CN102120421A

CN102120421A - 基于can总线的纯电动汽车全液晶显示组合仪表

Info

Publication number: CN102120421A
Application number: CN2011100467937A
Authority: CN
Inventors: 曾庆文; 孙江明; 赵艳妮; 林利; 张颖琦; 金黎杰; 许路
Original assignee: Shanghai Zhongke Shenjiang Electric Vehicle Co Ltd
Current assignee: Shanghai Zhongke Shenjiang Electric Vehicle Co Ltd
Priority date: 2011-02-25
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2011-07-13

Abstract

本发明公开了一种基于CAN总线的全液晶显示组合仪表，涉及新能源领域、汽车电子领域。该仪表是由一个仪表外壳、一个智能终端液晶屏、一个液晶屏驱动电路PCB板构成，利用CAN总线技术，读取电动汽车的实时数据信息，经由CAN模块，发送至仪表处理芯片经过分析处理，从串口发送控制命令至显示终端液晶屏，用于显示纯电动汽车的车速、转速、电量、挡位、总线电流、总线电压、故障代码等详细信息，以及左右转向灯、前照远光灯、前照近光灯、危险警示、驻车制动、系统故障等指示灯信号。本发明的优点在于：能够作为一个单独的节点挂接在CAN总线上，并能够对所有CAN网络上的信息进行分析、解读，选取用户所需要的量，实时的显示在液晶显示屏上，提高了仪表数据的可靠性与实时性，并可作为纯电动汽车的整车诊断工具，极大的简化了汽车网络，易于维护。

Description

基于CAN总线的纯电动汽车全液晶显示组合仪表

技术领域

本发明涉及液晶显示组合仪表，尤其涉及基于CAN总线的纯电动汽车全液晶显示组合仪表。

背景技术

近些年来，石油资源紧缺，价格不断攀升。发展新能源汽车已经成为世界各国政府发展汽车国内工业、提高国民经济整体竞争力的必然选择。美国、日本、德国、英国、法国、意大利和韩国等世界汽车工业强国为提高汽车产业竞争力都将发展新能源汽车作为重要国策。世界各国在新能源汽车发展历程中经历了不同的技术发展路线，但近期都将电动车作为新能源汽车发展的重点。

纯电动汽车以电动机代替内燃机，噪声低，无污染，且因使用单一的电能源来源广泛，在这样一个大环境下，纯电动汽车成为了电动汽车发展的终极趋势。

纯电动汽车内部使用了大量的电子设备，如果继续沿用传统点对点的接线方式，必将导致汽车电气布线越来越长，越来越复杂，导致整车成本提高，能量损耗增加，系统的运行可靠性降低，故障维修难度增大。另一方面，纯电动汽车对信息处理具有较高的要求，由于控制单元的大量引入，要求大批数据信息能够在不同的子系统中共享，汽车综合控制系统中大量的控制信号也需要实时交换，以提高信号的利用率。因此，组建汽车内部通讯网络，已成为现代汽车发展的趋势之一。

目前，CAN协议及其网络系统以被全球汽车厂商普遍接收，成为车载网络系统的计算机网络技术基础。

CAN(Controller Area Network)即控制器局域网，是是国际上应用最广泛的现场总线之一。CAN是一种多主的工作方式的串行数据通讯总线，基本设计规范要求，有高的位速率，高抗电磁干扰性而且能够检测出现的大部分错误，当信号传输距离达到10公里时，CAN仍可提供高达50Kbps的数据传输速率。作为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理的远程网络通讯控制方式CAN已被广泛应用到电动汽车的控制领域。

发明内容

本发明主要的目的在于发明一种适用与CAN网络连接的汽车电子仪表。在功能上，以提供纯电动汽车各个系统的运行状态，以便于驾驶员及时了解并掌握电动汽车的运行状况，妥善处理各种情况，在增加整车可靠性的同时大大提升整个仪表的档次，提高驾乘乐趣，给驾驶者更加清晰、舒适的视觉享受；在技术上，提供一种精度高、可靠性高、抗干扰能力强、具有故障诊断技术的一种CAN网络汽车仪表总成。

本发明的基于CAN总线的全液晶显示组合仪表，包括仪表外壳、智能终端液晶屏、液晶屏驱动电路PCB板和仪表处理芯片，其特征在于，该组合仪表还包括CAN模块和CAN总线接口，其通过CAN总线接口读取电动汽车的实时数据信息，经由CAN模块，发送至仪表处理芯片经过分析处理，从串口发送控制命令至智能终端液晶屏，用于显示纯电动汽车的车速、转速、电量、挡位、总线电流、总线电压、故障代码等详细信息，以及左右转向灯、前照远光灯、前照近光灯、危险警示、驻车制动、系统故障等指示灯信号。

本发明所述的一种基于CAN总线的全液晶显示组合仪表，优选组合仪表完全采用CAN总线进行通讯，获取显示信息。

本发明所述的一种基于CAN总线的全液晶显示组合仪表，优选组合仪表完全采用液晶仪表显示信息。

本发明所述的一种基于CAN总线的全液晶显示组合仪表，优选仪表处理芯片采用带CAN功能模块的MC9S08DZ60。

本发明所述的一种基于CAN总线的全液晶显示组合仪表，优选智能终端液晶屏采用7寸，800*480图形点阵，真彩色液晶屏。

本发明所述的一种基于CAN总线的全液晶显示组合仪表，优选仪表显示信息包括了纯电动车辆的车速、转速、电量、档位、总线电压、总线电流、故障代码、系统故障等信息以及传统车的左右转向灯、前招远光灯、近照远光灯、危险警示、驻车制动等符号。

本发明所述的一种基于CAN总线的全液晶显示组合仪表，优选组合仪表具有故障诊断功能，能够显示纯电动汽车CAN网络的故障代码。

本发明所述的一种基于CAN总线的全液晶显示组合仪表，优选组合仪表还可以作为诊断工具来使用，在不改变原有硬件设计、仅升级软件的情况下，可以接收到一切CAN网络中传递的数据信息，大大提高了诊断维修人员的工作效率。

附图说明

图1为纯电动汽车的CAN网络结构图；

图2为由CAN网络中的接收到的信号说明图；

图3为纯电动汽车全液晶显示组合仪表的外型结构图；

图4为纯电动汽车全液晶显示组合仪表处理电脑发送CAN信息的结构图；

图5为纯电动汽车全液晶显示组合仪表处理电脑发送CAN信息的实物连接图。

具体实施方式

本发明基于纯电动汽车CAN通讯网络，所有传感器信号与I/O信号均传输至CAN网络相应的控制系统节点(如整车控制器VCU节点、电池管理系统BMS节点、电机控制节点等)，各控制系统节点将信息打包成数据帧，通过CAN总线发送至仪表与其它的控制单元节点，全液晶显示组合仪表作为CAN网络中一个独立的节点，接收所需要的信息，进行解析、故障判断，故而产生指令语句，然后通过串口发送至智能终端液晶屏，智能终端液晶屏接收到指令后，操纵原本存储在液晶屏内存中的图标，进行相应的显示。

本发明的基于CAN总线的全液晶显示组合仪表，包括仪表外壳、智能终端液晶屏、液晶屏驱动电路PCB板和仪表处理芯片，其特征在于，该组合仪表还包括CAN模块和CAN总线接口，其通过CAN总线接口读取电动汽车的实时数据信息，经由CAN模块，发送至仪表处理芯片经过分析处理，从串口发送控制命令至智能终端液晶屏，用于显示车速、转速、电量、挡位、总线电流、总线电压、故障代码信息，以及左右转向灯、前照远光灯、前照近光灯、危险警示、驻车制动、系统故障指示灯信号。

本发明所述的一种基于CAN总线的全液晶显示组合仪表，优选仪表显示信息包括纯电动车辆的车速、转速、电量、档位、总线电压、总线电流、故障代码、系统故障信息以及传统车的左右转向灯、前照远光灯、近照远光灯、危险警示、驻车制动灯。

图1为纯电动汽车的CAN网络结构图，智能终端液晶屏顺次通过仪表处理芯片和CAN模块、CAN总线接口与车辆CAN网络相连接。图1中，在纯电动汽车CAN网络中，CAN通讯协议根据国家标准征求意见书《商用车控制系统局域网络(CAN)通讯协议》制定而成。通讯帧PDU采用29位扩展格式：

其中，P为优先级；R是保留位；DP是数据页；PF是PDU格式；PS是特定PDU；SA是源地址。

附图2中，在纯电动汽车全液晶显示组合仪表中，显示信息及指示灯信号图符均符合GB/T 4094.2——2005《电动汽车操纵件、指示器及信号装置的标志》国家标准。

除此之外，还有仪表的数字量显示，其中包括：总线电流(A)、总线电压(V)、车速(km/h)、转速(rpm)、总里程(km)以及纯电动汽车整车的故障代码。

更值得一提的是，全液晶显示组合仪表能够作为纯电动汽车的整车诊断工具，在纯电动汽车中使用。由于全液晶组合仪表直接挂接在CAN网络中，所以，在不改变原有硬件设计、仅升级软件的情况下，可以接受到一切CAN网络中传递的信息，并对此进行接收、分析、显示，这大大减少了纯电动汽车的结构设计，在诊断过程中，不需要再额外的利用特定的诊断工具，就可以知悉监控整车的任何数据。

附图4为纯电动汽车全液晶显示组合仪表在电脑模拟显示中的结构图，其中CAN卡的CAN总线数据收发由CAN控制器和CAN收发器完成，这种接口的卡在汽车行业中应用广泛，而且在工业控制、机器人、医疗器械、传感器等领域发展迅速，在本次电脑模拟CAN网络的数据接收过程中，CAN卡与计算机相连，用来接收PC机上的命令和数据，转发给全液晶显示组合仪表，从而模拟仪表在汽车CAN网络中的监听状态，仪表接插件中包含4根数据线，其中包括：CAN_H(黄色)、CAN_L(绿色)、+24V电源(红色)、GND(黑色)，大大简化了传统仪表的结构与接线方式。

附图5为电脑模拟工作状态的纯电动汽车全液晶显示组合仪表试验照片。实验证明，仪表工作性能良好。

本发明公开的一种基于CAN总线的纯电动汽车全液晶显示组合仪表，涉及新能源领域、汽车电子领域。该组合仪表包括仪表外壳、智能终端液晶屏、液晶屏驱动电路PCB板和仪表处理芯片，其特征在于，该组合仪表还包括CAN模块和CAN总线接口，利用CAN总线技术，读取电动汽车的实时数据信息，经由CAN模块，发送至仪表处理芯片经过分析处理，从串口发送控制命令至显示终端液晶屏，用于显示纯电动汽车的车速、转速、电量、挡位、总线电流、总线电压、故障代码等详细信息，以及左右转向灯、前照远光灯、前照近光灯、危险警示、驻车制动、系统故障等指示灯信号。本发明的优点在于：能够作为一个单独的节点挂接在CAN总线上，并能够对所有CAN网络上的信息进行分析、解读，选取用户所需要的量，实时的显示在液晶显示屏上，提高了仪表数据的可靠性与实时性，并可作为纯电动汽车的整车诊断工具，极大的简化了汽车网络，易于维护。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本领域技术人员可以根据本发明公开的内容和所掌握的本领域技术对本发明的一些结构作出替换或变型，但是这些替换或变型都不应视为脱离本发明构思的，这些替换或变型均在本发明要求保护的权利要求范围内。

Claims

1.一种基于CAN总线的全液晶显示组合仪表，包括仪表外壳、智能终端液晶屏、液晶屏驱动电路PCB板和仪表处理芯片，其特征在于，该组合仪表还包括CAN模块和CAN总线接口，其通过CAN总线接口读取电动汽车的实时数据信息，经由CAN模块，发送至仪表处理芯片经过分析处理，从串口发送控制命令至智能终端液晶屏，用于显示车速、转速、电量、挡位、总线电流、总线电压、故障代码信息，以及左右转向灯、前照远光灯、前照近光灯、危险警示、驻车制动、系统故障指示灯信号。

2.如权利要求1所述的一种基于CAN总线的全液晶显示组合仪表，其特征在于：组合仪表完全采用CAN总线进行通讯，获取显示信息。

3.如权利要求1所述的一种基于CAN总线的全液晶显示组合仪表，其特征在于：组合仪表完全采用液晶仪表显示信息。

4.如权利要求1所述的一种基于CAN总线的全液晶显示组合仪表，其特征在于：仪表处理芯片采用带CAN功能模块的MC9S08DZ60。

5.如权利要求1所述的一种基于CAN总线的全液晶显示组合仪表，其特征在于：智能终端液晶屏采用7寸，800*480图形点阵，真彩色液晶屏。

6.如权利要求1所述的一种基于CAN总线的全液晶显示组合仪表，其特征在于：组合仪表显示信息包括纯电动车辆的车速、转速、电量、档位、总线电压、总线电流、故障代码、系统故障信息以及传统车的左右转向灯、前照远光灯、近照远光灯、危险警示、驻车制动灯。

7.如权利要求1所述的一种基于CAN总线的全液晶显示组合仪表，其特征在于：组合仪表具有故障诊断功能，能够显示纯电动汽车CAN网络的故障代码。

8.如权利要求1所述的一种基于CAN总线的全液晶显示组合仪表，其特征在于：组合仪表还可以作为诊断工具来使用，在不改变原有硬件设计、仅升级软件的情况下，可以接收到一切CAN网络中传递的数据信息。

9.如权利要求1所述的一种基于CAN总线的全液晶显示组合仪表，其特征在于：该组合仪表为电动汽车用全液晶显示组合仪表。