Járműinformatika – bevezetés II.rs1.sze.hu/~korosp/Jarmuinformatika_nappali/02 -...
Transcript of Járműinformatika – bevezetés II.rs1.sze.hu/~korosp/Jarmuinformatika_nappali/02 -...
Járműves buszrendszerek osztályozása
Alaprendszerek:
CAN (High-Speed, Low-Speed)
SAE J1567 (C2D), SAE J1850 (PWM)
SAE J1850 (PWM)
VAN
Nagysebeségű / Valós idejű rendszerek
ByteFlight
FlexRay
SAE J2106
TTCAN
TTP
Multimedia
D2B
GigaStar
IEEE1394
MOST
SubBus:
BSD
Ford UBP
GM Single-Wire-CAN
I2C
K-Line/L-Line/ISO9141/KWP2000
LIN
RS-232, RS485
SAE J2058
SPI
Vezeték nélküli kapcsolat:
Bluetooth
WLAN (IEE 802.11)
Csillag topológia
Jellemzően SubBus rendszerek
topológiája
Master-Slave rendszerek
Közvetlen címzés
Előnyök:
A hálózat egyes résztvevőinek kiesése – a
központi egység kivételével - nem jelenti
a hálózat működésképtelenségét.
Csillagközéppont jól elrejthető, védhető.
Hátrányok:
Központi egység kiesésekor a teljes
hálózat működésképtelen.
Csillag
Lánc topológia
Egyoldalú Gateway (jelerősítés
funkció, repeater)
Ismétlés funkció
Előnyök:
Egyszerű telepítés
Hátrányok:
Szakadás vagy egy egység kiesése estén
a hálózat csak a hiba helyéig
működőképes.
Lánc
Gyűrű topológia
Jellemzően nagysebességű, nem
irányítási feladatokat hajt végre
Előnyök:
Egyszerű rendszer
Hátrányok:
Szakadás vagy egy egység kiesése estén
a hálózat működésképtelen. Gyűrű
Busz topológia
Egységek minden adatot „látnak”
Multi-Master funkció szükséges
Előnyei:
Egyszerű egy új egység csatlakoztatása
Csak a jeltovábbító fizikai közeg kiesése jelenti a
hálózat működésképtelenségét
Hátrányai:
Korlátozott méret (fizikai kiterjedés)
Buszhozzáférés szervezése
Busz
Kapcsolati módszerek felosztása
Hozzáférés a
hálózathoz
Meghatározott
(vezérelt)
Sztochasztikus
(véletlenszerű)
Központi
vezérlés
(LIN)
Decentralizált
vezérlés
(FlexRay)
Ütközésmentes
(CAN)
Nem
ütközésmentes
(Ethernet)
Hálózatok közötti kapcsolatok
Elvben lehetséges egy, minden vezérlőegységet
összekötő hálózatra.
Miért kell úgynevezett Gateway-eket (Bridge-eket)
alkalmazni mégis a hálózatok között?
Mert olcsóbb rendszer lesz!
Könnyű illeszthetőséget biztosítanak
Jól tagolható, rendszerezhető az informatikai rendszer
Biztonsági funkciókat valósítanak meg
Gateway (Bridge)
Két hálózat között biztosít kapcsolatot, szűrő funkciókat is elláthat
Gateway
CAN hálózat 1 CAN hálózat 2
01101101101110001011001
011011010100110101010110011010101
Gateway két különböző hálózat között
(Firewall)
Az adattovábbítás egyirányú
Gateway
CAN hálózat 1 LIN hálózat
01101101101110001011001
01101101010011010101
SuperGateway
Minden hálózatot képes kezelni, egyre gyakoribb központi egység (minden hálózatra fel van fűzve)
Super
Gateway
CAN hálózat 1
CAN hálózat 2
LINFlexRay
VAN hálózat
GSMWLAN
Bluetooth
Vezérlőrendszerek egységei
Szenzorok és előírt érték-adók
• Gázpedál-állás
• Levegőtömeg mérés
• Fojtószelep-állás
• Lambdaszonda
• Kopásmérők
• Akkumulátor feszültség
• Sebességfokozat
• Jármű sebessége
Vezérlőegység
• Logika
• Vezérlő
• Szabályozó
• Look-up-Table
• Állapotgép
• Ellenőrző modul
• Diagnosztika
Beavatkozó elemek
(aktuátorok)
• Relék
• EGAS-állító
• Gyújtógyertyák
• Szekunder levegő
• Vezérműtengely-vezérlés
• Motor-fordulatszámmérő
Szenzorok
Szenzor
Zavarások
(hőmérséklet,
Tápfeszültség ingadozások)
Fizikai, kémiai,
elektromos
mennyiségek
Leggyakrabban
elektromos
kimeneti jel
Szenzorok integráltsági foka
Elektronika nélkül SzenzorZavarásra
érzékeny
Átviteli út
Vezérlőegység
(Jelfeldolgozó, A/D
átalakító)
1. Integráltsági fokSzenzor
(Jelfeldolgozó)
Zavarásra
szegény
Vezérlőegység (A/D
átalakító)
2. Integráltsági fok
Szenzor
(Jelfeldolgozó,
A/D, BUS
csatlakozás)
ZavarmentesVezérlőegység (BUS
csatlakozási pont)
3. Integráltsági fok
Szenzor
(Jelfeldolgozó,A/D,
BUS csatlakozás,
mikroszámítógép)
ZavarmentesVezérlőegység (BUS
csatlakozási pont)
010011010
01001
010011010
01001
Leggyakrabban előforduló szenzorok
Fordulatszám szenzorok:
Magnetorezisztív jeladók
Indukciós jeladók
Elfordulás- és perdület-szenzorok:
Optikai
MEMS (Microelectromechanical
systems)
Hőmérséklet szenzorok:
NTC, PTC elemek
Szögjel adók
Potenciméter
Hall szenzorok
Indukciós
Gyorsulásszenzorok
MEMS
Képalkotás, térfigyelés
Video
Ultrahang
Lézer
Fényhatás, esőérzékelő
Optikai érzékelők
Vezérlőegység
Szenzoros jelek feldolgozása
(analóg, digitális)
Memória (EEPROM)
Mikroprocesszor
Döntések, logika
Vezérlés
Szabályozás
Számítások
Önellenőrzés
Diagnosztika
Teljesítményelektronika
Beavatkozók (aktuátorok)
Elektromechanikus működtetők
Vezérlőegység által kiadott elektromos jelet mechanikai munkává alakítja
(elfordulás, elmozdulás)
Jellemzően külső terhelés biztosítja a 0 állapotot (rugó, laprugó stb.)
Mágnesszelepek
Proporcionális szelepek
Közvetlen mágneses
Elektrohidraulikus
Számrendszerek és az átváltások
műveletei
Bináris
Egy helyiértéken 0 vagy 1 (fizikai jel reprezentálása)
24 23 22 21 20
16 8 4 2 1
Hexadecimális
Egy helyiértéken 0 … 15 (helyiérték értékkészlete: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F)
164 163 162 161 160
65536 4096 256 16 1
Decimális
Egy helyiértéken 0 … 9
104 103 102 101 100
10000 1000 100 10 1
Kettes számrendszerben való összeadás
011011011
011001010
101001011
XOR kapu igazságtáblája
0 0 0
1 0 1
0 1 1
1 1 0