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信息技术让物流重卡一路精彩(下)

时间:2022-03-23 09:27:07 来源:网友投稿

物流重卡越来越多地采用多路总线技术(网络)

过去,汽车通常采用点对点的通信方式,将电子控制单元及负载设备连接起来。随着电子设备的不断增加,势必造成导线数量的不断增多,从而使得在有限的汽车空间内布线越来越困难,限制了功能的扩展。同时导线质量每增加50 kg,油耗会增加0.2 L/100km。

时下车用电子控制单元(ECU)数目越来越多,线束越来越多,故障率增加;控制器之间交换的信息越来越多,安全性、舒适性等汽车功能需求越来越高。采用多路总线技术的目的是降低线束的复杂程度,减少联接点的数量,在一根或两根电线上传递大量的数据信息。由于现代汽车的技术水平大幅提高,要求能对更多的汽车运行参数进行控制,因而汽车控制器的数量在不断地上升,从开始的几个发展到几十个以至于上百个控制单元。控制单元数量的增加,使得它们互相之间的信息交换也越来越密集。为此数据总线提供一种特殊的局域网来为汽车的控制器之间进行数据交换。网络技术给汽车厂商带来的好处:大幅减少线束,减少重量,减少成本,减少尺寸,减少连接器的数量;数据共享;显著提高整车智能控制水平;网络平台的建立使新控制功能的加入变得更容易;故障诊断和维修能力显著提升;器件简化,成本降低,通过信息共享减少传感器的数量。

多个计算机间的通讯利用“总线”进行。多路总线技术是指利用同一根线传递许多数据信息以保证电控单元(ECU)相互通讯,这根线称为“总线”。19 8 0年起,汽车内开始装用网络。19 8 6-19 8 9年德国bosch提出汽车车载局域网(LAN)基本协议CAN(Controller Area Network),美国汽车工程师学会SAE提出J1850协议,X-by-wire从Fly-by-wire发展过来。

各种不同的通讯方式:一是并行方式,在这种通讯方式下,每根线只传输一个二进制位。因此如果需要传输多个二进制位的话,就需要多根线进行。二是串行方式,在这种通讯方式下,每个b it一个一个地被传输,我们选用的就是这种连接方式。

局域网:局域网是在一个有限区域内连接的计算机的网络,通过这个网络实现这个系统内的资源共享和信息通信。局域网一般的数据传输距离在10 0~25 0 m,汽车上的局域网传输距离在几十米范围,速度10~10000Kbit/s。

数据总线:是模块间运行数据的通道,即所谓的信息高速公路。数据总线可以实现在一条数据线上传递的信号能被多个系统共享,从而最大限度提高系统整体效率。将过去一线一用的专线制改为一线多用制。常见的电脑键盘有104个键,可以发出一百多个指令,但键盘与主机之间的数据连接线只有7根。

网关:汽车上使用了很多总线和网络,必须用一种有特殊功能的计算机达到信息共享和不产生协议间的冲突,实现无差错数据传输,这种计算机就叫网关。为了可靠的传输数据,通常将原始数据分割成一定长度的数据单元,这个数据单元称为帧。一帧内包括同步信号,错误控制,流量控制,控制信息,数据信息,寻址信息等。

总线规则:公路运输需要交通规则维持正常运行。数据总线也需要信号传递规范。一是分时规则:在某一个时刻,数据总线被两个部件占用,在两个部件之间传递信号。二是多路总线技术的执行步骤:收集相关信息、编码、传输信息;向相关ECU分配信息;信息解码(数模转换);执行相应功能。

网络分级。A级:命令单元多路连接(车身控制、仪表显示);B级:传感器、开关及控制单元多路传输(信号设备、舒适性设备);C级:实时控制单元多路传输(电控发动机、自动变速箱、制动防滑系统);D级:针对视觉数据连接(多媒体)。

未来物流重卡的信息系统发展趋势

在今后的5年内,欧洲物流重卡将会有一个不同的通信系统。建设一个灵活方便的系统的关键是各功能系统之间的通讯和汽车网络。物流重卡内的网络将使其各种需求的功能成为可能,如果依靠各个单独的载货汽车制造商来设计,系统将会使用不同类型的通信网络,不过其子系统之间的信息共享这一总特征会是相同的。欧洲载货汽车今后使用的仪表将只包括少量且驾驶时必需的计量器,可以提供车速和发动机转速、传动系统控制、驾驶室系统发展趋势和时间、汽车使用以及驾驶情况的信息可以很容易地获得,其历史记录的主要参数也可以显示出来。仪表显示对选装的系统也是可用的,例如车队管理和导航系统。货物装载或投递的新规定也在仪表板或其附近显示出来。导航部件将是一个可安装在任何地方的密封模块,用来向仪表显示发送路线指引信息。

物流重卡信息系统的近期发展:巡航控制以及减速器调整等的信息,出错信息显示将更多的使用图形显示,在引入新的系统和功能时,也将具有高度的灵活性。在今后的汽车仪表上,步进电动机的应用将很普遍,这大大提高了仪表的精度和稳定性。

欧盟要求的数字自记式转速计将使显示仪表的设计获得更多的自由。车速里程表将不再是新的自记式转速计的一部分,这使之更经济。加密的传感器将可从变速箱获得速度信息,无需再使用安装电缆。自记式转速计将可提供速度、时间、日期信号供所有汽车上的系统使用。

物流重卡管理系统将是载货汽车信息系统的一个标准部分,其信息储存在一个单独的单元,并选择有用的信息显示出来。仪表板是全彩显示,多数警告信号都可显示出来。系统的灵活性还允许制造商按用户的要求,为单独的汽车制作软件或设计程序外部诊断设备,将可以通过一个网关使用多数车内系统,取出出错信息及其发生的日期外事件或事故发出警告的小型载货汽车,只需要一些基本的信息,有蜂窝电话就够了。仪表显示能否成为一个信息中心的关键,在于网络信息的共享显示模块可以调换以满足不同的市场需求。出现新的显示技术时只需更换显示模块而仪表的其他部分可以继续使用。

物流重卡信息系统的发展前景

在未来10年后进入市场的物流重卡,将具备发达的信息共享网络来自某一功能或单元的信息对其他所有系统都是可用的。物流重卡的所有者可使用一个标准化的选择母线,像在个人计算机上那样利用现存的通信资源联结装备。新母线还可以用来引入特殊的装备,如安全气囊和其他与安全有关的装备。汽车仪表将使用大而平的屏幕,可用来显示各种类型的信息,警告信息将综合运用听觉和视觉的手段,视觉信息不仅可以显示在仪表上,还可以反射到挡风玻璃上。驾驶所必需的速度、路线指引及警告信息还可以利用前风窗玻璃映像显示出来。避撞系统和智能巡航控制将使驾驶更容易更安全。紧凑的后视摄像机将成为物流重卡的标准装备。具有语音识别功能的声控系统将很普遍。包含所有必需功能的仪表板将是一个系统,实现了一体化。汽车上系统所需的信息将由各种智能传感器如速度、加速和温度传感器等提供。LED和荧光箔将用来照明。发光聚合物箔片或其他类型的薄膜材料将取代现在的ICD,这可以大大降低成本。物流重卡管理功能将被并入其它电子单元,车载计算机内的软件将用来管理汽车。管理物流重卡所需的重要的维修资料和历史记录将被储存在单独的电子单元。其他所有的单元也可以使用这些资料。

随着各联成网络的电子单元传送的信息的可用性提高,远程诊断和故障查找将逐步发展起来,改良的移动通信设备也将促进这一趋势的发展速度。那时,汽车自诊断和外部诊断故障的能力之间的差别将会减小。控制电子元件将会更加分散地安装在被控部件附近,控制信号将是一个数字信息。物理控制将被子系统控制计算机内的软件所取代,控制功能也可以通过选择菜单来方便的实现。实时路线指引系统将成为标准装备,安全、警告和汽车跟踪功能将更加完善,智能传感器将可以测知汽车的负荷,避免超载和配载不均匀,增加车辆的安全性。

总之,高速移动数字通信技术将成为物流重卡运输链中的一个“结”,卫星通信和因特网将广泛使用,特别是在长途物流重卡上,这将有助于驾驶者和货物的安全。世界各大汽车制造商们都在快马加鞭地进行着信息技术的应用。尽管目前还有许多问题尚未解决,诸如:各种软、硬件之间的无缝衔接,制定适合汽车信息技术应用的统一标准和信息系统如何集成等,但相信攻克这些难关指日可待。可以预见未来物流重卡将不再是一个移动的孤独空间,而是一个快乐、安全和与外界息息相关且充满活力的“信息单元”。

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