RU102568U1 - VEHICLE INFORMATION AND MANAGEMENT SYSTEM - Google Patents

Abstract

Информационно-управляющая система транспортного средства, содержащая связанные между собой информационной шиной блок управления панели приборов и блоки управления приводами дверей, при этом последние соединены с датчиками положения створок дверей и исполнительными устройствами их приводов, средства диагностики, встроенные в упомянутые блоки управления, отличающаяся тем, что дополнительно содержит блоки управления наружными светотехническими устройствами, а блок управления панели приборов непосредственно связан с каждым блоком управления соответствующей дверью и блоком управления соответствующим светотехническим устройством, причем и блоки управления приводами дверей, и блоки управления наружными светотехническими устройствами соответственно идентичны между собой по структурным составляющим и алгоритмам управления. The vehicle information and control system, comprising the instrument panel control unit and door drive control units interconnected by the information bus, the latter being connected to door leaf position sensors and actuators for their drives, diagnostic tools built into the said control units, characterized in which additionally contains control units for outdoor lighting devices, and the control panel of the instrument panel is directly connected to each control unit the corresponding door and the control unit of the corresponding lighting device, and the control units of the door drives and the control units of the external lighting devices are respectively identical in terms of structural components and control algorithms.

Description

Полезная модель относится к транспортной технике и может найти применение в многофункциональных бортовых информационно-управляющих системах пассажирского транспорта, например, автобусов. Известны системы для последовательной передачи данных в автомобилях, в которых жгуты проводов проходят от панели управления к блоку коммутации и далее к исполнительным устройствам. [1]The utility model relates to transport equipment and can find application in multifunctional on-board information and control systems of passenger transport, for example, buses. Known systems for serial data transmission in cars, in which the wire harnesses pass from the control panel to the switching unit and further to the actuators. [one]

Однако, как известно, в современных транспортных средствах существует тенденция к увеличению количества электронных устройств и широкому применению микропроцессорной технике. При этом встает проблема интеграции систем управления нагрузками транспортного средства и сокращения длины электропроводов, путем применения информационных шин, например LINbus, CANbus, протоколов ISO 15765 и др.However, as you know, in modern vehicles there is a tendency to increase the number of electronic devices and the widespread use of microprocessor technology. This raises the problem of integrating vehicle load control systems and reducing the length of electrical wires by using information buses, for example LINbus, CANbus, ISO 15765 protocols, etc.

В качестве ближайшего аналога выбрана модульная система управления дверями MTS фирмы WABCO [2]. В системе блок управления панели приборов контролирует управления дверями любых типов как с пневматическим, так и с электрическим приводом посредством информационной шины CAN, связанной с управляющими блоками дверей.As the closest analogue, the WABCO modular door control system MTS was selected [2]. In the system, the control panel of the instrument panel monitors the control of all types of doors with both pneumatic and electric drives through the CAN information bus associated with the control blocks of the doors.

Датчики постоянно регистрируют перемещение створок двери и сообщают соответствующему блоку управления текущее ее положение. Если это положение не совпадает с требуемыми параметрами, движение двери останавливается, и она затем переводится водителем вручную в крайнее положение, либо повторяются команды автоматического управления.Sensors constantly record the movement of the door leaves and inform the corresponding control unit of its current position. If this position does not coincide with the required parameters, the door stops moving, and then the driver manually moves to the extreme position, or the automatic control commands are repeated.

Кроме того, в систему MTS встроена тест-система с возможностью выявления и индикации отсутствия связей блока управления панели приборов с остальными блоками управления и обнаружения мест неисправности.In addition, a test system is built into the MTS system with the ability to detect and indicate the absence of communications between the instrument panel control unit and other control units and detect fault locations.

Блок управления панели приборов выполнен с возможностью отображения на дисплее контролируемых режимных параметров.The control panel of the instrument panel is configured to display controlled operating parameters on the display.

Недостатком этой системы является то, что модуль управления первой двери транспортного средства посылает команды управления по шине CAN всем остальным дверным блокам. В случае отказов в его работе, все остальные управляющие блоки будут также бездействовать.The disadvantage of this system is that the control module of the first door of the vehicle sends control commands via the CAN bus to all other door blocks. In the event of a failure in its operation, all other control units will also be inactive.

Задачей настоящего технического решения является повышение надежности системы путем селективного управления подключенными нагрузками транспортного средства и расширение ее функциональных возможностей.The objective of this technical solution is to increase the reliability of the system by selectively controlling the connected loads of the vehicle and expanding its functionality.

Задача решена в информационно-управляющей системе, содержащей связанные между собой информационной шиной блок управления панели приборов и блоки управления приводами дверей, при этом последние соединены с датчиками положения створок дверей и исполнительными устройствами их приводов, а также содержащей средства диагностики, встроенные в упомянутые блоки управления, причем, согласно техническому решению, система дополнительно содержит блоки управления наружными светотехническими устройствами, а блок управления панели приборов непосредственно связан с каждым блоком управления соответствующей дверью и блоком управления соответствующим светотехническим устройством, при этом и блоки привода дверей, и блоки управления наружными светотехническими устройствами соответственно идентичны между собой по структурным составляющим и алгоритмам управления. Такое исполнение информационно-управляющей системы транспортного средства с соответствующим программным обеспечением трех типов электронных блоков, позволяющим обрабатывать входные сигналы, формировать сигналы управления бортовой электрической сети и диагностики, обеспечивает надежную работоспособность всех электронных блоков управления, а также расширяет ее функциональные возможности.The problem is solved in an information management system containing a control panel for the instrument panel and door drive control units interconnected with the information bus, the latter being connected to door leaf position sensors and actuators for their drives, as well as diagnostic tools built into the said control units moreover, according to the technical solution, the system further comprises control units for outdoor lighting devices, and the control panel of the instrument panel is not is directly associated with each control unit of the corresponding door and the control unit of the corresponding lighting device, while the door drive units and control units of the external lighting devices are respectively identical in terms of structural components and control algorithms. Such a design of the vehicle information and control system with the corresponding software of three types of electronic units, which allows processing input signals, generating control signals of the on-board electrical network and diagnostics, ensures reliable operation of all electronic control units, and also extends its functionality.

На фиг.1 представлена структурная схема информационно-управляющей системы автобуса.Figure 1 presents the structural diagram of the information control system of the bus.

На фиг.2 - схема соединения структурных составляющих блока управления панели приборов, блока управления приводом двери и блока управления наружным светотехническим устройством.Figure 2 - connection diagram of the structural components of the control panel of the instrument panel, the control unit of the door drive and the control unit of the external lighting device.

Информационно-управляющая система пассажирского транспортного средства состоит из блока 1 управления панели приборов, блоков 2-4 управления приводами дверей, по их числу в транспортном средстве, и четырех блоков 5-8 управления наружными светотехническими устройствами. Все блоки объединены внутрисистемной информационной шиной 9, например, CAN. Для связи с другими электронными системами транспортного средства и внешним диагностическим оборудованием блок 1 управления панели приборов подключен к внешней информационной шине 10.The information and control system of a passenger vehicle consists of a control panel 1 for the instrument panel, blocks 2-4 for controlling the door drives, by their number in the vehicle, and four blocks 5-8 for controlling external lighting devices. All blocks are connected by an intra-system information bus 9, for example, CAN. For communication with other electronic systems of the vehicle and external diagnostic equipment, the control unit 1 of the instrument panel is connected to an external information bus 10.

Все упомянутые блоки системы содержат входные формирователи 11, преобразующие уровни входных сигналов в логические уровни микроконтроллера 12, который и выполняет все функции по управлению и диагностике каждого блока.All of the mentioned blocks of the system contain input shapers 11 that convert the levels of the input signals to the logic levels of the microcontroller 12, which performs all the functions of management and diagnostics of each block.

Сигналы управления от микроконтроллера 12 поступают на выходные ключи 13, которые производят усиление сигналов по току и напряжению. Сигналы выходных ключей 13 являются выходными сигналами соответствующего блока и поступают на исполнительные устройства. С целью самодиагностики сигналы состояния выходных ключей 13 поступают в микроконтроллер 12.The control signals from the microcontroller 12 are fed to the output keys 13, which produce amplification of the signals for current and voltage. The signals of the output keys 13 are the output signals of the corresponding block and are supplied to the actuators. For the purpose of self-diagnosis, the status signals of the output keys 13 enter the microcontroller 12.

Для обмена информацией каждый блок имеет приемопередатчик 14 внутрисистемной информационной шины 9. Блок 1 управления панели приборов имеет также приемопередатчик 15 внешней информационной шины 10.For the exchange of information, each unit has a transceiver 14 of the intra-system information bus 9. The control unit 1 of the instrument panel also has a transceiver 15 of the external information bus 10.

Входы блока 1 управления панели приборов подключены к органам управления - выключателям 16 панели приборов и подрулевому переключателю (не показан), необходимым для управления исполнительными устройствами системы - фарами, фонарями, обогревателями зеркал и стекол, приводами дверей (не показаны). Выходы блока 1 управления панели приборов подключены к контрольным лампам 17 панели приборов, сигнализирующим о состоянии исполнительных устройств, например, об открытии дверей, включении дальнего света.The inputs of the control unit 1 of the instrument panel are connected to the controls - switches 16 of the instrument panel and the steering column switch (not shown), necessary for controlling the actuators of the system — headlights, lights, mirror and glass heaters, door drives (not shown). The outputs of the control unit 1 of the instrument panel are connected to the control lamps 17 of the instrument panel, signaling the status of the actuators, for example, opening doors, turning on the main beam.

Входы блоков 2-4 управления приводами дверей подключены к датчикам 18 положения створок соответствующей двери, датчикам аварийных состояний приводов и кнопкам требования остановки (не показаны).The inputs of the door drive control units 2-4 are connected to the sensors 18 of the leaflet position of the corresponding door, the sensors of emergency states of the drives, and the stop demand buttons (not shown).

Блок управления приводами дверей имеет также несколько адресных входов 19. Путем замыкания отдельных адресных входов на отрицательный вывод бортовой сети транспортного средства блоку задается его адрес в составе системы.The door drive control unit also has several address inputs 19. By closing the individual address inputs to the negative terminal of the vehicle electrical system, the unit is assigned its address as part of the system.

Выходы блоков 2-4 управления приводами дверей соединены с электромагнитными клапанами 20 привода соответствующей двери и лампой подсвета выхода (не показана).The outputs of the door drive control units 2-4 are connected to the solenoid valves 20 of the drive of the corresponding door and an output backlight (not shown).

Блоки 5-8 управления наружными светотехническими устройствами также имеют адресные входы 19, при помощи которых они определяют одно из четырех мест своего положения в системе и состав управляемых устройств - передние левые и передние правые, задние левые и задние правые (не показаны).Blocks 5-8 control external lighting devices also have address inputs 19, with which they determine one of the four places of their position in the system and the composition of the controlled devices - front left and front right, rear left and rear right (not shown).

Выходы каждого из блоков управления наружными светотехническими устройствами соединены с соответствующими наружными устройствами 21.The outputs of each of the control units of the external lighting devices are connected to the corresponding external devices 21.

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

При включении питания микроконтроллер 12 каждого блока 1-8 автономно проводит самодиагностику. Проверяются все запоминающие устройства и вычислительное устройство микроконтроллера 12. Далее микроконтроллер 12 поочередно включает выходные ключи 13 и проверяет их состояние. Обнаруженные неисправности, как, например, замыкания выходов на общую шину, на шину питания и между собой, записываются в память микроконтроллера 12.When the power is turned on, the microcontroller 12 of each unit 1-8 independently conducts a self-test. All memory devices and the computing device of the microcontroller 12 are checked. Next, the microcontroller 12 turns on the output keys 13 one by one and checks their status. The detected malfunctions, such as, for example, short circuits of the outputs on a common bus, on the power bus, and among themselves, are recorded in the memory of the microcontroller 12.

Далее проводится проверка конфигурации системы. Ее проводит блок 1 управления панели приборов. Он формирует кадр запроса и передает его во внутрисистемную информационную шину 9.Next, the system configuration is checked. It is carried out by the dashboard control unit 1. It forms a request frame and transmits it to the intra-system information bus 9.

Периферийные блоки 2-8 принимают запрос и сообщают о результатах самодиагностики в порядке своих приоритетов, определяемых состоянием их адресных входов 19.Peripheral units 2-8 receive a request and report the results of self-diagnosis in the order of their priorities, determined by the state of their address inputs 19.

Микроконтроллер 12 блока 1 управления панели приборов ведет учет ответов и проверяет состояние периферийных блоков 2-8 по содержащейся в ответных кадрах диагностической информации. При обнаружении какой-либо неисправности включается контрольная лампа 17.The microcontroller 12 of the control panel 1 of the instrument panel keeps track of the responses and checks the status of peripheral blocks 2-8 on the basis of the diagnostic information contained in the response frames. If any malfunction is detected, the warning lamp 17 turns on.

Так как тесты начальной диагностики проводятся только при первом включении системы или при замене аккумуляторной батареи, то любая обнаруженная неисправность считается серьезной и ведет к прекращению работы системы до ее устранения.Since the initial diagnostics tests are carried out only when the system is first turned on or when the battery is replaced, any malfunction detected is considered serious and leads to the termination of the system before it is eliminated.

При отсутствии неисправностей начальная самодиагностика заканчивается и система переходит в рабочий режим.In the absence of malfunctions, the initial self-diagnosis ends and the system enters the operating mode.

В рабочем режиме система регулярно проводит самотестирование по сходным алгоритмам, с той только разницей, что при обнаружении неисправностей отключения системы не происходит, но контрольная лампа 17 включается.In operating mode, the system regularly conducts a self-test according to similar algorithms, with the only difference being that when a malfunction is detected, the system will not turn off, but the control lamp 17 turns on.

В процессе работы блок 1 управления панели приборов периодически опрашивает состояние органов управления 16 на панели приборов, проводит фильтрацию дребезга контактов, формирует кадр, передает его по информационной шине 9, принимает и проверяет ответы периферийных блоков 2-8.In the process, the control unit 1 of the instrument panel periodically polls the status of the controls 16 on the instrument panel, performs filtering of contact bounce, forms a frame, transmits it via information bus 9, receives and checks the responses of peripheral units 2-8.

Блоки 2-8 управления приводами дверей и наружными светотехническими устройствами действую только по командам блока 1 управления панели приборов. Каждый блок принимает все передачи по информационной шине 9. Принятый кадр анализируется по назначению, и, если он требует изменения состояния выходов данного блока, то действие исполняется. Параллельно проводится проверка исправности ключей 13 и исполнительных устройств. По результатам проверки формируется и передается ответный кадр. Обнаруженные ошибки фиксируются в памяти микроконтроллера 12.Blocks 2-8 control door actuators and external lighting devices operate only on the instructions of the control unit 1 of the instrument panel. Each block receives all transmissions on the information bus 9. The received frame is analyzed for its intended purpose, and if it requires a change in the status of the outputs of this block, the action is performed. In parallel, a functional check of keys 13 and actuators is performed. Based on the results of the verification, a response frame is generated and transmitted. Detected errors are recorded in the memory of the microcontroller 12.

Принятые ответы периферийных блоков 2-8 проверяются блоком 1 управления панели приборов на допустимость ответа, достоверность полученной блоком информации и исправность выходных ключей 13 и исполнительных устройств. После анализа принимается решение о включении/выключении тех или иных контрольных ламп 17 на панели приборов.The accepted answers of the peripheral units 2-8 are checked by the instrument panel control unit 1 for the validity of the response, the reliability of the information received by the unit and the serviceability of the output keys 13 and actuators. After analysis, a decision is made to turn on / off one or another control lamp 17 on the instrument panel.

Блоки 2-4 управления приводами дверей реализуют алгоритм управления приводом двери с функцией защиты от защемления. При включении привода 20 открывания или закрывания двери запускается отсчет времени, и если дверь не заняла крайнее положение (не сработал датчик 18) в течение 6 секунд, привод выключается. Привод выключается также при срабатывании датчика 18 при нормальном открывание или закрывании двери. В любом случае передается соответствующее сообщение по информационной шине 9. Ошибка несрабатывания в памяти блоков 2-4 не фиксируется.The door drive control units 2-4 implement a door drive control algorithm with a pinch protection function. When the drive 20 for opening or closing the door is turned on, the countdown starts, and if the door does not take its extreme position (sensor 18 did not work) for 6 seconds, the drive turns off. The drive also shuts down when the sensor 18 is triggered during normal opening or closing of the door. In any case, a corresponding message is transmitted via the information bus 9. An error of failure in the memory of blocks 2-4 is not fixed.

Блок 1 управления панели приборов индицирует открытое или закрытое состояние створок дверей при помощи контрольных ламп 17. При возникновении нештатных ситуаций окончательное решение принимает водитель.The control panel 1 of the instrument panel indicates the open or closed state of the door leaves with the help of warning lamps 17. In case of emergency, the final decision is made by the driver.

Информационно-управляющая система транспортного средства позволяет повысить надежность управления подключенными к системе нагрузками и расширить ее функциональные возможности.The information management system of the vehicle allows to increase the reliability of managing the loads connected to the system and expand its functionality.

Источники информации:Information sources:

1. DE 4100778, B60R 16/02, опубл. 21.05.92.1. DE 4100778, B60R 16/02, publ. 05/21/92.

2. MTS Modular Door Control System [он-лайн]. WABCO [найдено 2010-07-30]. Найдено в Интернет <URL: http://www.wabco-auto.com/en/products_wabco/vehicle-electronic-systems/modular-door-control-mts>.2. MTS Modular Door Control System [on-line]. WABCO [found 2010-07-30]. Found on the Internet <URL: http://www.wabco-auto.com/en/products_wabco/vehicle-electronic-systems/modular-door-control-mts>.

Claims (1)

Информационно-управляющая система транспортного средства, содержащая связанные между собой информационной шиной блок управления панели приборов и блоки управления приводами дверей, при этом последние соединены с датчиками положения створок дверей и исполнительными устройствами их приводов, средства диагностики, встроенные в упомянутые блоки управления, отличающаяся тем, что дополнительно содержит блоки управления наружными светотехническими устройствами, а блок управления панели приборов непосредственно связан с каждым блоком управления соответствующей дверью и блоком управления соответствующим светотехническим устройством, причем и блоки управления приводами дверей, и блоки управления наружными светотехническими устройствами соответственно идентичны между собой по структурным составляющим и алгоритмам управления.

The vehicle information and control system, comprising the instrument panel control unit and door drive control units interconnected by the information bus, the latter being connected to door leaf position sensors and actuators for their drives, diagnostic tools built into the said control units, characterized in which additionally contains control units for outdoor lighting devices, and the control panel of the instrument panel is directly connected to each control unit the corresponding door and the control unit of the corresponding lighting device, and the control units of the door drives and the control units of the external lighting devices are respectively identical in terms of structural components and control algorithms.