CN216101963U - 房车电器通讯架构及房车 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种房车电器通讯架构及房车，人机交互装置、车身控制器以及电池管理装置之间通过控制器局域网络总线进行通信，用户在人机交互装置输入的操作指令，可通过控制器局域网络总线传输到车身控制装置，实现房车中不同电器的运行控制。同时，房车中不同电器的电器信息还能通过控制器局域网络总线回传到人机交互装置进行显示，以供用户查看。该电器通讯架构中各个装置通过控制器局域网络总线进行信息传输，具有较好的抗干扰能力和通讯稳定性，使得房车能够使用在高温、高寒及振动等不同环境中，且该电器通讯架构的成本低，质量安全可靠，能够在房车中形成大规模应用，具有较强的工作可靠性。

Description

房车电器通讯架构及房车

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，特别是涉及一种房车电器通讯架构及房车。

背景技术

随着新能源车电子电器、控制芯片以及各类通讯模块的飞速发展和普及，电子器件成本大大降低，稳定性也得到广泛验证，各汽车电子零部件的硬件、软件开发也迅速提高，房车市场随之得到迅速发展。

房车的用户追求的是高品质生活，随着房车销售不断增长，用户群体越来越大，房车消费者对房车的品质提出了更高的要求，尤其在电器稳定性、故障率、耐久性及智能化方面向一般的乘用车及新能源车看齐。但房车与传统乘用车在电器的配置上又存在很大差异，如房车特有的大容量冰箱、洗衣机、电视、微波炉、空调及灶具、油烟机、卫生间用具等等电器，这些电器件供电系统又有多种电源规格，有直流DC12V、DC24V、DC48V以及交流AC220V不同系统，为了满足房车越来越多的电器用电需求。房车上也配置不同规格的锂电池，如12V、24V、48V不同电压等级及不同容量的电池，而电池电量多采用库仑计方式进行SOC(荷电状态)的检测和计算，这种方式本身就存在很大误差。同时房车具备洗浴功能，在冷热用水储备、供应上为独立的系统，且需要对水量如清水、灰水、污水不同种类水量进行显示。

为了实现上述这些功能，需要房车搭建相应的电器架构。然而，传统的房车电器架构往往以485通讯协议的控制模块为主，不同的厂商搭建方案也不相同，导致形成不了规模效应。传统的房车电器架构稳定性、抗干扰性差，无法满足车辆在高温、高寒及振动等不同环境的使用需求。因此，传统的房车电器架构存在工作可靠性差的缺点。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的房车电器架构工作可靠性差的问题，提供一种房车电器通讯架构及房车。

一种房车电器通讯架构，包括：人机交互装置，用于用户输入操作指令，以及显示来自车身控制装置和电池管理装置的电器信息；车身控制装置，用于接收所述操作指令，并根据所述操作指令实现房车的电器功能控制；电池管理装置；用于在所述车身控制装置的控制下实现电池管理功能；控制器局域网络总线，所述车身控制装置、所述人机交互装置和所述电池管理装置分别连接所述控制器局域网络总线。

在一个实施例中，房车电器通讯架构还包括车载远程信息处理器，所述车载远程信息处理器连接所述控制器局域网络总线。

在一个实施例中，所述车载远程信息处理器为车规级车载远程信息处理器。

在一个实施例中，所述控制器局域网络总线包括高电平总线、低电平总线、第一终端电阻和第二终端电阻，所述高电平总线的第一端通过所述第一终端电阻连接所述低电平总线的第一端，所述低电平总线的第二端通过所述第二终端电阻连接所述高电平总线的第二端，所述车身控制装置的第一端接入所述高电平总线的第一端与第二端之间，所述车身控制装置的第二端接入所述低电平总线的第一端与第二端之间，所述人机交互装置的第一端接入所述高电平总线的第一端与第二端之间，所述人机交互装置的第二端接入所述低电平总线的第一端与第二端之间，所述电池管理装置的第一端接入所述高电平总线的第一端与第二端之间，所述电池管理装置的第二端接入所述低电平总线的第一端与第二端之间。

在一个实施例中，所述车身控制装置包括车身控制器和传感器件，所述车身控制器连接所述控制器局域网络总线，所述传感器件连接所述车身控制器。

在一个实施例中，所述传感器件包括传感器和局域互联网络通信模块，所述传感器连接所述局域互联网络通信模块，所述局域互联网络通信模块连接所述车身控制器。

在一个实施例中，所述传感器包括轮速传感器、水温传感器、环境温度传感器、进气压力传感器、氧传感器和电子油门踏板位置传感器中的至少一种。

在一个实施例中，所述电池管理装置包括电池管理器和控制器局域网络通讯模块，所述电池管理器连接所述控制器局域网络通讯模块，所述控制器局域网络通讯模块连接所述控制器局域网络总线。

在一个实施例中，所述人机交互装置为车规级人机交互装置，和/或所述车身控制装置为车规级车身控制装置。

一种房车，包括上述的房车电器通讯架构。

上述房车电器通讯架构及房车，人机交互装置、车身控制器以及电池管理装置之间通过控制器局域网络总线进行通信，用户在人机交互装置输入的操作指令，可通过控制器局域网络总线传输到车身控制装置，实现房车中不同电器的运行控制。同时，房车中不同电器的电器信息还能通过控制器局域网络总线回传到人机交互装置进行显示，以供用户查看。该电器通讯架构中各个装置通过控制器局域网络总线进行信息传输，具有较好的抗干扰能力和通讯稳定性，使得房车能够使用在高温、高寒及振动等不同环境中，且该电器通讯架构的成本低，质量安全可靠，能够在房车中形成大规模应用，具有较强的工作可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一实施例中房车电器通讯架构结构示意图；

图2为另一实施例中房车电器通讯架构结构示意图；

图3为又一实施例中房车电器通讯架构结构示意图；

图4为再一实施例中房车电器通讯架构结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。

请参阅图1，一种房车电器通讯架构，包括：人机交互装置10，用于用户输入操作指令，以及显示来自车身控制装置20和电池管理装置30的电器信息；车身控制装置20，用于接收操作指令，并根据操作指令实现房车的电器功能控制；电池管理装置30；用于在车身控制装置20的控制下实现电池管理功能；控制器局域网络总线40，车身控制装置20、人机交互装置10和电池管理装置30分别连接控制器局域网络总线40。

具体地，人机交互装置10即为用户与系统之间进行信息交互的媒介，通过人机交互装置10用户可向系统发送控制指令，同时，系统又能够将其根据用户指令进行处理后得到的相关信息，反馈到人机交互装置10以告知用户。机交互装置10显示的电器信息并不是唯一的，具体可以是电池电量信息、用水信息、环境温度信息或者周围环境图像信息等。同时，人机交互装置10的具体类型并不是唯一的，在一个实施例中，人机交互装置10为车规级人机交互装置10，具体可选用一般乘用车中的HMI(Human Machine Interface，人机界面)多媒体屏，进一步为支持控制器局域网络总线40类型的HMI多媒体屏。

车身控制装置20为房车的主控制装置，房车中各个器件的控制，均通过车身控制装置20实现，其具体结构并不是唯一的，在一个实施例中，车身控制装置20为车规级车身控制装置20，可采用一般乘用车中的车身控制装置20来实现，只需要对其内部的软件根据房车控制的需求进行相应的调整即可。

控制器局域网络总线40也即CAN(Controller Area Network)总线，CAN总线是一种应用广泛的现场总线，在工业测控和工业自动化等领域有广泛的应用，CAN总线协议逐渐成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，由于采用了许多新技术和独特的设计思想，与同类产品相比，CAN总线在数据通信方面具有可靠、实时和灵活的优点。

本申请的技术方案，人机交互装置10、车身控制器以及电池管理装置30之间通过控制器局域网络总线40进行通信，用户在人机交互装置10输入的操作指令，可通过控制器局域网络总线40传输到车身控制装置20，实现房车中不同电器的运行控制。同时，房车中不同电器的电器信息还能通过控制器局域网络总线40回传到人机交互装置10进行显示，以供用户查看。该电器通讯架构中各个装置通过控制器局域网络总线40进行信息传输，具有较好的抗干扰能力和通讯稳定性，使得房车能够使用在高温、高寒及振动等不同环境中，且该电器通讯架构的成本低，质量安全可靠，能够在房车中形成大规模应用，具有较强的工作可靠性。

请参阅图2，在一个实施例中，房车电器通讯架构还包括车载远程信息处理器50，车载远程信息处理器50连接控制器局域网络总线40。

具体地，车载远程信息处理器50即车载T-BOX(Telematics BOX)，其是车联网系统的重要组成部分，车载T-BOX主要用于和后台系统/手机APP通信，实现手机APP的房车信息显示与控制。当用户通过手机端APP发送控制命令后，TSP(Telematics Service Provider，汽车远程服务提供商)后台会发出监控请求指令到车载T-BOX，房车在获取到控制命令后，通过CAN总线发送控制报文并实现对房车的控制，最后反馈操作结果到用户的手机APP上，可以帮助用户远程启动房车、打开空调、调整座椅至合适位置等。本实施例的方案中，采用车载T-BOX作为远程通讯模块，以满足用户远程监控房车及数据传输。

进一步地，在一个实施例中，车载远程信息处理器50为车规级车载远程信息处理器。具体地，在该实施例的方案中，车载远程信息处理器50具体采用车规级车载远程信息处理器50，例如一般乘用车中使用的车载T-BOX等，可直接在房车中进行应用。通过该实施例的方案，采用车规级车载T-BO，可进一步提高房车电器通讯架构的工作可靠性。

请参阅图3，在一个实施例中，控制器局域网络总线40包括高电平总线41、低电平总线42、第一终端电阻43和第二终端电阻44，高电平总线41的第一端通过第一终端电阻43连接低电平总线42的第一端，低电平总线42的第二端通过第二终端电阻44连接高电平总线41的第二端，车身控制装置20的第一端接入高电平总线41的第一端与第二端之间，车身控制装置20的第二端接入低电平总线42的第一端与第二端之间，人机交互装置10的第一端接入高电平总线41的第一端与第二端之间，人机交互装置10的第二端接入低电平总线42的第一端与第二端之间，电池管理装置30的第一端接入高电平总线41的第一端与第二端之间，电池管理装置30的第二端接入低电平总线42的第一端与第二端之间。

具体地，高电平总线41即为CAN-H总线，低电平总线42即为CAN-L总线，CAN总线通过CAN收发器接口芯片的两个输出端CANH和CANL与物理总线相连，而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态，CANL端只能是低电平或悬浮状态，用于与将CANH端口与物理总线相连的总线即为CAN-H总线，用于将CANL端口与物理总线相连的总线即为CAN-L总线。通过该种连接方式，能够保证不会出现当系统有错误，多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点的现象。在该实施例的方案中，CAN总线设置有第一终端电阻43与第二终端电阻44，利用终端电阻可确保总线能够快速进入隐性状态，并且能够有效提高信号的质量，进一步提高房车电器通讯架构的工作可靠性。

请参阅图4，在一个实施例中，车身控制装置20包括车身控制器21和传感器件22，车身控制器21连接控制器局域网络总线40，传感器件22连接车身控制器21。

具体地，该实例的方案中，房车设置有传感器件22进行房车环境的监控，包括驾驶环境、生活环境等。根据所需检测的对象不同，传感器件22的种类和数量也会有所区别，具体可结合实际使用场景进行不同选择。车身控制器21(body control module，BCM)又称为车身电脑，在汽车工程中是指用于控制车身电器系统的电子控制单元(ECU)，是汽车的重要组成部分之一，车身控制器21常见的功能包括控制电动车窗、电动后视镜、空调、大灯、转向灯、防盗锁系统、中控锁、除霜装置等，车身控制器21可以通过总线与其他车载ECU相连。可以理解，车身控制器21的具体类型并不是唯一的，在一个实施例中，可采用一般乘用车中的车身控制器21实现。

进一步地，在一个实施例中，传感器件22包括传感器和局域互联网络通信模块，传感器连接局域互联网络通信模块，局域互联网络通信模块连接车身控制器21。

具体地，本实施例的方案中，传感组件与车身控制器21之间通过局域互联网络总线通信连接，用以将采集得到的各种参数信息发送至车身控制器21。局域互联网络(LocalInterconnect Network)通信模块，即为采用LIN总线进行通信的网络模块，Lin是一种低成本的串行通讯网络，用于实现汽车中的分布式电子系统控制。Lin的目标是为现有汽车网络(例如CAN总线)提供辅助功能，因此Lin总线是一种辅助的总线网络。本是实施例的方案，使用Lin总线实现传感器与车身控制器21之间的通信，可大大节省成本。

可以理解，传感器的具体类型并不是唯一的，在一个实施例中，传感器包括轮速传感器、水温传感器、环境温度传感器、进气压力传感器、氧传感器和电子油门踏板位置传感器中的至少一种。

具体地，氧传感器设置于排气管，用来检测排气中的氧含量并反馈给ECU，以便ECU根据这个数据来调整空燃比，当氧传感器故障时，ECU无法获取这些信息，就不知道喷射的汽油量是否正确，而不合适的油气空燃比会导致发动机功率降低，增加排放污染。而轮速传感器主要是收集汽车的转速来判断汽车有没有打滑的征兆，所以，就有一个专门收集汽车轮速的传感器来完成这项工作，一般安装在每个车轮的轮毂上，而一旦传感器损坏，ABS(制动防抱死系统，antilock brake system)会失效。当水温传感器故障后，导致冷车启动时显示的还是热车时的温度信号，ECU得不到正确的信号，只能供给发动机较稀薄的混合气，所以发动机冷车不易启动，且还会伴随怠速运转不稳定，加速动力不足的问题。电子油门踏板位置传感器失效后，ECU无法测得油门位置信号，无法获得油门门踏板的正确位置，所以会出现发动机加速无力的现象，甚至出现发动机不能加速的情况。进气压力传感器就是随着发动机不同的转速负荷，感应一系列的电阻和压力变化，转换成电压信号，供ECU修正喷油量和点火正时角度。一般安装在节气门边上，假如故障了会引起点火困难、怠速不稳、加速无力等问题。

在一个实施例中，电池管理装置30包括电池管理器和控制器局域网络通讯模块，电池管理器连接控制器局域网络通讯模块，控制器局域网络通讯模块连接控制器局域网络总线40。

具体地，控制器局域网络通讯模块即为CAN通讯模块，在该实施例的方案中，为了通过CAN总线实现房车中电池信息的上报以及电池管理操作，电池管理装置30设置有CAN通讯模块，使得电池管理器能够通过CAN总线与人机交互装置10以及车身控制器21通信。

在一个实施例中，还提供一种房车，包括上述的房车电器通讯架构。

具体地，人机交互装置10即为用户与系统之间进行信息交互的媒介，通过人机交互装置10用户可向系统发送控制指令，同时，系统又能够将其根据用户指令进行处理后得到的相关信息，反馈到人机交互装置10以告知用户。

车身控制装置20为房车的主控制装置，房车中各个器件的控制，均通过车身控制装置20实现，其具体结构并不是唯一的，在一个实施例中，车身控制装置20为车规级车身控制装置20，可采用一般乘用车中的车身控制装置20来实现，只需要对其内部的软件根据房车控制的需求进行相应的调整即可。

控制器局域网络总线40也即CAN，CAN总线是一种应用广泛的现场总线，在工业测控和工业自动化等领域有广泛的应用，CAN总线协议逐渐成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，由于采用了许多新技术和独特的设计思想，与同类产品相比，CAN总线在数据通信方面具有可靠、实时和灵活的优点。

因此，通过本实施例的方案得到的房车，电器通讯架构的人机交互装置10、车身控制器21以及电池管理装置30之间通过控制器局域网络总线40进行通信，用户在人机交互装置10输入的操作指令，可通过控制器局域网络总线40传输到车身控制装置20，实现房车中不同电器的运行控制。同时，房车中不同电器的电器信息还能通过控制器局域网络总线40回传到人机交互装置10进行显示，以供用户查看。该电器通讯架构中各个装置通过控制器局域网络总线40进行信息传输，具有较好的抗干扰能力和通讯稳定性，使得房车能够使用在高温、高寒及振动等不同环境中，且该电器通讯架构的成本低，质量安全可靠，能够在房车中形成大规模应用，具有较强的工作可靠性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种房车电器通讯架构，其特征在于，包括：

人机交互装置，用于用户输入操作指令，以及显示来自车身控制装置和电池管理装置的电器信息；

车身控制装置，用于接收所述操作指令，并根据所述操作指令实现房车的电器功能控制；

电池管理装置；用于在所述车身控制装置的控制下实现电池管理功能；

控制器局域网络总线，所述车身控制装置、所述人机交互装置和所述电池管理装置分别连接所述控制器局域网络总线。

2.根据权利要求1所述的房车电器通讯架构，其特征在于，还包括车载远程信息处理器，所述车载远程信息处理器连接所述控制器局域网络总线。

3.根据权利要求2所述的房车电器通讯架构，其特征在于，所述车载远程信息处理器为车规级车载远程信息处理器。

4.根据权利要求1所述的房车电器通讯架构，其特征在于，所述控制器局域网络总线包括高电平总线、低电平总线、第一终端电阻和第二终端电阻，所述高电平总线的第一端通过所述第一终端电阻连接所述低电平总线的第一端，所述低电平总线的第二端通过所述第二终端电阻连接所述高电平总线的第二端，所述车身控制装置的第一端接入所述高电平总线的第一端与第二端之间，所述车身控制装置的第二端接入所述低电平总线的第一端与第二端之间，所述人机交互装置的第一端接入所述高电平总线的第一端与第二端之间，所述人机交互装置的第二端接入所述低电平总线的第一端与第二端之间，所述电池管理装置的第一端接入所述高电平总线的第一端与第二端之间，所述电池管理装置的第二端接入所述低电平总线的第一端与第二端之间。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的房车电器通讯架构，其特征在于，所述车身控制装置包括车身控制器和传感器件，所述车身控制器连接所述控制器局域网络总线，所述传感器件连接所述车身控制器。

6.根据权利要求5所述的房车电器通讯架构，其特征在于，所述传感器件包括传感器和局域互联网络通信模块，所述传感器连接所述局域互联网络通信模块，所述局域互联网络通信模块连接所述车身控制器。

7.根据权利要求6所述的房车电器通讯架构，其特征在于，所述传感器包括轮速传感器、水温传感器、环境温度传感器、进气压力传感器、氧传感器和电子油门踏板位置传感器中的至少一种。

8.根据权利要求1-4任意一项所述的房车电器通讯架构，其特征在于，所述电池管理装置包括电池管理器和控制器局域网络通讯模块，所述电池管理器连接所述控制器局域网络通讯模块，所述控制器局域网络通讯模块连接所述控制器局域网络总线。

9.根据权利要求1-4任意一项所述的房车电器通讯架构，其特征在于，所述人机交互装置为车规级人机交互装置，和/或所述车身控制装置为车规级车身控制装置。

10.一种房车，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的房车电器通讯架构。

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