CN110126575A - 一种用于ecas的无线车身高度调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于ECAS的无线车身高度调节系统，该系统包括车架高度控制本地硬件终端、移动终端和远端服务器；车架高度控制本地硬件终端和ECAS的ECU通过线束进行连接，用于与ECU进行通信，并接收移动终端的控制信号，实现远程高度调节与监测；移动终端包括高度控制模块、系统监控模块和告警模块；远端服务器用于接收处理器单元上报的车辆空气悬架系统中车架高度与各传感器状态数据，将该数据发送到移动终端进行实时监测，并负责接收移动终端的控制指令，将该指令下发到处理器单元，实现对于车架高度的远程调节。本发明提高了车架高度控制器的实用性与便捷性，加入了故障告警功能，提高了车架高度控制器使用的安全性与可维护性。

Description

一种用于ECAS的无线车身高度调节系统

技术领域

本发明涉及一种用于ECAS的无线车身高度调节系统，属于车辆空气悬架系统技术领域。

背景技术

随着汽车工业的快速发展，以及人们对于汽车乘坐舒适性要求的提高，在传统被动空气悬架系统的基础上增加电子控制单元，从而构成电子控制空气悬架系统(electronic-controlled air suspension，ECAS)。ECAS系统能够实现车身高度的主动调节和阻尼自适应控制，对于改善车辆在行驶过程中的稳定性、燃油经济性都具有重要作用。

ECAS系统主要由电子控制单元(ECU)、电磁阀、高度传感器、气囊等部件组成。电子控制单元结合高度传感器的高度信息、汽车的姿态速度信息以及当前环境的信息等，计算出此时最适合于汽车的高度值，并通过电磁阀对气囊的充放气行为实现车架高度的调节。

在ECAS系统当中，除了自动的动态调节车架高度信息外，同样可以通过车架高度控制本地硬件终端来手动静态的调节车架高度。一般的车架高度控制本地硬件终端通过线束和ECU物理连接，无法在远端调节车架高度信息，使用效率低下；而且一般的车架高度控制本地硬件终端没有故障诊断的功能，控制器出现问题无法及时得到修复。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于ECAS的无线车身高度调节系统，在该系统当中，无线通信交互模块的集成解决了一般车架高度控制器只能本地使用，无法远端监测、调节车架高度的问题。系统监控模块与告警模块的加入，使得车身高度调节系统出现问题时可以快速得到修复。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种用于ECAS的无线车身高度调节系统，该系统包括车架高度控制本地硬件终端、移动终端和远端服务器；

所述车架高度控制本地硬件终端和ECAS的ECU通过线束进行连接，用于与ECU进行通信，并接收移动终端的控制信号，实现远程高度调节与监测，所述车架高度控制本地硬件终端包括处理器单元、电源模块、无线通信交互模块、CAN收发通信模块和本地显示控制面板；

所述处理器单元通过CAN收发通信模块与ECU进行通信，处理器单元定时向ECU发送状态数据请求帧，实现对于车辆空气悬架系统中各传感器的状态监控；处理器单元通过无线通信交互模块与远端服务器进行通信，接收远端服务器下发的控制指令，实现对于车辆空气悬架系统中车架的远程高度调节，并接收本地显示控制面板的控制指令，实现对于车辆空气悬架系统中车架的本地高度调节；

所述无线通信交互模块通过异步串行总线与处理器单元进行通信，用于将处理器单元的上报数据发送到远端服务器，以及接收远端服务器的控制指令并通过异步串行总线发送给处理器单元；

所述CAN收发通信模块用于实现处理器单元与车辆空气悬架系统ECU的数据通信；

所述本地显示控制面板和处理器单元直接相连，用户通过该控制面板可以向处理器单元发送控制指令，实现对于车辆空气悬架系统中车架的本地高度调节，以及实现对于车辆空气悬架系统中车架高度与各传感器状态的异常显示；

所述移动终端指手机端操作与显示界面，用于接收远端服务器下发的指令数据以及将用户的操作指令上报到远端服务器；所述移动终端包括高度控制模块、系统监控模块和告警模块；

所述高度控制模块，用于对车身高度的升降控制；

所述系统监控模块，用于对车身整体高度与ECAS中各高度传感器、气压传感器的数据监控与展示；

所述告警模块，用于对ECAS中异常状态的报警；

所述远端服务器用于接收处理器单元上报的车辆空气悬架系统中车架高度与各传感器状态数据，将该数据发送到移动终端进行实时监测，并负责接收移动终端的控制指令，将该指令下发到处理器单元，实现对于车架高度的远程调节。

进一步地，所述处理器单元可以采用单片机、DSP、FPGA实现。

进一步地，所述无线通信交互模块可以采用Nb-Iot模组、2G/3G/4G模组、WiFi模组实现。

进一步地，所述车架高度控制本地硬件终端可以实现网络连接故障诊断与硬件连接故障诊断功能，诊断方式如下：

步骤一：处理器单元配置无线通信交互模块，并连接指定远端服务器；

步骤二：连接成功后，处理器单元主动向远端服务器发送连接验证包；

步骤三：处理器单元发送验证包以后，等待远端服务器返回的验证成功包；如果在有效时间内接收到验证成功包，说明网络连接无故障；否则，通过本地显示控制面板进行网络连接故障告警；

步骤四：网络连接故障诊断完成后，处理器单元主动向ECU发送连接验证包；

步骤五：处理器单元发送验证包以后，等待ECU返回的验证成功包；如果在有效时间内接收到验证成功包，说明CAN连接无故障；否则，通过本地显示控制面板与移动终端进行硬件连接故障告警。

进一步地，所述移动终端中，

高度控制模块包括：上升功能、下降功能、侧跪功能、牵引辅助功能；

系统监控模块包括：车身整体高度监控、各高度传感器高度值监控、各气压传感器气压值监控；

告警模块包括：车身整体高度状态告警、各高度传感器高度值故障告警、各气压传感器气压值故障告警、硬件连接故障告警、网络连接故障告警。

进一步地，系统监控与告警的具体实现方式如下：

步骤一：处理器单元定时向ECU发送状态数据请求帧；

步骤二：处理器单元获取各气压传感器气压值、获取各高度传感器高度值信息；

步骤三：处理器单元将获取到的所有数据发送到远端服务器；

步骤四：远端服务器判断各气压传感器气压值是否超出阈值；如果超出阈值，通过本地显示控制面板进行气压故障告警，通过移动终端进行气压故障告警；否则，将信息数据发送到移动终端界面进行展示；

步骤五：远端服务器判断各高度传感器高度值是否超出阈值；如果超出阈值，通过本地显示控制面板进行高度故障告警，通过移动终端进行高度故障告警；否则，将信息数据发送到移动终端界面进行展示。

进一步地，所述移动终端用于实现和用户间的交互，包括：

移动终端上显示如下控制指令按键：前桥选择键、后桥选择键、提升桥选择键、记忆高度键、正常高度键、上升键、下降键、侧跪按键、停止键；

移动终端上显示如下信息：当前车架高度信息、告警信息、前桥选择指示、后桥选择指示、提升桥选择指示。

与现有的技术相比较，本发明的有益效果是：本发明提供的用于ECAS的无线车身高度调节系统实现了对于车架静态调控的远程控制和本地控制；不仅可以在本地驾驶室通过控制面板调节车架高度，同时可以通过移动终端实现对于ECAS状态的实时监测与调控，提高了车架高度控制器使用的实用性与便捷性；加入了故障告警功能，提高了车架高度控制器使用的安全性与可维护性。

附图说明

图1是本发明的无线车身高度调节系统连接示意图；

图2是本发明中无线车身高度调节系统结构框架图；

图3是本发明中网络故障诊断与硬件连接故障诊断流程图；

图4是本发明中故障告警实现流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

如图1所示，本发明提供一种用于ECAS的无线车身高度调节系统，该系统主要包含：车架高度控制本地硬件终端100、远端服务器300、移动终端400和ECAS的ECU控制单元200；车架高度控制本地硬件终端100和ECU控制单元200间通过线束进行连接。

本发明具体实施案例如下：

如图2所示，可选地，所述无线车身高度调节系统包含处理器111、CAN收发通信模块114、本地显示控制面板112、无线通信交互模块115、电源模块113、远端服务器300、移动终端400；

车架高度控制本地硬件终端，内部集成了无线通信交互模块，其用于与空气悬架系统ECU通信，并接收移动终端控制信号，以实现远程高度调节。

车架高度控制本地硬件终端获取移动终端的控制数据包，提取该数据包中的控制指令，发送给ECAS中的ECU控制单元完成该指令操作；

车架高度控制本地硬件终端主动定时向ECAS系统发送状态查询数据包，提取各高度传感器、气压传感器数据信息，发送到移动终端用于数据监控与展示；

具体方式如下：所述处理器111和ECU控制单元200之间通过线束进行连接，并通过CAN总线进行交互，处理器111定时的向ECU控制单元200发送状态数据请求帧，获取到状态信息并进行保存；处理器111与无线通信交互模块115相连接，通过异步串行通信协议将获取到状态信息定时发送到无线通信交互模块115上，无线通信交互模块115将处理器111传送的状态信息上传到远端服务器300，远端服务器300将状态信息下发到移动终端400进行显示与监测；

处理器111和本地显示控制面板112相连，用户可以通过该控制面板向处理器111下发指令，处理器111接收到控制面板指令后，对该指令进行解析，并将解析后的操作指令通过CAN总线发送到ECU控制单元实现车架高度调节，在车架高度调节完成后，处理器111需要将调节后的高度信息通过无线通信交互模块115上传到远端服务器300进行数据更新；

通过移动终端400，用户可以实现对于ECAS状态信息的实时监控以及车身高度的控制操作，用户根据需要向远端服务器300发送指令信息，远端服务器300将指令推送到无线通信交互模块115，无线通信交互模块115解析用户指令，并将解析后的用户指令传送给处理器111，处理器111根据收到的指令向ECU控制单元发送对应的CAN协议帧，从而实现对车身高度以及ECAS状态的调控和监测。

所述移动终端设备用于实现和用户间的交互，用户可以通过移动终端手动调节车架高度，移动终端设备上显示如下控制指令按键：前桥选择键、后桥选择键、提升桥选择键、记忆高度键、正常高度键、上升键、下降键、侧跪按键、停止键；移动终端设备上显示如下信息：当前车架高度信息、告警信息、前桥选择指示、后桥选择指示、提升桥选择指示。

所述本地显示控制面板可以实现本地的用户指令输入，该控制面板直接连接到处理器单元上，处理器单元接收控制面板输入信号，将输入通信指令通过CAN总线收发器转发到ECU控制单元，从而控制车身高度调节；

所述车架高度控制本地硬件终端可以实现网络连接故障诊断功能与硬件连接故障诊断功能；

参考图3，网络连接故障以及硬件连接故障的诊断方式如下：

步骤一：处理器配置无线通信交互模块，并连接指定远端服务器；

步骤二：连接成功后，处理器主动向远端服务器发送连接验证包；

步骤三：处理器发送验证包以后，等待服务器返回的验证成功包；如果在有效时间内接收到验证成功包，说明网络连接无故障；否则，通过本地显示控制面板进行网络连接故障告警；

步骤四：网络连接故障诊断完成后，处理器主动向ECU控制单元发送连接验证包；

步骤五：处理器发送验证包以后，等待ECU返回的验证成功包；如果在有效时间内接收到验证成功包，说明CAN连接无故障；否则，通过本地显示控制面板与移动终端进行硬件连接故障告警；

所述移动终端具有系统监控以及告警提示的功能，参考图4，具体实现方式如下：

步骤一：处理器定时向ECAS控制单元发送状态数据请求帧；

步骤二：处理器获取各气压传感器气压值、获取各高度传感器高度值信息；

步骤三：将获取到的所有数据发送到远端服务器；

步骤四：判断各气压传感器气压值是否超出阈值；如果超出阈值，通过本地显示控制面板进行气压故障告警，通过移动终端进行气压故障告警；否则，将信息数据发送到移动终端界面进行展示；

步骤五：判断各高度传感器高度值是否超出阈值；如果超出阈值，通过本地显示控制面板进行高度故障告警，通过移动终端进行高度故障告警；否则，将信息数据发送到移动终端界面进行展示；

本发明的具体实施过程如下：搭建并安装上述系统。车架高度控制本地硬件终端硬件设备上电并开始运行，处理器上报数据后，服务器以及移动终端可视化界面显示控制器为在线状态，用户可以通过移动终端可视化面板以及本地显示控制面板下发指令给车架高度控制本地硬件终端，车架高度控制本地硬件终端接收到服务器下发的指令后，并根据该指令向ECU控制单元发出对应的CAN协议帧，实现对于车架高度的调控。

上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于ECAS的无线车身高度调节系统，其特征在于，包括车架高度控制本地硬件终端、移动终端和远端服务器；

所述车架高度控制本地硬件终端和ECAS的ECU通过线束进行连接，用于与ECU进行通信，并接收移动终端的控制信号，实现远程高度调节与监测，所述车架高度控制本地硬件终端包括处理器单元、电源模块、无线通信交互模块、CAN收发通信模块和本地显示控制面板；

所述处理器单元通过CAN收发通信模块与ECU进行通信，处理器单元定时向ECU发送状态数据请求帧，实现对于车辆空气悬架系统中各传感器的状态监控；处理器单元通过无线通信交互模块与远端服务器进行通信，接收远端服务器下发的控制指令，实现对于车辆空气悬架系统中车架的远程高度调节，并接收本地显示控制面板的控制指令，实现对于车辆空气悬架系统中车架的本地高度调节；

所述无线通信交互模块通过异步串行总线与处理器单元进行通信，用于将处理器单元的上报数据发送到远端服务器，以及接收远端服务器的控制指令并通过异步串行总线发送给处理器单元；

所述CAN收发通信模块用于实现处理器单元与车辆空气悬架系统ECU的数据通信；

所述本地显示控制面板和处理器单元直接相连，用户通过该控制面板可以向处理器单元发送控制指令，实现对于车辆空气悬架系统中车架的本地高度调节，以及实现对于车辆空气悬架系统中车架高度与各传感器状态的异常显示；

所述移动终端指手机端操作与显示界面，用于接收远端服务器下发的指令数据以及将用户的操作指令上报到远端服务器；所述移动终端包括高度控制模块、系统监控模块和告警模块；

所述高度控制模块，用于对车身高度的升降控制；

所述系统监控模块，用于对车身整体高度与ECAS中各高度传感器、气压传感器的数据监控与展示；

所述告警模块，用于对ECAS中异常状态的报警；

所述远端服务器用于接收处理器单元上报的车辆空气悬架系统中车架高度与各传感器状态数据，将该数据发送到移动终端进行实时监测，并负责接收移动终端的控制指令，将该指令下发到处理器单元，实现对于车架高度的远程调节。

2.根据权利要求1所述的一种用于ECAS的无线车身高度调节系统，其特征在于，所述处理器单元可以采用单片机、DSP、FPGA实现。

3.根据权利要求1所述的一种用于ECAS的无线车身高度调节系统，其特征在于，所述无线通信交互模块可以采用Nb-Iot模组、2G/3G/4G模组、WiFi模组实现。

4.根据权利要求1所述的一种用于ECAS的无线车身高度调节系统，其特征在于，所述车架高度控制本地硬件终端可以实现网络连接故障诊断与硬件连接故障诊断功能，诊断方式如下：

步骤一：处理器单元配置无线通信交互模块，并连接指定远端服务器；

步骤二：连接成功后，处理器单元主动向远端服务器发送连接验证包；

步骤三：处理器单元发送验证包以后，等待远端服务器返回的验证成功包；如果在有效时间内接收到验证成功包，说明网络连接无故障；否则，通过本地显示控制面板进行网络连接故障告警；

步骤四：网络连接故障诊断完成后，处理器单元主动向ECU发送连接验证包；

步骤五：处理器单元发送验证包以后，等待ECU返回的验证成功包；如果在有效时间内接收到验证成功包，说明CAN连接无故障；否则，通过本地显示控制面板与移动终端进行硬件连接故障告警。

5.根据权利要求1所述的一种用于ECAS的无线车身高度调节系统，其特征在于，所述移动终端中，

高度控制模块包括：上升功能、下降功能、侧跪功能、牵引辅助功能；

系统监控模块包括：车身整体高度监控、各高度传感器高度值监控、各气压传感器气压值监控；

告警模块包括：车身整体高度状态告警、各高度传感器高度值故障告警、各气压传感器气压值故障告警、硬件连接故障告警、网络连接故障告警。

6.根据权利要求1所述的一种用于ECAS的无线车身高度调节系统，其特征在于，系统监控与告警的具体实现方式如下：

步骤一：处理器单元定时向ECU发送状态数据请求帧；

步骤二：处理器单元获取各气压传感器气压值、获取各高度传感器高度值信息；

步骤三：处理器单元将获取到的所有数据发送到远端服务器；

步骤四：远端服务器判断各气压传感器气压值是否超出阈值；如果超出阈值，通过本地显示控制面板进行气压故障告警，通过移动终端进行气压故障告警；否则，将信息数据发送到移动终端界面进行展示；

步骤五：远端服务器判断各高度传感器高度值是否超出阈值；如果超出阈值，通过本地显示控制面板进行高度故障告警，通过移动终端进行高度故障告警；否则，将信息数据发送到移动终端界面进行展示。

7.根据权利要求1所述的一种用于ECAS的无线车身高度调节系统，其特征在于，所述移动终端用于实现和用户间的交互，包括：

移动终端上显示如下控制指令按键：前桥选择键、后桥选择键、提升桥选择键、记忆高度键、正常高度键、上升键、下降键、侧跪按键、停止键；

移动终端上显示如下信息：当前车架高度信息、告警信息、前桥选择指示、后桥选择指示、提升桥选择指示。