控制器局域網(wǎng)模塊、一個(gè)串行外設(shè)接口模塊和一個(gè)控制模塊，通信電子控制單元包括一個(gè)異步收發(fā)傳輸器模塊、兩個(gè)串行外設(shè)接口模塊、兩個(gè)控制器局域網(wǎng)模塊、一個(gè)控制模塊和一個(gè)USB模塊；該設(shè)備還包括GPS模塊、4G模塊、控制器局域網(wǎng)總線以及兩個(gè)控制器局域網(wǎng)收發(fā)器，其中，GPS模塊的輸出端與異步收發(fā)傳輸器模塊的輸入端連接，利用異步收發(fā)傳輸器模塊通信實(shí)現(xiàn)GPS模塊與通信電子控制單元的單向數(shù)據(jù)傳輸，獲取GPS模塊發(fā)出的定位信息；4G模塊與USB模塊雙向通信，通信電子控制單元的其中一個(gè)串行外設(shè)接口模塊與整車電子控制單元中的串行外設(shè)接口模塊連接，另一個(gè)串行外設(shè)接口模塊與存儲(chǔ)單元連接，實(shí)現(xiàn)通信電子控制單元對(duì)存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)存取功能；其中一個(gè)控制器局域網(wǎng)收發(fā)器與整車電子控制單元中的控制器局域網(wǎng)模塊雙向通信，用于汽車信息收集和整車電子控制單元中的控制模塊的控制命令的發(fā)送；另一個(gè)控制器局域網(wǎng)收發(fā)器與通信電子控制單元中的控制器局域網(wǎng)模塊雙向通信，用于收集附近車載Wifi無線網(wǎng)絡(luò)所發(fā)出的車載信息，整合信息后發(fā)送到本車的觸摸顯示屏上，用戶利用觸摸顯示屏通過通信電子控制單元向整車電子控制單元發(fā)送控制命令。
[0006]進(jìn)一步的，該設(shè)備還包括一個(gè)與通信電子控制單元中另一個(gè)控制器局域網(wǎng)模塊雙向通信的控制器局域網(wǎng)收發(fā)器，該控制器局域網(wǎng)收發(fā)器接收通信電子控制單元中控制模塊的控制命令，發(fā)送到整車電子控制單元。
[0007]利用汽車智能網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)通信設(shè)備實(shí)施的通信方法，包括:(1)、整車電子控制單元通過控制器局域網(wǎng)模塊與控制器局域網(wǎng)收發(fā)器相連接，采集汽車在行駛過程中的車外傳感器、車速、轉(zhuǎn)向和剎車信息數(shù)據(jù)，通過整車電子控制單元的串行外設(shè)接口模塊與通信電子控制單元的串行外設(shè)接口模塊相連接，發(fā)送至通信電子控制單元的存儲(chǔ)單元中，暫存起來；
(2)、通信電子控制單元通過異步收發(fā)傳輸器模塊與GPS模塊相連接，采集汽車當(dāng)前的GPS定位數(shù)據(jù)，發(fā)送至通信電子控制單元的存儲(chǔ)單元中，暫存起來；
(3)、通信電子控制單元通過USB模塊與4G模塊相連接，收集汽車當(dāng)前道路工況帶有移動(dòng)終端的行人的GPS定位數(shù)據(jù)信息，發(fā)送至通信電子控制單元的存儲(chǔ)單元中，暫存起來；
(4)、通信電子控制單元通過控制器局域網(wǎng)模塊與控制器局域網(wǎng)收發(fā)器相連接，采集道路上附近汽車WiFi所發(fā)出的的汽車當(dāng)前車速、轉(zhuǎn)向、剎車信息數(shù)據(jù)和智能紅綠燈發(fā)出的紅綠燈時(shí)間數(shù)據(jù)，發(fā)送至通信電子控制單元的存儲(chǔ)單元中，暫存起來；
(5 )、存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)經(jīng)過通信電子控制單元整合處理后，將這些數(shù)據(jù)經(jīng)過通信電子控制單元的控制器局域網(wǎng)模塊發(fā)送到觸摸顯示屏上，為駕駛員提供判斷依據(jù)；
(6)、觸摸顯示屏顯示的數(shù)據(jù)判斷當(dāng)前汽車是否處于安全工況；如果不是由駕駛員作出相應(yīng)操作，經(jīng)過整車電子控制單元的控制模塊向汽車發(fā)送控制命令，使汽車處在安全工況；也可通過觸摸顯示屏向通信電子控制單元的控制模塊發(fā)出命令，使汽車處于安全工況。
[0008]本發(fā)明中，整車電子控制單元的串行外設(shè)接口芯片通過控制器局域網(wǎng)總線與通信電子控制單元的串行外設(shè)接口芯片連接，通過控制器局域網(wǎng)總線傳輸?shù)恼嚬r信息和收發(fā)通信電子控制單元傳輸?shù)膶?shí)時(shí)的道路工況數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電子控制單元的信息交換功會(huì)泛。
[0009]本發(fā)明中，4G模塊為通信電子控制單元與行人所帶的智能通信設(shè)備實(shí)時(shí)通信；GPS模塊用于接受實(shí)時(shí)的定位信息數(shù)據(jù)，GPS模塊利用4G通信獲得車與行人的定位信息，得到車與行人的距離，wifi模塊利用GPS定位信息得到車與車、車與智能交通信號(hào)燈的距離和紅綠燈的時(shí)間數(shù)據(jù)。wifi模塊用于與汽車行駛中道路上車與車的實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)交換，得到道路車輛的實(shí)時(shí)信息，wifi模塊還可以利用4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，讓手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備上網(wǎng)；控制器局域網(wǎng)總線信息也可以用WiFi發(fā)送到無線網(wǎng)絡(luò)調(diào)試設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和總線判斷；接收故障信息，用于故障診斷。
[0010]控制器局域網(wǎng)模塊用于實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確通信；控制器局域網(wǎng)模塊基于IS015765標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)鏈路層和數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn)通信，網(wǎng)絡(luò)鏈路層是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，完成控制器局域網(wǎng)數(shù)據(jù)的打包、解包、控制器局域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)通信的配置；數(shù)據(jù)鏈路層根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，完成網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)到控制器局域網(wǎng)幀標(biāo)準(zhǔn)格式的轉(zhuǎn)換以及報(bào)文的過濾、仲裁、通信波特率設(shè)置。
[0011]GPS模塊和wifi模塊獲得數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳遞給通信電子控制單元判斷汽車當(dāng)前工況，向整車電子控制單元發(fā)出指令，從而控制汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。4G模塊和wifi模塊獲得當(dāng)前行駛工況，將數(shù)據(jù)傳遞給通信電子控制單元，將數(shù)據(jù)傳遞給顯示屏模塊，顯示出本車與道路行駛中的智能設(shè)備間的距離，從而提醒駕駛員作出相應(yīng)的判斷；必要時(shí)，整車電子控制單元可以向控制模塊發(fā)出指令，強(qiáng)制使汽車處于安全工況。
[0012]有益效果:1、本發(fā)明按照汽車的國際標(biāo)準(zhǔn)IS011898，標(biāo)準(zhǔn)的控制器局域網(wǎng)通信協(xié)議SAE J1939，確保系統(tǒng)的安全性和可靠性，便于使用的通用性；整車電子控制單元只需要通過串行外設(shè)接口模