本发明涉及一种带lcd屏指示连接器的can fd车载局域网线束,主要应用于带canfd总线的新能源电动汽车局域网控制与显示。
背景技术:
1、汽车线束本是一种典型的非标汽车部件,却是实现汽车轻量化和电子化的必备部件。随着人工智能(ai)技术和无人驾驶汽车的推出以及高清晰摄像头和雷达设备的广泛应用,对高宽带和大数据量数据长度的需求与日俱增;此外,新能源电动汽车的方兴未艾,又大大强化了汽车自动防滑稳定系统、防抱死制动系统、悬浮系统的控制水平,特别是这些控制动作的瞬间均需要交换处理大量的数据,从而使得传统的技术已变得无能为力,就连标准的can总线的升级也提上议事日程。
2、另一方面,汽车线束的制造过程通常也具有其特殊性,除了部分使用线束插件机以外还需要大量的人力参与。本发明人曾经走访过许多汽车线束制造厂家,结果发现了一个不争的事实:汽车线束的制造过程除了大量使用人工之外,其can车载局域网总线还总是分为高、中、低三种,即同时从车载中心控制盒中拉扯出多路的高、中、低can车载局域网总线,而没有从一条主线束上的任意处分出枝丫,这类线束的安排逻辑也就意味着标准的can车载局域网络控制总线也不过是当作普通的线控线束来使用,这势必大大限制了can车载局域网络协议的有效执行,从网络上来说是不划算的,而且是一种浪费。
3、其实,can车载局域总线的这种非网络化的线控安排,主要是有自身的苦衷,首先,这类线束只支持8个字节的数据包、拥有固定不变的传输波特率以及较低的网络传输效率,一旦数据链出错,只能舍弃整个的数据包,所以,也只能按照波特率高、中、低三档传输的需求来走线;其次,随着无人驾驶汽车或无人飞机的出现,则需要实时向监控基站传输大量的高清晰摄像头信息、5g位置和雷达信息,因此,发展的现状也逼迫原有的can协议开始改进扩展。为此,2012年,德国的bosch公司率先推出了can总线协议的升级版本can fd(canwith flexible data-rate),这是一种可变速率 can的升级本,以便满足车载局域网络对快速发展的高宽带和大数据量数据场长度的需求。由于can fd 总线继承了标准的can总线优点,规范了任意两个 can 节点之间的兼容性,且将8个字节的数据包升级到64字节,标准的11位标识符扩展到29位,其易用性、高可靠性使得它的应用范围已远超出了汽车行业,并且开始向新能源电池管理、机械制造、机器人、数控机床、医疗仪器、电力机车、 船舶、小区安防管理等领域发展渗透,被公认为几种最有前途的工业现场总线之一。
4、据此,本发明申请提出了一种基于can fd的局域网总线思路的can fd车载局域网线束解决方案,其新颖别致之处是:一、从车载局域网络中心控制盒中只需拉扯出一条基于can fd车载局域网的总线主线束,而不是从车载局域网络中心控制盒中多次拉扯出数条车载局域网线束;二、拉扯出的这一条can fd车载局域网主线束上允许向外连结多个节点枝丫,而且所有的节点枝丫都遵循can fd协议,而不分高、中、低三种不同速率的can车载局域网络线束;三、所有的分节点枝丫端点处均带lcd屏指示连接器,因此,这种带lcd屏指示连接器的can fd车载局域网线束在各个节点终端处展现出很强的实时显示控制能力,表达了执行can fd协议的健壮性。
5、2017年,本发明人之一曾经提出了“电动车can总线局域网络集成模块控制器”(发明专利号:zl201710760842.0),可惜的是,在can fd面前,这种网络集成模块控制器的思路也明显落伍了,首先,它是基于标准can的网络集成模块,与现有技术相比已在性能上处于下风;其次,这种网络集成模块控制器没有在线数据和状态的显示功能,因此仍带有传统线控的痕迹,在功能操作上表现出不完备性;再其次,这种网络集成模块控制器是在标准的can总线局域网络的基础上构建的,只支持八个字节的数据包,很难满足边缘计算、自动驾驶和深度学习方面的全新要求,。
6、据此,本发明申请提出了一种带lcd屏指示连接器的can fd车载局域网线束,系统所遵循的can fd实际上是一个具有很高可靠性、保密性和强有力的检错能力的局域网络总线协议;由于can fd支持高达64个数据包,采用了更高效的crc算法,从而大大提高了数据帧出现错误的检测效率和通信的可靠性,并且强有力地降低了线束间出现错误的风险,可以有效地支持实时控制的通信链路,即摒弃大量的现场信号连接线缆,仅仅由单一简洁的can fd现场总线所代替,从而大大减轻现场信号连接的繁琐和成本,简化现场线束的纷杂。
7、从网络的物理结构上看, can fd属于总线式多主通信网络, 因此它既不同于传统的模拟4ma-20ma电流环,又不同于bitbus位总线和主从型的rs-485协议。在4ma-20ma电流环中,通常一般只能携带一个信号,常为过程变量,而can fd总线在传输变量过程的同时,各种设备的标识符和诊断执行信息也一并传送,其数字信号的精确性比4ma-20ma 模拟信号分辨率更高;另一方面,can fd与一般的局域网络之间的重要区别体现在它是一种专门用于工业自动化领域的一种网络,不同于信息处理的internet国际互联网等,其物理特性及网络协议特性采用了最新的技术以及独特的带lcd指示屏的硬件设计,可靠性和性能远高于陈旧的现场通信技术,这正是本发明申请的技术背景情况。总之,带lcd屏指示连接器的can fd车载局域网线束,让我们真实地感受到这个网络世界的存在,这也是保证车辆轻量化的有效措施之一。显然,本发明申请将引起网络线束市场财富的重新分配,其创造性和实用性的价值十分明显。
技术实现思路
1、据此,申请人提出了一种完全不同于传统技术思路的带lcd屏指示连接器的canfd车载局域网线束设计方案。
2、具体内容如下:
3、带lcd屏指示连接器的can fd车载局域网线束,由主线缆和分支线缆a、分支线缆b、分支线缆c和带lcd屏指示连接器的can fd车载局域网总线插头、t形护套及护套端盖组成,其要点是:
4、所述的主线缆外套耐磨的波纹管,在主线缆与分支线的枝丫节点处带t形护套,分支线缆与主线缆并线相接后,再从护套端盖处伸出,在分支线缆的端点处外接带lcd屏指示连接器的can fd车载局域网总线插头;
5、所述的主线缆与分支线缆a、分支线缆b、分支线缆c均为四线制的线缆,分别定义为can+、can-、+12v、公共地线com;
6、所述的主线缆的两个端点处也外接带lcd屏指示连接器的can fd车载局域网总线插头,以便于扩展其它can fd节点或者与上位计算机连接;
7、所述的带lcd屏指示连接器的can fd车载局域网总线插头,是一种自带数字指示器的can车载局域网总线插头,即包括lcd屏指示连接器与can车载局域网总线插头两部分,总线插头部分满足国际标准化组织iso/tc22技术委员会通过的iso/dis 11898号国际标准,所述的数字指示器上带有lcd屏幕,其lcd屏幕四周带有电源指示灯、通信指示灯、节点指示灯和自检指示灯;
8、所述的t形护套是一种带护套铰链的可开合的护套部件,主线缆穿过t形护套主通道,分支线缆a、分支线缆b、分支线缆c通过并线钳与主线缆并线后,再穿过护套分支通道和护套端盖输出,然后,护套端盖通过护套端盖内螺纹与 t形护套分支通道外螺纹相连。
9、进一步地,主线缆套在嵌入钢丝材料的波纹管中,各分支线缆与主线缆的连接封装在t形护套及护套端盖组成的空间中,以防止线缆因摩擦造成接头处的破损或引起线间的短路故障。
10、进一步地,所述的t形护套采用耐高温、耐磨的工程塑料注塑成型。
11、进一步地,所述的电源指示灯、通信指示灯、节点指示灯、自检指示灯均采用节能的led发光二极管,其中,节点指示灯点亮时,表示can fd正在与该节点通信。
1.带lcd屏指示连接器的can fd车载局域网线束,由主线缆(1)和分支线缆a(2)、分支线缆b(3)、分支线缆c(4)以及带lcd屏指示连接器的can fd车载局域网总线插头(5)、t形护套(6)及护套端盖(7)组成,其特征在于:
2.根据权利要求1所述的带lcd屏指示连接器的can fd车载局域网线束,其特征在于:主线缆(1)套在嵌入钢丝材料的波纹管中,各分支线缆与主线缆(1)的连接封装在t形护套(6)及护套端盖(7)组成的空间中。
3. 根据权利要求1所述的带lcd屏指示连接器的can fd车载局域网线束,其特征在于:所述的t形护套(6)采用耐高温、耐磨的工程塑料注塑成型。
4. 根据权利要求1所述的带lcd屏指示连接器的can fd车载局域网线束,其特征在于:所述的电源指示灯(5-3)、通信指示灯(5-4)、节点指示灯(5-5)、自检指示灯(5-6)均采用led发光二极管。
