汽车电子智能化集成控制技术

张国辉汽车电子智能化集成控制技术结合与广州市白云区通达汽车灯具电器厂合作项目“车载智能信息终端的研发”介绍最新的国内概况，此项目属于厦门金龙联合汽车工业有限公司的大型开发项目“汽车电子智能化集成控制系统”的子项目。

1.1CAN总线与SAEJ1939协议的应用现状

1、基于CAN总线的C类网络被应用于车内数据通讯。CAN总线有效地将发动机电控系统、驱动防滑系统、自动巡航系统等连接成为一个综合控制系统。

2、SAEJ1939协议是美国汽车工程师协会SAE（SocietyofAutomotiveEngineer）发布的以CAN总线、以CAN2.0B作为网络核心协议的车辆网络串行通信和控制协议。它是目前在国内汽车行业中应用最广泛的CAN总线应用层协议，可以达到250Kbit/s的通讯速率。1技术背景1.2车载电子设备发展现状

1、客车车载电子设备生产和安装都是独立的，容易造成操作方式各异、操作面板凌乱、设备间相互影响、控制复杂等问题，使得设备的安装、操作、维护不便，并且总体价格昂贵。

2、由于不同客户对客车上的电子设备功能具有不同的要求，整车生产厂家必须根据定单要求进行定制，这就要求车载信息终端可方便地进行功能的扩充和裁减。因此，车载信息终端设备的多功能动态集成技术的是解决这些问题的关键。

1技术背景1.3汽车智能化控制技术发展现状

国内的汽车电子装置与电子控制系统总的来说是落后于欧美发达国家，主要表现在如下几个方面。①自主研发力度不够，很少有具有世界影响力的产品；②起步晚，核心的或复杂的控制器和传感器主要依靠进口，如电控发动机的ECU及其传感器和执行器都由BOSCH和DELPHI等提供；③行业标准不全，企业各自为政，很难形成标准化的产品，影响整车厂的产品配套；④产品与国外的相比，在性能和可靠性上，还有差距，如国产ABS的性能就不如进口的。1技术背景 AIICS是建立在汽车动力环、车身环和信息环网络上的智能化集成系统，它的基础是大金龙公司即将建立的XMQJ1939协议。 整个系统分为三个部分：车身环、动力环和信息环。三个部分之间通过CAN总线相互连接在一起。为了保证安全性，车身环和动力环中的单元器件必须通过各自的网关才能与外界通讯，即通过网关与智能化集成计算机连接；信息环中的器件直接与智能化集成计算机连接。信息环构成了客车多媒体信息系统。2客车信息终端系统

2.1汽车电子智能化集成控制系统的架构

汽车电子智能化集成控制系统的架构

2客车信息终端系统

客车信息终端系统的硬件方案

2客车信息终端系统

客车信息终端系统是汽车智能化集成控制系统（AIICS）的信息处理中心，是客车智能化集成控制系统的一个子系统。基础是客车多媒体集成系统（BMIS）。 客车信息终端系统有可以分成两个部分：（1）客车车载汽车智能化监控系统和（2）客车车载电子设备集成系统。

客车车载汽车智能化监控系统是一个对车辆进行全方位监控并具有信息处理与管理功能的软/硬件集成系统。

客车车载电子设备集成系统将报站系统、收费系统、调度系统、多媒体系统等集成在一个车载信息终端中。

2.2客车信息终端系统

2客车信息终端系统

客车智能化监控系统主要进行车辆行车过程中的车况监控，通过与车身环和动力环的网关通讯采集车身环和动力环内部器件的状态信息，从而判断车况并作出有关处理。3客车车载智能化监控系统

3.1客车车载智能化监控系统的组成

针对商用汽车的现状，在最新版SAEJ1939的基础上对PGN和SPN进行扩充，以适应商用汽车CAN总线电子装置的使用，扩充后的协议暂定名称为XMQJ1939。 3客车车载智能化监控系统

3.2客车车载智能化监控关键技术—XMQJ1939通讯协议

XMQJ1939协议非常复杂，而对于车载信息终端而言，实现的功能只有：（1）实现信息终端计算机节点的地址申明；（2）故障信息的截取；（3）部分行车参数信息的记录；（4）某些特殊设备的监控。

1、主要是针对车身环的有关部件进行协议的扩充客车相对与小车特有的部件，特别国内客车特有 的部件

2、定义多侦传输协议

3、定义了统一故障诊断方式车载信信息终终端需需要对对行车车参数数进行行选择择性的的记录录，并并且记记录的的数据据文件件可以以在以以后进进行查查询。。每个个行车车参数数都由由某个个PGN中的部部分域域记录录，记记录某某个行行车参参数的的具体体域由由SPN定义区分分；由于于同一个个PGN可能由几几个不同同CAN节点发送送或者转转发，PGN中的节点点源地址址可以标标志发送送某个PGN的源节点点，从而而判断是是否由某某个有效效的（或或者特定定的）CAN节点发送送。3客车车载载智能化化监控系系统3.3客车车载载智能化化监控关关键技术术—车辆运行行参数监监测3客车车载载智能化化监控系系统3.4客车车载载智能化化监控关关键技术术—车辆运行行参数监监测进行行车车参数记记录的步步骤是：：（1）根据CAN总线接收收到的数数据，通通过查表表进行参参数组PGN和节点源源地址SA的匹配，，找到需需要进行行处理的的报文，，而过滤滤掉其他他数据包包；（2）根据每每个不同同参数的的SPN定义进行行数据包包的解析析，得到到具体的的参数数数值及其其意义；；（3）将得到到的行车车参数记记录插入入到有关关的数据据库文件件中；（4）利用行行车记录录查询软软件打开开行车记记录数据据库文件件，以曲曲线或者者表格的的形式进进行某些些参数、、或者某某些时间间段的记记录查询询。3客车车载载智能化化监控系系统3.5客车车载载智能化化监控关关键技术术—设备监控控对于有些些外围设设备，整整车厂为为了安装装、维护护的方便便，可以以将其控控制权限限开放给给用户，，使得一一般用户户可以进进行设备备的测试试、监视视与控制制，例如如本系统统中要求求对空调调系统和和暖风系系统具有有此类功功能。本本项目中中由于厂厂家的要要求，暂暂时将空空调和暖暖风的控控制功能能屏蔽，，而是实实现空调调和暖风风的状态态检测和和测试功功能，但但是由于于所有空空调和暖暖风的功功能都能能进行测测试，因因此实际际上其控控制功能能也已经经具备。。3客车车载载智能化化监控系系统3.6客车车载载智能化化监控关关键技术术—故障处理理与维护护信息终端端可以实实现单个个或者多多个当前前发生的的故障信信息的查查询，并并进行有有关处理理：（1）从CAN总线接收收单个故故障数据据包或者者将接收收到的多多个故障障数据包包拼接成成一个完完整的故故障数据据包后，，通过查查表进行行参数组组PGN和节点源源地址SA的匹配，，解析出出故障代代码的SPN和故障类类型码FMI；（2）根据节节点源地地址SA查找源地地址表得得到发生生故障的的部件名名称，根根据故障障代码的的SPN查找故障障名称表表得到故故障名称称，根据据SPN和FMI查找故障障类型表表得到故故障类型型及其描描述；（3）将得到到的故障障信息显显示在界界面上并并根据预预先制定定的故障障处理策策略进行行故障处处理。3.7客车车载载智能化化监控系系统的实实现3客车车载载智能化化监控系系统3客车车载载智能化化监控系系统3.7客车车载载智能化化监控系系统的实实现3.7客车车载载智能化化监控系系统的实实现3.7客车车载载智能化化监控系系统的实实现3.7客车车载载智能化化监控系系统的实实现3.7客车车载载智能化化监控系系统的实实现3.7客车车载载智能化化监控系系统的实实现4公交车载载电子设设备集成成系统4.1公交车载载电子设设备集成成的功能能组成4公交车载载电子设设备集成成系统4.2公交车载载电子设设备集成成系统的的硬件集集成方案案4公交车载载电子设设备集成成系统4.3公交车载载电子设设备集成成系统的的软件组组成4公交车载载电子设设备集成成系统4.4公交车载载电子设设备集成成的软件件技术—报站管理理报站管理理软件模模块包括括线路控控制、GPS数据获取取和报站站模块以以及站点点（线路路）显示示。线路控制制实现变变换运行行线路的的有关操操作。报站具有有手动和和自动两两种模式式。采用用手动报报站模式式时，GPS将采集车车辆当前前的位置置信息作作为当前前站点的的预置位位置信息息；当使使用自动动报站模模式时，，GPS将采集到到的车辆辆当前位位置信息息与站点点的预置置位置信信息比较较，按照照一定的的策略找找出需要要播报的的站点信信息。报报站时按按要求的的方式将将站点名名称发送送到车内内显示屏屏显示，，并且播播放报站站语音和和其他广广告语音音文件。。4公交车载载电子设设备集成成系统4.5公交车载载电子设设备集成成的软件件技术—视频监视视视频监视视软件模模块采用用microsoftdirectsdk中的DirectShow开发包实实现。Directshow是基于COM的应用系系统，通通过提供供大量的的过滤器器（Filter）组件完完成总体体应用框框架和底底层工作作。4公交车载载电子设设备集成成系统4.6公交车载载电子设设备集成成的软件件技术—多媒体技技术多媒体软软件模块块包括收收音机、、MP3播放器和和报站语语音播放放。收音机由由工控机机与SY86MA车载电脑脑专用收收音机开开发模块块连接，，工控机机根据收收音机开开发模块块协议向向该模块块发送命命令，该该模块接接收相应应命令后后作出响响应。MP3播放器完完全通过过软件实实现，应应用WindowsMediaPlayer控件实现现音频文文件的播播放。收音机、、MP3播放和其其他模块块的语音音播放采采用优先先级机制制统一进进行管理理，具体体地：（（1）语音报报站优先先于收音音机或MP3；（2）新的播播放任务务优先于于当前正正在进行行语音播播放任务务；（3）收音机机、MP3和语音报报站是互互斥的，，即执行行其中一一个则终终止另一一个。4公交车载载电子设设备集成成系统4.7公交车载载电子设设备集成成系统的的开发结结果4公交车载载电子设设备集成成系统4.7公交车载载电子设设备集成成系统的的开发结结果4公交车载载电子设设备集成成系统4.7公交车载载电子设设备集成成系统的的开发结结果4公交车载载电子设设备集成成系统4.7公交车载载电子设设备集成成系统的的开发结结果4公交车载载电子设设备集成成系统4.7公交车载载电子设设备集成成系统的的开发结结果4公交车载载电子设设备集成成系统4.7公交车载载电子设设备集成成系统的的开发结结果4公交车载载电子设设备集成成系统4.7公交车载电子子设备集成系系统的开发结结果4公交车载电子子设备集成系系统4.7公交车载电子子设备集成系系统的开发结结果5应用与技术展展望5.1应用情况开发完成的系系统已经装车车试运行系统操作触摸摸屏5.2技术展望