專利名稱：一種基于can總線和lin總線的車身控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車身控制系統(tǒng)，尤其涉及一種基于CAN總線和LIN總線的車 身控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著車用電氣設(shè)備越來(lái)越多，從發(fā)動(dòng)機(jī)控制到傳動(dòng)系統(tǒng)控制，從行駛、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)控制到安全保證系統(tǒng)及儀表報(bào)警系統(tǒng)，從電源管理到為提高舒適性而作的各種努力， 使得汽車電氣系統(tǒng)形成一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)，并且都集中在駕駛室控制。另外，隨著近年來(lái) ITS的發(fā)展，以3G(GPS、GIS和GSM)為代表的新型電子通訊產(chǎn)品的出現(xiàn)，對(duì)汽車的綜合布線 和信息的共享交互提出了更高的要求。 從布線角度分析，傳統(tǒng)的車身控制系統(tǒng)大多采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的單一通信方式，而車身 各電子元件之間少有聯(lián)系，這樣必然造成龐大的布線系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一輛采用傳統(tǒng)布線方法 的高檔汽車中，導(dǎo)線長(zhǎng)度可以達(dá)到2000米，電氣節(jié)點(diǎn)達(dá)到1500個(gè)；而且，該數(shù)字大約每十年 增長(zhǎng)一倍。因此，無(wú)論從材料成本還是工作效率看，傳統(tǒng)的車身控制系統(tǒng)都將不能適應(yīng)汽車 的發(fā)展。 從信息共享角度分析，傳統(tǒng)的車身控制系統(tǒng)包括電控燃油噴射子系統(tǒng)、電控傳動(dòng) 子系統(tǒng)、防抱死制動(dòng)子系統(tǒng)(ABS)、防滑控制子系統(tǒng)(ASR)、廢氣再循環(huán)控制子系統(tǒng)、巡航子 系統(tǒng)和空調(diào)子系統(tǒng)。為了滿足各子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，有必要對(duì)汽車公共數(shù)據(jù)實(shí)行共享，如 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車輪轉(zhuǎn)速、油門(mén)踏板位置等；但是每個(gè)子系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求是因數(shù)據(jù)的更新 速率和控制周期的不同而不同的，這就要求車身控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換網(wǎng)是基于優(yōu)先競(jìng)爭(zhēng)的 模式且具有較高的通信速率，而傳統(tǒng)的車身控制系統(tǒng)并不具備上述特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種基于CAN總線和LIN總線的車身控制系統(tǒng)， 通過(guò)CAN總線和LIN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)共享減少了數(shù)據(jù)的重復(fù)處理，減少車身布線，進(jìn)一步節(jié)省 了成本。 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種基于CAN總線和LIN總線的車身控制 系統(tǒng)，其包括儀表、前控模塊、前燈控模塊、頂控模塊、中控模塊、后控模塊、后燈控模塊、橋 模塊、胎壓模塊和開(kāi)關(guān)模塊，所述開(kāi)關(guān)模塊和所述前控模塊之間通過(guò)LIN總線進(jìn)行通信，所 述儀表、前控模塊、前燈控模塊、頂控模塊、中控模塊、后控模塊、后燈控模塊、橋模塊和胎壓 模塊之間通過(guò)CAN總線進(jìn)行通信。 本實(shí)用新型所述的基于CAN總線和LIN總線的車身控制系統(tǒng)，所述儀表、前控模 塊、前燈控模塊、頂控模塊、中控模塊、后控模塊、后燈控模塊、橋模塊和胎壓模塊之間通過(guò) 高速和低速CAN總線進(jìn)行通信。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述的基于CAN總線和LIN總線的車身控制系統(tǒng)， 通過(guò)采用CAN總線和LIN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)共享減少了數(shù)據(jù)的重復(fù)處理，并采用開(kāi)關(guān)模塊取代了儀表盤(pán)上的開(kāi)關(guān)，以減少取消很多控制線束，提高了開(kāi)關(guān)在使用中的可靠性，并且選用了 LIN總線進(jìn)行所述開(kāi)關(guān)模塊與所述前控模塊之間的通信，降低了設(shè)計(jì)成本。

圖1是本實(shí)用新型所述的基于CAN總線和LIN總線的車身控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是本實(shí)用新型所述的基于CAN總線和LIN總線的車身控制系統(tǒng)用于汽車車門(mén) 控制的動(dòng)作示意圖。
具體實(shí)施方式如圖l所示，本實(shí)用新型所述的基于CAN總線和LIN總線的車身控制系統(tǒng)是由 CAN總線與LIN總線相結(jié)合的總線控制系統(tǒng)，是以模塊的形式進(jìn)行劃分的，包括儀表、開(kāi)關(guān) 模塊、前控模塊、前燈控模塊、頂控模塊、中控模塊、后控模塊、后燈控模塊、橋模塊和胎壓模 塊。 LIN總線應(yīng)用在所述開(kāi)關(guān)模塊與所述前控模塊上，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛儀表盤(pán)上開(kāi)關(guān)的控 制，用開(kāi)關(guān)模塊代替原儀表盤(pán)上復(fù)雜凌亂的開(kāi)關(guān)，也就是把儀表盤(pán)上的多種且控制關(guān)系復(fù) 雜的開(kāi)關(guān)集成在所述開(kāi)關(guān)模塊上，所述開(kāi)關(guān)模塊除了兩根電源線外，全部通過(guò)一根LIN總 線把開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到同樣具備LIN總線接口的前控模塊中，所述前控模塊可以共享這些數(shù) 據(jù)的同時(shí)，把這些數(shù)據(jù)發(fā)送到CAN總線上。而所述儀表、所述前控模塊、所述前燈控模塊、所 述頂控模塊、所述中控模塊、所述后控模塊、所述后燈控模塊、所述橋模塊和所述胎壓模塊 之間通過(guò)高速和低速兩條CAN總線進(jìn)行通信。 本實(shí)用新型采用所述開(kāi)關(guān)模塊代替儀表盤(pán)上的開(kāi)關(guān)，以減少取消很多控制線束， 提高了開(kāi)關(guān)在使用中的可靠性，并且選用了LIN總線進(jìn)行所述開(kāi)關(guān)模塊與所述前控模塊之 間的通信，降低了設(shè)計(jì)成本。 所述儀表包括八個(gè)指示表轉(zhuǎn)速表、車速表、電池電量表、機(jī)油壓力表、水溫表、燃 油表、氣壓1表和氣壓2表，還有一些報(bào)警信息的指示，把一些很重要的報(bào)警信息放在儀表 的信號(hào)條以指示燈的方式指示，還有一些報(bào)警量、指示量和一些累計(jì)的數(shù)據(jù)放在液晶屏上 顯示，使用按鍵進(jìn)行翻屏查看信息。 所述前控模塊、所述前燈控模塊、所述頂控模塊、所述中控模塊、所述后燈控模塊、
所述后控模塊都是由輸入和輸出兩部分組成，輸入部分功能為采集車身的開(kāi)關(guān)輸入信號(hào)和
模擬信號(hào)，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理加工后發(fā)到總線上以實(shí)現(xiàn)對(duì)車身各部件的控制；輸出部分功能為
模塊接收到總線的數(shù)據(jù)后，進(jìn)行解析處理以實(shí)現(xiàn)對(duì)車身各部件的控制，此六種模塊的開(kāi)關(guān)
輸入量采集哪種信號(hào)和輸出控制哪種部件可根據(jù)具體的使用情況通過(guò)軟件進(jìn)行配置。 所述前控模塊常用于采集和控制的信號(hào)來(lái)源于車身前端，如鑰匙檔信號(hào)的采集、
應(yīng)急指示等信號(hào)、雨刮信號(hào)、喇叭信號(hào)、緩速器信號(hào)、預(yù)熱和手剎車信號(hào)等等；輸出控制的信
號(hào)有門(mén)電源、應(yīng)急指示燈輸出、空調(diào)控制電源、空調(diào)勵(lì)磁電源、收放機(jī)電源、除霜電源、雨刮
間歇輸出、雨刮高低速輸出、雨刮噴淋輸出、緩速器電源輸出等等。 所述前燈控模塊常用于采集和控制輸出的信號(hào)有遠(yuǎn)光燈、近光燈、前霧燈、小燈、 轉(zhuǎn)向燈。 所述頂控模塊常用于采集和控制輸出的信號(hào)有門(mén)狀態(tài)信號(hào)、門(mén)踏步燈、司機(jī)燈、司機(jī)風(fēng)扇、前后換氣扇、左右日光燈、路牌燈、高位轉(zhuǎn)向燈和示廓燈等等。 所述中控模塊常用于采集和控制的信號(hào)有制動(dòng)燈信號(hào)、手剎車信號(hào)、氣壓信號(hào)、
ABS信號(hào)、剎車片信號(hào)、天然氣信號(hào)、燃油信號(hào)、側(cè)位轉(zhuǎn)向燈、側(cè)位置燈、集中潤(rùn)滑電源等等。 所述后燈控模塊常用于采集和控制輸出的信號(hào)有倒車、剎車、轉(zhuǎn)向、后霧燈、小燈。 所述后控模塊常用于采集和控制的信號(hào)主要來(lái)源于車身后部，有水溫信號(hào)、油壓
信號(hào)、轉(zhuǎn)速信號(hào)、車速信號(hào)、充電指示信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)故障指示、發(fā)動(dòng)機(jī)診斷指示、空氣濾指示、
燃油濾指示、倉(cāng)溫信號(hào)、后啟動(dòng)開(kāi)關(guān)信號(hào)、冷卻水位、干燥器信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)
啟動(dòng)保護(hù)信號(hào)、巡航信息、油水分離信號(hào)、診斷輸出信號(hào)和隨動(dòng)橋輸出控制等等。 所述開(kāi)關(guān)模塊主要替代駕駛員前面儀表板上分布的開(kāi)關(guān)門(mén)開(kāi)關(guān)、燈開(kāi)關(guān)、換氣扇
開(kāi)關(guān)、車身升降開(kāi)關(guān)等等，開(kāi)關(guān)的類型可以根據(jù)需要進(jìn)行選配。 所述橋模塊是VITI總線與動(dòng)力總線相互通信的橋梁，主要從動(dòng)力總線上獲取需 要的信息和向動(dòng)力總線發(fā)送其所需要的信息。 所述胎壓模塊功能接收輪胎內(nèi)胎壓傳感器的信息，有輪胎壓力、輪胎溫度等等。 如圖2所示，本實(shí)用新型所述的基于CAN總線和LIN總線的車身控制系統(tǒng)用于汽 車車門(mén)控制的具體實(shí)施方案如下 當(dāng)所述開(kāi)關(guān)模塊采集到"前門(mén)開(kāi)"的開(kāi)關(guān)被按下時(shí)，通過(guò)自身的LIN總線發(fā)送給所 述前控模塊，所述前控模塊接收到LIN信號(hào)線上的"前門(mén)開(kāi)"信號(hào)后，處理判斷控制輸出，并 將"前門(mén)開(kāi)"信號(hào)及狀態(tài)發(fā)送到CAN總線上；由于而所述儀表、所述前控模塊、所述前燈控 模塊、所述頂控模塊、所述中控模塊、所述后控模塊、所述后燈控模塊、所述橋模塊和所述胎 壓模塊可以在CAN總線上共享數(shù)據(jù)，因此需要CAN總線上的信息的做出相應(yīng)的反應(yīng)，不需要 CAN總線上的信息的不做處理；而在此實(shí)施例中，前門(mén)控制器根據(jù)所述"前門(mén)開(kāi)"信號(hào)控制 前門(mén)被打開(kāi)，繼而所述前門(mén)控制器返回一 "前門(mén)已開(kāi)"信號(hào)至所述前控模塊，所述前控模塊 采集該信號(hào)后進(jìn)行處理判斷并將"前門(mén)已開(kāi)"信號(hào)的有效狀態(tài)發(fā)送到CAN總線上，所述儀表 獲取到"前門(mén)已開(kāi)"的有效狀態(tài)后，儀表的液晶顯示面板上會(huì)出現(xiàn)"前門(mén)已開(kāi)"的指示。 本實(shí)用新型所述的基于CAN總線和LIN總線的車身控制系統(tǒng)的有益效果如下 1、數(shù)據(jù)共享減少了數(shù)據(jù)的重復(fù)處理，節(jié)省了成本； 比如，對(duì)于具有CAN總線接口的電噴發(fā)動(dòng)機(jī)，其它電器可以共享其提供的轉(zhuǎn)速、水 溫、機(jī)油壓力、機(jī)油溫度、油量瞬時(shí)流速等等，一方面可以省去額外的水溫傳感器、油壓傳感 器和油溫傳感器，另一方面可以將這些數(shù)據(jù)顯示在儀表上，便于司機(jī)檢查發(fā)送及運(yùn)行工況， 從而便于發(fā)動(dòng)機(jī)的保養(yǎng)維護(hù)； 再比如，電渦流緩速器、空氣懸架、門(mén)控制及巡航定速控制都用到車速數(shù)據(jù)，結(jié)果 這些電器都有一套車速處理電路，浪費(fèi)了資源，而采用總線技術(shù)后，大家都從總線上即可獲 得車速數(shù)據(jù)。 2、減少車身布線，進(jìn)一步節(jié)省了成本； 由于采用總線技術(shù)，模塊之間的信號(hào)傳遞僅需要CAN的兩根信號(hào)線CANH和CANL， 布線局部化，車上除掉總線外，其他所有橫貫車身的線都不再需要了 ，節(jié)省了布線成本。另 外，數(shù)據(jù)共享也節(jié)省了線路，還拿車速信號(hào)打比方，在沒(méi)有總線的情況，車速信號(hào)要接到電 渦流緩速器、空氣懸架、門(mén)控制及電噴發(fā)動(dòng)機(jī)，但是有了總線后，電器通過(guò)總線共享。 3、硬件方案的軟件化實(shí)現(xiàn)，大大地簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)，減小硬件成本和設(shè)計(jì)生產(chǎn)成本；[0034] 比如發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火控制 前點(diǎn)火時(shí)必須滿足下列條件 1)后倉(cāng)門(mén)關(guān)閉狀態(tài)； 2)當(dāng)前檔位處于空檔狀態(tài)； 后點(diǎn)火時(shí)必須滿足下列條件 1)當(dāng)前檔位處于空檔狀態(tài)； 2)鑰匙門(mén)處于ON檔狀態(tài)； 另外還需點(diǎn)火保護(hù)裝置，以往是靠一系列繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)這些功能，既不可靠又增
大成本，而用軟件實(shí)現(xiàn)既可靠又無(wú)資金投入。 4、具有錯(cuò)誤診斷能力，節(jié)省了生產(chǎn)維護(hù)成本； 比如通過(guò)配合CANl. O(CAN分析模塊)對(duì)總線系統(tǒng)進(jìn)行錯(cuò)誤診斷，如傳感器的故障
診斷、車燈的故障診斷、各個(gè)模塊的錯(cuò)誤診斷以及線路連接間的錯(cuò)誤診斷等。 5、擴(kuò)充性強(qiáng)，產(chǎn)品升級(jí)快，節(jié)省了新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)成本； CAN節(jié)點(diǎn)幾乎可以在不改動(dòng)原來(lái)線束的情況下增加新的組件； 6、數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，CAN總線具有線間干擾小、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)； 由于VITI-CAN總線系統(tǒng)采用的是模塊化管理，各模塊按其功能分散地?cái)[放在車
內(nèi)，簡(jiǎn)化了布線并縮短了線束的長(zhǎng)度，從而降低了耦合電流，減小了線間干擾；同時(shí)在軟件
上，CAN總線采用短幀傳輸，這樣使總線數(shù)據(jù)報(bào)文在傳輸過(guò)程中有較強(qiáng)的抗干擾能力。 7、性價(jià)比占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，隨著CAN的批量推廣，其成本會(huì)進(jìn)一步降低。 8、配置參數(shù)十分靈活，可以通過(guò)CAN總線行車記錄儀通信軟件進(jìn)行設(shè)置； 如開(kāi)關(guān)量可以根據(jù)廠家需求設(shè)置其門(mén)限及控制極性(正負(fù)控)，模擬量可根據(jù)廠
家提供的傳感器阻值曲線，通過(guò)軟件靈活配置，縮短新車試制時(shí)間。 以上說(shuō)明對(duì)本實(shí)用新型而言只是說(shuō)明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改、變化或等效，但 都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種基于CAN總線和LIN總線的車身控制系統(tǒng)，其包括儀表、前控模塊、前燈控模塊、頂控模塊、中控模塊、后控模塊、后燈控模塊、橋模塊和胎壓模塊，其特征在于，其還包括開(kāi)關(guān)模塊，所述開(kāi)關(guān)模塊和所述前控模塊之間通過(guò)LIN總線進(jìn)行通信，所述儀表、前控模塊、前燈控模塊、頂控模塊、中控模塊、后控模塊、后燈控模塊、橋模塊和胎壓模塊之間通過(guò)CAN總線進(jìn)行通信。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于CAN總線和LIN總線的車身控制系統(tǒng)，其特征在于，所述儀 表、前控模塊、前燈控模塊、頂控模塊、中控模塊、后控模塊、后燈控模塊、橋模塊和胎壓模塊 之間通過(guò)高速和低速CAN總線進(jìn)行通信。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種基于CAN總線和LIN總線的車身控制系統(tǒng)，其包括儀表、前控模塊、前燈控模塊、頂控模塊、中控模塊、后控模塊、后燈控模塊、橋模塊和胎壓模塊，其特征在于，其還包括開(kāi)關(guān)模塊，所述開(kāi)關(guān)模塊和所述前控模塊之間通過(guò)LIN總線進(jìn)行通信，所述儀表、前控模塊、前燈控模塊、頂控模塊、中控模塊、后控模塊、后燈控模塊、橋模塊和胎壓模塊之間通過(guò)CAN總線進(jìn)行通信。本實(shí)用新型通過(guò)采用CAN總線和LIN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)共享減少了數(shù)據(jù)的重復(fù)處理，并采用開(kāi)關(guān)模塊取代了儀表盤(pán)上的開(kāi)關(guān)，以減少取消很多控制線束，提高了開(kāi)關(guān)在使用中的可靠性，并且選用了LIN總線進(jìn)行所述開(kāi)關(guān)模塊與所述前控模塊之間的通信，降低了設(shè)計(jì)成本。
文檔編號(hào)B60R16/023GK201501359SQ200920161209
公開(kāi)日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月1日
發(fā)明者吳鵬程, 崔建民, 范文濤 申請(qǐng)人:哈爾濱威帝電子股份有限公司