專利名稱：一種基于lin總線的車身控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車電氣控制的技術(shù)領(lǐng)域，涉及車身控制系統(tǒng)，更具體地說， 本發(fā)明涉及一種基于LIN總線的車身控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著車輛中電子器件的數(shù)量急劇增加，汽車的電氣系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜。 一些統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，汽車中電子器件所占的比例將達到40%到50%。因此導(dǎo)致 汽車中線束的數(shù)量會越來越多且越來越復(fù)雜，這帶來了很多問題，增加了整車 線束布置的難度，并給汽車制造商和汽車維修廠的裝配工作造成很大麻煩；且
大量線束增加了整車的重量，不利于提高燃油效率和性能，且數(shù)量眾多的連接 點增加了故障隱患。因此車內(nèi)引入通訊網(wǎng)絡(luò)來管理逐漸增多的電子器件是非常 必要的。汽車網(wǎng)絡(luò)能夠靈活方便的集成各子系統(tǒng)從而實現(xiàn)更復(fù)雜的系統(tǒng)，同時 減少了車內(nèi)線束和車重量及由電控單元帶來的成本的增加，并且提高了汽車電 氣系統(tǒng)的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種基于LIN總線的車身控制系統(tǒng)，其目的 是使整車電器系統(tǒng)設(shè)計簡化，并提高系統(tǒng)的可靠性。 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為
本發(fā)明所提供的這種基于LIN總線的車身控制系統(tǒng)，包括LIN1總線子系統(tǒng) 和LIN2總線子系統(tǒng)；其中，所述的LIN1總線子系統(tǒng)包括與前車身控制器、主 駕駛門控制器、副駕駛門控制器、前車燈控制器、車身防盜控制器、自動雨刮 控制器連接的節(jié)點；所述的UN2總線子系統(tǒng)包括與后車身控制器、后車燈控制器、左后門控制器、右后門控制器、倒車雷達控制器連接的節(jié)點。
為使本發(fā)明更加完善，還進一步提出了以下更為詳盡和具體的技術(shù)方案， 以獲得最佳的實用效果，更好地實現(xiàn)發(fā)明目的，并提高本發(fā)明的新穎性和創(chuàng)造 性
所述的前車身控制器和后車身控制器為CAN總線上兩個節(jié)點，所述的LIN1 總線子系統(tǒng)和LIN2總線子系統(tǒng)所需的通訊信號通過CAN總線進行傳輸。
所述的LIN1總線子系統(tǒng)與前車身控制器連接的節(jié)點為LIN1總線子系統(tǒng)的 主節(jié)點；所述的LIN1總線子系統(tǒng)與主駕駛門控制器、副駕駛門控制器、前車燈 控制器、車身防盜控制器、自動雨刮控制器連接的節(jié)點為LIN1總線子系統(tǒng)的從 節(jié)點。
所述的LIN2總線子系統(tǒng)與后車身控制器連接的節(jié)點為UN2總線子系統(tǒng)的 主節(jié)點；所述的LIN2總線子系統(tǒng)與后車燈控制器、左后門控制器、右后門控制 器、倒車雷達控制器連接的節(jié)點為LIN2總線子系統(tǒng)的從節(jié)點。
本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，實現(xiàn)了汽車車身的控制系統(tǒng)與CAN網(wǎng)絡(luò)控制系 統(tǒng)的連接分布。LIN總線在車身控制系統(tǒng)的應(yīng)用，降低了低端通訊網(wǎng)絡(luò)的成本， 解決了車內(nèi)電子器件急劇增加所帶來的線束增加及線束布置問題，使整車電器 系統(tǒng)設(shè)計簡化，減少大量線束，同時增加了設(shè)計的靈活性，提高了系統(tǒng)的可靠 性，有利于分布式車身控制系統(tǒng)的開發(fā)。


下面對本說明書各幅附圖所表達的內(nèi)容及圖中的標記作簡要說明
圖1為基于LIN總線的車身控制系統(tǒng)拓撲圖2為前車身控制器與前燈光控制器通訊功能實現(xiàn)框圖3為前車身控制器與主駕駛門控制器通訊功能實現(xiàn)框圖；圖4為前車身控制器與副駕駛門控制器通訊功能實現(xiàn)框圖； 圖5為前車身控制器與防盜喇叭控制器通訊功能實現(xiàn)框圖； 圖6為前車身控制器與自動雨刮控制器通訊功能實現(xiàn)框圖； 圖7為后車身控制器與后燈光控制器通訊功能實現(xiàn)框圖； 圖8為后車身控制器與左后門控制器通訊功能實現(xiàn)框圖； 圖9為后車身控制器與右后門控制器通訊功能實現(xiàn)框圖； 圖10為后車身控制器與倒車雷達控制器通訊功能實現(xiàn)框圖； 圖11為前燈光控制器硬件實現(xiàn)框圖； 圖12為LIN總線硬件接口電路圖。 圖中標記為
1、 LIN1總線子系統(tǒng)，2、 LIN2總線子系統(tǒng)，3、前車身控制器，4、后車身 控制器，5、主駕駛門控制器，6、副駕駛門控制器，7、前車燈控制器，8、車 身防盜控制器，9、自動雨刮控制器，10、后車燈控制器，11、左后門控制器， 12、右后門控制器，13、倒車雷達控制器，14、 CAN總線。
具體實施例方式
下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發(fā)明的具體實施方式
如所涉及 的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及 工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領(lǐng)域 的技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準確和深入的理解。
如圖1至圖12所表達的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、功能和通訊方式，本發(fā)明為一種基 于LIN總線的車身控制系統(tǒng)。
LIN (Local Interconnect Network)是一種低成本的串行通訊網(wǎng)絡(luò)，用于實 現(xiàn)汽車中的分布式電子系統(tǒng)控制。LIN的目標是為現(xiàn)有汽車網(wǎng)絡(luò)(例如CAN總線)提供輔助功能。因此，LIN總線是一種輔助的總線網(wǎng)絡(luò)。在不需要CAN總 線的帶寬和多功能的場合，比如智能傳感器和制動裝置之間的通訊，使用LIN 總線可大大節(jié)省成本。
LIN技術(shù)規(guī)范中，除定義了基本協(xié)議和物理層外，還定義了開發(fā)工具和應(yīng)用 軟件接口。 LIN通訊是基于SCI (UART)數(shù)據(jù)格式，采用單主控制器/多從設(shè)備 的模式，僅使用一根12V信號總線，和一個無固定時間基準的節(jié)點同步時鐘線。 這種低成本的串行通訊模式和相應(yīng)的開發(fā)環(huán)境已經(jīng)由LIN協(xié)會制定成標準。LIN 的標準化將為汽車制造商以及供應(yīng)商在研發(fā)、應(yīng)用、操作系統(tǒng)降低成本。
LIN總線的解決方案是1999年由眾多汽車制造商和半導(dǎo)體公司創(chuàng)建的,其目 的是為了找到更低成本的子總線網(wǎng)絡(luò)，作為使用廣泛的CAN通訊網(wǎng)絡(luò)的輔助。 LIN網(wǎng)絡(luò)是基于主從結(jié)構(gòu)的，使用單線通訊，減少了大量線束的重量和費用。 LIN目標應(yīng)用是不需要CAN的性能、帶寬及復(fù)雜性的低速系統(tǒng)，如開關(guān)類負載 或位置型系統(tǒng)包括車的后視鏡、門鎖、電動座椅、電動車窗、雨刮、照明系統(tǒng) 等方面的控制。LIN更有助于實現(xiàn)汽車中與CAN網(wǎng)絡(luò)連接的分布式控制系統(tǒng)。 LIN總線在車身控制系統(tǒng)的應(yīng)用，降低了低端通訊網(wǎng)絡(luò)的成本，同時增加了設(shè)計 的靈活性，提高了系統(tǒng)的可靠性，有利于分布式車身控制系統(tǒng)的開發(fā)。因此LIN 總線在汽車領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景，此外LIN總線作為一種開放協(xié)議，還可 用在工業(yè)和家電領(lǐng)域，實現(xiàn)對速度要求不高，短距離連接的設(shè)備間的通訊。
汽車車身控制系統(tǒng)主要包括燈光控制、車門控制、雨刮控制、車身防盜控 制、電動座椅控制等，這些控制的基本原理是采集各種開關(guān)的狀態(tài)量根據(jù)這些 狀態(tài)量來驅(qū)動負載動作，所以車身控制系統(tǒng)的控制對象主要是不同功率的燈、 電機、電磁閥和開關(guān)量等器件。它們對信息傳輸?shù)膶崟r性要求不高,因此車身控 制系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)采用A類標準即可。UN總線技術(shù)正是眾多汽車生產(chǎn)商和半導(dǎo)體公司聯(lián)合提出的A類車用通訊網(wǎng)的開放總線協(xié)議標準。同時考慮到車身控 制系統(tǒng)對成本比較敏感，LIN總線以其低成本的優(yōu)勢成為車身控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的首 選。
為了解決在本說明書背景技術(shù)部分所述的目前公知技術(shù)存在的問題并克服 其缺陷，實現(xiàn)使整車電器系統(tǒng)設(shè)計簡化，并提高系統(tǒng)的可靠性的發(fā)明目的，本 發(fā)明采取的技術(shù)方案為
如圖1所示，本發(fā)明所提供的這種基于LIN總線的車身控制系統(tǒng)，包括LIN1 總線子系統(tǒng)1和LIN2總線子系統(tǒng)2;其中，所述的LIN1總線子系統(tǒng)1包括與 前車身控制器3、主駕駛門控制器5、副駕駛門控制器6、前車燈控制器7、車 身防盜控制器8、自動雨刮控制器9連接的節(jié)點；所述的LIN2總線子系統(tǒng)2包 括與后車身控制器4、后車燈控制器IO、左后門控制器ll、右后門控制器12、 倒車雷達控制器13連接的節(jié)點。
本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)如下所述-.
一、 與CAN總線14的連接
本發(fā)明所述的前車身控制器和后車身控制器為CAN總線14上兩個節(jié)點， 所述的LIN1總線子系統(tǒng)1和LIN2總線子系統(tǒng)2所需的通訊信號通過CAN總 線14進行傳輸。
二、 LIN1總線子系統(tǒng)1內(nèi)的連接關(guān)系-
本發(fā)明所述的UN1總線子系統(tǒng)1與前車身控制器3連接的節(jié)點為LIN1總 線子系統(tǒng)1的主節(jié)點；所述的LIN1總線子系統(tǒng)1與主駕駛門控制器5、副駕駛 門控制器6、前車燈控制器7、車身防盜控制器8、自動雨刮控制器9連接的節(jié) 點為LIN1總線子系統(tǒng)的從節(jié)點。
三、 LIN2總線子系統(tǒng)2內(nèi)的連接關(guān)系所述的LIN2總線子系統(tǒng)2與后車身控制器4連接的節(jié)點為LIN2總線子系 統(tǒng)2的主節(jié)點；所述的LIN2總線子系統(tǒng)2與后車燈控制器10、左后門控制器 11、右后門控制器12、倒車雷達控制器13連接的節(jié)點為LIN2總線子系統(tǒng)2的
從節(jié)點。
下面提供的是系統(tǒng)的各組成部分的功能及電路構(gòu)成
一、系統(tǒng)實現(xiàn)方式
LIN1總線子系統(tǒng)1實現(xiàn)方式如下所述(LIN1總線子系統(tǒng)1通訊功能實現(xiàn) 框圖如圖2 圖6所示。)
(一) 前車身控制器3: LIN1總線子系統(tǒng)1的主節(jié)點，同時為CAN總線節(jié)
點。其主要實現(xiàn)功能為
1、 開關(guān)量采集采集車燈開關(guān)信號、后視鏡開關(guān)信號、雨刮開關(guān)信號、鑰 匙檔位信號等；
2、 控制前頂燈、雨刮等。
3、 將車燈開關(guān)狀態(tài)信號、后視鏡開關(guān)狀態(tài)信號、雨刮開關(guān)狀態(tài)信號、鑰匙 檔位信號發(fā)送到LIN1總線上；
4、 從LIN1總線上接收車門狀態(tài)信號、車燈狀態(tài)信號、防盜喇叭狀態(tài)信號、 自動雨刮狀態(tài)信號等；
5、 將從LIN1總線上接收到的車門狀態(tài)信號、車燈狀態(tài)信號等信號轉(zhuǎn)發(fā)到 CAN總線上以供其他CAN節(jié)點接收。
(二) 前車燈控制器7:(如圖2所示)LIN1總線子系統(tǒng)1的從節(jié)點之一。
其主要實現(xiàn)功能為
1、控制前車燈近光燈、遠光燈、前位置燈、前轉(zhuǎn)向燈、側(cè)轉(zhuǎn)向燈、前霧 燈、大燈調(diào)節(jié)電機、大燈洗滌電機等；2、 將近光燈狀態(tài)信號、遠光燈狀態(tài)信號、前位置燈狀態(tài)信號、前轉(zhuǎn)向燈狀 態(tài)信號、側(cè)轉(zhuǎn)向燈狀態(tài)信號、前霧燈狀態(tài)信號、大燈調(diào)節(jié)狀態(tài)信號、大燈洗滌 狀態(tài)信號等發(fā)送到LIN1總線上；
3、 從LIN1總線上接收近光燈開關(guān)信號、遠光燈開關(guān)信號、前位置燈開關(guān)
信號、前轉(zhuǎn)向燈開關(guān)信號、側(cè)轉(zhuǎn)向燈開關(guān)信號、前霧燈開關(guān)信號、大燈調(diào)節(jié)開 關(guān)信號、大燈洗滌開關(guān)信號、鑰匙檔位信號。
(三) 主駕駛門控制器5:(如圖3所示)LIN1總線子系統(tǒng)1的從節(jié)點之一。
其主要實現(xiàn)功能為
1、 開關(guān)量采集采集車窗開關(guān)信號、門鎖開關(guān)信號等；
2、 控制車窗、后視鏡、門鎖、門燈等；
3、 將門開狀態(tài)信號、門鎖開關(guān)信號、門鎖狀態(tài)信號等發(fā)送到LIN1總線上;
4、 從LIN1總線上接收后視鏡開關(guān)信號、鑰匙檔位信號等。
(四) 副駕駛門控制器6:(如圖4所示)LIN1總線子系統(tǒng)1的從節(jié)點之一。
其主要實現(xiàn)功能為
1、 開關(guān)量采集釆集車窗開關(guān)信號、門鎖開關(guān)信號等；
2、 控制車窗、后視鏡、門鎖、門燈等；
3、 將門開狀態(tài)信號、門鎖狀態(tài)信號等發(fā)送到LIN1總線上；
4、 從LIN1總線上接收后視鏡開關(guān)信號、中控鎖開關(guān)信號、車窗升降開關(guān)
信號、鑰匙檔位信號等。
(五) 車身防盜控制器8:(如圖5所示)LIN1總線子系統(tǒng)1的從節(jié)點之一。
其主要實現(xiàn)功能為
1、 控制防盜喇叭蜂鳴報警；
2、 將車輛保護狀態(tài)信號、報警周期信號、揚聲器故障信號、內(nèi)部電池故障信號、LIN通訊故障信號等發(fā)送LIN1總線上；
3、從LIN1總線上接收主節(jié)點發(fā)出的聲音頻率請求信號、報警周期請求信
號、報警聲音類型請求信號、報警音調(diào)請求信號、車輛保護狀態(tài)請求信號等。
(六)自動雨刮控制器9(如圖6所示)LIN1總線子系統(tǒng)1的從節(jié)點之一。
其主要實現(xiàn)功能為
1、 檢測雨量，控制雨刮；
2、 將自動亮燈信號、雨刮電機工作信號、自動雨刮控制器故障信號等發(fā)送
到LIN1總線上；
3、 從LIN1總線上接收主節(jié)點發(fā)出的雨刮檔位信號、洗滌開關(guān)信號、雨刮 工作狀態(tài)信號、雨刮靈敏度信號、雨刮位置信號、洗滌模式信號等。
LIN2總線子系統(tǒng)2實現(xiàn)方式如下所述(LIN2總線子系統(tǒng)2的通訊功能實 現(xiàn)框圖如圖7 圖10所示。)
(一)后車身控制器4:(如圖7所示)LIN2總線子系統(tǒng)2的主節(jié)點，同時 為CAN總線節(jié)點。其主要實現(xiàn)功能為
1、 開關(guān)量采集采集后頂燈開關(guān)輸入信號等；
2、 控制后頂燈、后備箱等；
3、 將車燈開關(guān)狀態(tài)信號、后雨刮開關(guān)狀態(tài)信號、倒車檔開關(guān)信號、鑰匙檔 位信號、車速信號、車窗升降信號、中控鎖開關(guān)信號等從CAN總線上轉(zhuǎn)發(fā)到 LIN2總線上；
4、 從LIN2總線上接收車門狀態(tài)信號、后車燈狀態(tài)信號、倒車雷達狀態(tài)信 號等；
5、 將從LIN2總線上接收到的車門狀態(tài)信號、后車燈狀態(tài)信號、倒車雷達 狀態(tài)信號等轉(zhuǎn)發(fā)到CAN總線上以供其他CAN節(jié)點接收。(二) 左后門控制器11:(如圖8所示)LIN2總線子系統(tǒng)2的從節(jié)點之一。 其主要實現(xiàn)功能為
1、 開關(guān)量采集采集右后車窗開關(guān)狀態(tài)信號、右后門鎖開關(guān)信號；
2、 控制左后車窗、左后門鎖、門燈等；
3、 將門開狀態(tài)信號，鎖狀態(tài)信等號發(fā)送到LIN2總線上；
4、 從LIN2總線上接收中控鎖開關(guān)信號、車窗升降信號、鑰匙檔位信號等。
(三) 右后門控制器12:(如圖9所示)LIN2總線子系統(tǒng)2的從節(jié)點之一。 其主要實現(xiàn)功能為-
1、 開關(guān)量采集采集右后車窗開關(guān)狀態(tài)信號、右后門鎖開關(guān)信號；
2、 控制左后車窗、左后門鎖、門燈等；
3、 將門開狀態(tài)信號，鎖狀態(tài)信號發(fā)送到LIN2總線上等；
4、 從LIN2總線上接收中控鎖開關(guān)信號、車窗升降信號、鑰匙檔位信號等。
(四) 倒車雷達控制器13:(如圖IO所示)LIN2總線子系統(tǒng)2的從節(jié)點之 一。其主要實現(xiàn)功能為
1、 控制倒車雷達；
2、 從LIN2總線上接收車速信號、倒車檔開關(guān)信號等；
3、 將探頭工作狀態(tài)信號、探頭故障信號、系統(tǒng)故障信號、倒車蜂鳴頻率信 號、倒車距離信號等發(fā)送到LIN2總線上。
二、 LIN總線的硬件電路實現(xiàn)-
以下以前燈光控制器為例介紹其硬件電路實現(xiàn)方式(如圖11所示) 由于車身控制對數(shù)據(jù)傳輸速度要求不高，以及出于成本及性能可靠性等方
面綜合考慮，此硬件電路的微控制器采用飛思卡爾的8位汽車專用微處理器，
型號為MC9S08AW。所有燈負載的功率驅(qū)動芯片采用飛思卡爾的MC33S9。 大燈調(diào)節(jié)及大燈清洗電機的驅(qū)動芯片選用飛思卡爾的MC3388。 LIN總線收發(fā)器選用恩智浦的TJA1020。 LIN總線接口電路圖如圖12所示。
上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上 述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性 的改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在 本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
1權(quán)利要求
1、一種基于LIN總線的車身控制系統(tǒng)，其特征在于所述的車身控制系統(tǒng)包括LIN1總線子系統(tǒng)(1)和LIN2總線子系統(tǒng)(2)；其中，所述的LIN1總線子系統(tǒng)(1)包括與前車身控制器(3)、主駕駛門控制器(5)、副駕駛門控制器(6)、前車燈控制器(7)、車身防盜控制器(8)、自動雨刮控制器(9)連接的節(jié)點；所述的LIN2總線子系統(tǒng)(2)包括與后車身控制器(4)、后車燈控制器(10)、左后門控制器(11)、右后門控制器(12)、倒車雷達控制器(13)連接的節(jié)點。
2、 按照權(quán)利要求1所述的基于LIN總線的車身控制系統(tǒng)，其特征在于所 述的前車身控制器和后車身控制器為CAN總線(14)上兩個節(jié)點，所述的LIN1 總線子系統(tǒng)(1)和LIN2總線子系統(tǒng)(2)所需的通訊信號通過CAN總線(14) 進行傳輸。
3、 按照權(quán)利要求1或2所述的基于LIN總線的車身控制系統(tǒng)，其特征在于-所述的LIN1總線子系統(tǒng)(1)與前車身控制器(3)連接的節(jié)點為LIN1總線子 系統(tǒng)(1)的主節(jié)點；所述的LIN1總線子系統(tǒng)(1)與主駕駛門控制器(5)、副 駕駛門控制器(6)、前車燈控制器(7)、車身防盜控制器(8)、自動雨刮控制 器(9)連接的節(jié)點為LIN1總線子系統(tǒng)(1)的從節(jié)點。
4、 按照權(quán)利要求1或2所述的基于UN總線的車身控制系統(tǒng)，其特征在于 所述的LIN2總線子系統(tǒng)(2)與后車身控制器(4)連接的節(jié)點為LIN2總線子 系統(tǒng)(2)的主節(jié)點；所述的LIN2總線子系統(tǒng)(2)與后車燈控制器(10)、左 后門控制器(11)、右后門控制器(12)、倒車雷達控制器(13)連接的節(jié)點為 LIN2總線子系統(tǒng)(2)的從節(jié)點。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于LIN總線的車身控制系統(tǒng)，包括LIN1總線子系統(tǒng)和LIN2總線子系統(tǒng)；LIN1總線子系統(tǒng)包括與前車身控制器、主駕駛門控制器、副駕駛門控制器、前車燈控制器、車身防盜控制器、自動雨刮控制器連接的節(jié)點；LIN2總線子系統(tǒng)包括與后車身控制器、后車燈控制器、左后門控制器、右后門控制器、倒車雷達控制器連接的節(jié)點。采用上述技術(shù)方案，降低了低端通訊網(wǎng)絡(luò)的成本，解決了車內(nèi)電子器件急劇增加所帶來的線束增加及線束布置問題，使整車電器系統(tǒng)設(shè)計簡化，減少大量線束，同時增加了設(shè)計的靈活性，提高了系統(tǒng)的可靠性，有利于分布式車身控制系統(tǒng)的開發(fā)。
文檔編號B60R16/02GK101480937SQ20081023390
公開日2009年7月15日 申請日期2008年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
發(fā)明者煒 蔣 申請人:奇瑞汽車股份有限公司