网络及远程操作技术的不断发展带动了远程控制系统的应用,尤其是在工业控制领域,其不仅成本低、安装简单、维护便捷,还实现了远程操控及资源共享,因此,在车辆控制领域具有极大的应用价值。
远程控制有效实现了“一对多”,用户可利用一台计算机对多台远程计算机进行控制,用户无需对所有计算机进行调制解调器的设置,只需利用局域网,即可实现多点控制,而用户即此局域网的管理人员,不仅省去了多台调制解调器,还提高了安全性及可靠性,易于管理。
远程操纵车辆时,先执行客户端程序,向汽车进行控制信号的发送,构建起一个远程服务,再利用该远程服务中的各类控制功能,成功将操纵指令发送出去,指挥汽车中所有应用程序的各种运行。此方式即建立在远程服务基础上的远程控制,利用远程控制软件在计算机间构建了一条有序的数据、信息交换通道,控制端通过此通道可以向汽车发送控制指令,操纵汽车完成所有工作。在控制端会对远程被控制端的执行结果进行显示,程序运行所需资源都由被控计算机提供。
当前,全球的计算机网络以及技术、传感器技术、电子技术都在迅猛发展,将其应用到汽车技术中,使得汽车电子控制技术也在不断地成熟和完善,汽车电子控制技术在汽车业的广泛应用和发展,使得电子装置更加的标准化,从而实现了现代汽车的电子化。汽车电子控制技术不仅有利于改善汽车的各种性能,比如,经济性、动力性、环保性、安全性以及行驶过程中的舒适性,推动汽车产业的发展而且还有利于电子产业的发展,所以汽车电子控制技术有利于汽车电子化的快速发展,它也是汽车工业不断发展的关键。
汽车电子技术是在电子技术迅速发展的基础上建立起来的,当前由于汽车上的电子控制单元越来越多,因此连接的导线也越来越多,这时就出现了一些问题,就必须要解决好控制单元的通信问题以及导线的成本问题。
车联网是物联网技术在智能交通系统中的应用,它提供与车辆安全相关的远程控制服务、远程车辆定位、车况查询等,是重点关注的服务类型。同时智能手机应用到车联网服务中,成为一种发展趋势。现有的OnStar手机应用包括车况、遥控、助手三大服务,其中遥控包括远程车门锁的开启与关闭,远程启动车辆,远程双闪灯或鸣喇叭(提示车辆位置)。宝马的Connected Diver可以在使用车辆前,预先远程开启空调,以及提供车辆远程定位。这些远程控制服务使车辆变得更加智能,同时为用户带来安全,便捷的驾车体验。目前远程控制系统架构主要有C/S(Client/Server)架构和B/S(Browser/Server)架构。其中C/S架构是指客户端向用户提供操作界面,接受用户输入信息请求,然后向服务器端发送数据,并将服务器响应的结果反馈给用户。关于C/S架构应用主要有:
采用C/S架构远程控制机器人,可以实现远程控制,但需专门开发客户端软件,造成客户端类型受限,扩展性不强;采用C/S架构通过PC端采用PPP协议远程控制和监控飞艇,PPP协议只是针对点对点通信,协议兼容性不强,也需开发客户端软件。相比于C/S架构,B/S架构的客户端简化成一个WeB浏览器,相应的逻辑被集中起来,置于远程服务器上,减少了维护成本,这样系统更稳定。
关于B/S架构应用主要有:设计了B/S架构,使用简单的网络管理协议远程控制和监控实验室的电脑和通信设备,虽然客户端软件不需开发,但协议对于查询以及返回的数据包等格式没有明确定义,不标准;采用B/S架构,用户通过控制台发出控制命令,经控制中心转发给被控设备,执行控制命令,系统架构针对特定需求而设计,不开放.
远程操作与信息传输技术解决了在现场办公人员出去执勤车辆内无人的情况下,由控制室内操作人员远程打开车内相关设备并将现场监控信息传回控制室内,供相关人员观看分析。
当现场车辆内无人时户控室人员通过在上位机上操作腔制车辆现场设备启停、升降、翻转。远程操作摄像头工作及时了解现场信息和工作状况。
现场车辆工况可由安装在车辆各处的信息采集点将车辆运行状况采集到P L C 存储器内。此类信息和现场摄像头采集信息经由Internet网络传送至中控室内便于及时掌控各现场工作信息和状况。
汽车电子控制技术包括多种技术比如:发动机的电子燃油控制技术,巡航系统,汽车的AMT、EPS以及ABS控制器,车载电话、电视、音响等技术,在电控单元之间的数据交换技术,数据及时通信技术等。CAN总线当前有着良好的发展前景,是电子控制网络的主要发展的方向。电子控制技术在不断地应用到汽车制造的过程中,比如,自动变速箱、发动机电控、主动或半主动悬架、防抱死、安全气囊等,这样就使得汽车在电子控制上形成网状的相互联系的局面,CAN组建出的局域网如图所示。汽车CAN总线内部局域网络
不同的电子控制装置在数据传输速率方面的要求是不同的,对CAN总线的选用标准也是不同的,一些常用的标准如下:
⑴动力传动子网。对于动力传动子网的的各种装置如:变速箱、发动机以及制动装置收集到的是速率较高的传感器的信号,这就需要高速的TTCAN和CAN来将传感器的信号来发送出去,这种高速的TTCAN和CAN是以J2284、J1939以及ISO11898的标准组建起来的,只有这样才能实现及时的动态控制。
⑵车身电子子网。在车身系统中的控制装置也是比较多的,比如对座椅的控制、对转向灯的控制,对示宽灯的控制、对刹车灯的控制、对车门的控制、对汽车仪表灯的控制,这些控制装置需要较多的布线,所以在车身电子子网中需要利用低速容错的CAN来增加系统的抗干扰性和不断地增长传输的距离,所以这就需要在J2284以及ISO 11519-2的标准上来建立低速容错CAN。
⑶故障诊断子网。当前在诊断故障子网这一模块上,已经出现了可以发展成为汽车产业诊断故障的通用标准的J2480以及ISO/DIS 15765的通信协议。
(1)控制系统的心脏是中央控制模块,这一模块可以控制车辆的所有系统,它的运作原理是由CAN总线将所有系统的开关量、脉冲量、模拟量等收集起来通过处理器集中运算,分析处理,最终再由CAN总线来发出具体的控制指令,来对整个车辆的系统进行控制。
(2)对点火时刻进行有效控制就要通过电子点火系统控制模块,这一模块的工作原理是利用高精度的曲轴位置、负荷、排气含氧、易燃、进气温度、冷却水温等不同的传感器,通过专门的微处理芯片来对点火的顺序与时刻进行控制,实现对点火的有效控制。
(3)对燃油的控制主要是利用制燃油供给系统模块,这一模块主要被引用到电子汽油喷射系统和电子石化油系统中,它的工作原理是通过电子点火系统、气流量、燃油液位的传感器来对燃油进行控制,来达到节约用油、节约资源、科学环保的目的。
(4)动力终端与开关量控制模块是用来对发动机的油压、油温、水温以及传动箱的油压的测控,它的工作原理是该模块对火焰传感器对点火状态检测时所形成的数据以及发动机转动时的数据,车门、车灯、窗等的信号所传输的数据在经过PCI18F458单片机芯片的处理和分析后,最后经过CAN总线的控制器将其送到总线,来实现与中央控制模块的通信。
(5)减速和差速的控制上会运用到制动防抱死控制模块,它的工作原理是利用转速传感器以及高速电磁阀等来对车辆进行控制,这样可以对车辆的启动和加速时车轮打滑进行有效地控制防止在制动的过程中出现车轮抱死、方向失控、车轮打滑、甩尾等现象的出现。
(6)电动助力转向系统模块主要是利用车的外部条件来对车的转向助力进行调节,从而使得转向功能得到最优化。
(7)安全气囊触发装置、气囊以及气体发生器构成了安全气囊系统模块。安全气囊的触发装置主要由监控装置、电子控制装置、传感器、储备电源组成。这一模块的工作原理是由加速传感器来发出信号,电子控制系统接受信号并分析处理,如果是发生事故,则会对气体发生器发出吹胀气囊的命令,整个过程的用时是非常短的。触发装置会处在一个监控的状态来保障气囊时刻处在待工作的状态下。
(8)悬挂控制系统模块主要是对车辆的悬挂的刚度和阻尼功能进行调节,具体说就是对监控装置、加速度传感器、制动压力传感器、控制装置、车身位移传感器、侧向加速度传感器、以及高性能液压组件的调节控制。以此来提高车辆的车身状况,保障行驶时的稳定和乘坐的舒适度。
(9)电子自动换档系统模块就是运用电子装置,使电磁阀和气动伺服机构充分协调工作,从而使车更加容易的操作,保障车辆行驶的安全性。
(10) 汽车人机界面模块就是指人和车辆之间的互动交流,汽车的相关信息以及运行状况通过显示屏来显示出来,使得车主可以通过显示出的信息对车的状况一目了然,有利于发现故障,对车的某些参数得到有效方便的限制。
(11)仪表指示模块是通过各种仪表输出的信号对车辆的状态进行控制,比如,水温、气压、里程、速度、油量等仪表会输出一些数据,通过这些数据就可以很好地对车辆进行控制。