專利名稱：基于can總線網(wǎng)絡(luò)的車門控制系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及客車和CAN總線，特別是涉及基于CAN總線網(wǎng)絡(luò)的車門控制 系統(tǒng)及控制方法，特別是輸出邏輯管理方法。
背景技術(shù)：
CAN (Controller Area Network,控制器局域網(wǎng))總線是德國Bosch/>司為 解決現(xiàn)代汽車中眾多的控制與測試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的 一種串行數(shù)據(jù) 通信協(xié)議。由于CAN總線網(wǎng)絡(luò)具有價(jià)位低、可靠性高、糾錯(cuò)能力強(qiáng)等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)， 目前已成為世界汽車制造業(yè)的主體行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之一，代表著汽車電子控制網(wǎng)絡(luò)的 主流發(fā)展趨勢。
近幾年，CAN總線汽車電子領(lǐng)域發(fā)展較快，國內(nèi)自主研發(fā)設(shè)計(jì)的汽車CAN 總線產(chǎn)品越來越多，出現(xiàn)了很多基于CAN總線的車身控制系統(tǒng)。而在車身控制 系統(tǒng)中車門的控制最為復(fù)雜，尤其是大型客車為保證乘客安全，其CAN網(wǎng)絡(luò)車 門控制輸出邏輯關(guān)系非常復(fù)雜，處理好這些邏輯關(guān)系，是保證系統(tǒng)高效、可靠、 安全運(yùn)行的必要條件，常需用到具有邏輯處理功能的控制器來對(duì)車門執(zhí)行機(jī)構(gòu) 進(jìn)行控制。
例如申請(qǐng)?zhí)枮?00520123914.3，名為"用于汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的車門控制裝 置"的中國實(shí)用新型專利公開了一種使用CAN總線的車門控制裝置，其作為汽 車車身CAN網(wǎng)絡(luò)體系的四個(gè)節(jié)點(diǎn)，通過與車身網(wǎng)絡(luò)其他節(jié)點(diǎn)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了一系 列的車門智能控制功能。該裝置包括微控制器模塊、電源管理及CAN通訊模塊、 輸入信號(hào)調(diào)整模塊和包括由玻璃升降電機(jī)控制芯片、中控門鎖控制芯片和后視 鏡控制調(diào)整控制芯片構(gòu)成的輸出驅(qū)動(dòng)模塊，所述微控制器模塊通過I/O接口與 所述輸出驅(qū)動(dòng)模塊連接；所述微控制器模塊通過SPI方式分別與所述電源管理 及CAN通訊模塊和所述輸入信號(hào)調(diào)整模塊連接，所述微控制器模塊通過I/O接 口與輸出驅(qū)動(dòng)模塊連接。說車廠只能按規(guī) 定接線，順序不能更換，邏輯不能改變。可見，這種控制方式存在著通用性、 靈活性不強(qiáng)，安裝接線不方便，不利于系統(tǒng)更新升級(jí)等一系列缺點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，解決車門與控制輸入輸出(1/0)對(duì)應(yīng)關(guān)系死板，車輛 出廠后即無法改變的問題。為解決這一問題，提出了一種通用性強(qiáng)、邏輯關(guān)系 明晰、方便系統(tǒng)更新升級(jí)的客車CAN網(wǎng)絡(luò)車門控制輸出邏輯處理方法。為此，本發(fā)明提出了一種基于CAN總線網(wǎng)絡(luò)的車門控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包 括通過CAN總線通信連接的主站模塊和從站模塊，且所述從站模塊與車門裝置 通信連接，其特征在于，所述從站模塊包括第一處理器、第一存儲(chǔ)單元、從站輸入映像緩沖區(qū)和從 站輸出映像緩沖區(qū)，所述第一處理器的輸入引腳連接到所述車門裝置的門狀態(tài) 信號(hào)端，所述第一處理器的輸出引腳連接到所述車門裝置的門控制信號(hào)端，且 所述第一存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)有所述第一處理器的輸入和輸出引腳與所述門狀態(tài)信號(hào) 功能表示之間的映射關(guān)系；所述主站模塊包括第二處理器、第二存儲(chǔ)單元、主站輸入映像緩沖區(qū)和主 站輸出映像緩沖區(qū)，且所述第二存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)有主站的輸入和輸出信號(hào)分別在 主站門輸入映像緩沖區(qū)和輸出映像緩沖區(qū)的存儲(chǔ)地址與門狀態(tài)信號(hào)功能表示之 間的映射關(guān)系。其中，所述第一處理器的輸入引腳與所述門狀態(tài)信號(hào)功能表示之間的映射 關(guān)系包括所述第一處理器的輸入引腳號(hào)、門狀態(tài)信號(hào)功能表示和從站門輸入 信號(hào)在從站門輸入映像緩沖區(qū)存儲(chǔ)地址之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；所述第一處理器的輸 出引腳與所述門狀態(tài)信號(hào)功能表示之間的映射關(guān)系包括所述第一處理器的輸 出引腳號(hào)、門狀態(tài)信號(hào)功能表示和從站門輸出信號(hào)在從站門輸出映像緩沖區(qū)的 存儲(chǔ)地址之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。同時(shí)，本發(fā)明還提出了 一種基于C AN總線網(wǎng)絡(luò)的車門控制系統(tǒng)的控制方法， 所述車門控制系統(tǒng)包括通過CAN總線通信連接的主站模塊和從站模塊，且所述 從站模塊與車門裝置通信連接，其特征在于，所述方法包括以下步驟Pl:從站模塊掃描其處理器輸入引腳，獲取門狀態(tài)信息，從站的處理器記 為第一處理器；
P2:從站模塊根據(jù)其存儲(chǔ)的第一處理器的輸入引腳號(hào)、門狀態(tài)信號(hào)功能表 示和從站門輸入信號(hào)在從站門輸入映像緩沖區(qū)存儲(chǔ)地址之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系生成輸 入報(bào)文，并將所述輸入報(bào)文傳送給主站模塊；
P3:主站模塊根據(jù)其存儲(chǔ)的主站的輸入信號(hào)在主站門輸入映像緩沖區(qū)的存 儲(chǔ)地址與門狀態(tài)信號(hào)功能表示之間的映射關(guān)系解析所述輸入報(bào)文，；
P4:主站模塊根據(jù)其對(duì)輸入報(bào)文的解析結(jié)果和門當(dāng)前狀態(tài)存儲(chǔ)信息，應(yīng)用 其存儲(chǔ)的一控制邏輯矩陣生成一輸出門控制信號(hào)；
P5:主站模塊根據(jù)其存儲(chǔ)的主站的輸出信號(hào)在主站門輸出映像緩沖區(qū)的存 儲(chǔ)地址與門狀態(tài)信號(hào)功能表示之間的映射關(guān)系生成輸出報(bào)文；并將輸出報(bào)文傳 送給從站模塊；同時(shí)，根據(jù)所述門控制信號(hào)刷新其存儲(chǔ)的門當(dāng)前狀態(tài)存儲(chǔ)信息；
P6:從站模塊接收所述輸出報(bào)文，并根據(jù)其存儲(chǔ)的所述第一處理器的輸出 引腳號(hào)、門狀態(tài)信號(hào)功能表示和從站門輸出信號(hào)在從站門輸出映像緩沖區(qū)的存 儲(chǔ)地址之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)所述輸出報(bào)文進(jìn)行解析；
P7:從站模塊根據(jù)步驟S6的解析結(jié)果將生成控制信號(hào)到第一處理器的輸出 引腳，控制執(zhí)行器的動(dòng)作。
本發(fā)明的效果在于，根據(jù)本發(fā)明的基于主從式CAN網(wǎng)絡(luò)的客車CAN網(wǎng)絡(luò) 車門控制輸出邏輯處理方法，當(dāng)從站模塊門控輸入/輸出接線發(fā)生位置改變時(shí)， 無需修改程序，只需找出發(fā)生變動(dòng)的狀態(tài)量，修改相應(yīng)映射表的映射即可。更 優(yōu)的當(dāng)門輸入條件發(fā)生改變(增加或減少)時(shí)，只需改變(增加或減少)邏 輯矩陣的維數(shù)，調(diào)整映射列表行數(shù)，無需大量修改底層代碼。另外，本方法也 可為車身系統(tǒng)中其他部件輸出控制邏輯處理提供參考。因此，本方法具有通用 性強(qiáng)、靈活性好和易于修改的特點(diǎn)。


圖1A是主站模塊功能號(hào)和門輸入信號(hào)原狀態(tài)緩沖區(qū)存儲(chǔ)單元映射列表的 實(shí)施例；
圖1B是主站模塊功能號(hào)和門輸入信號(hào)當(dāng)前狀態(tài)緩沖區(qū)存儲(chǔ)單元映射列表的 實(shí)施例；
圖1C是從站模塊處理器引腳號(hào)和門輸入信號(hào)狀態(tài)緩沖區(qū)存儲(chǔ)單元映射列表的實(shí)施例；
圖1D是從站模塊功能號(hào)和處理器輸入引腳號(hào)映射列表的實(shí)施例；
圖2A是主站模塊門輸出信號(hào)狀態(tài)緩沖區(qū)存儲(chǔ)單元和功能號(hào)映射列表的實(shí)施
例；
圖2B是從站模塊門輸出信號(hào)狀態(tài)緩沖區(qū)存儲(chǔ)單元和功能號(hào)映射列表的實(shí)施
例；
圖2C是從站模塊處理器輸出引腳號(hào)和功能號(hào)映射列表的實(shí)施例；圖3是主從站模塊間門輸出控制通信過程流程圖。
具體實(shí)施例方式
為使對(duì)本發(fā)明的方案有更清晰的了解，首先對(duì)客車CAN網(wǎng)絡(luò)車門控制輸出邏輯控制的原理和一般規(guī)則進(jìn)行說明。
一般客車有前門、中門和后門，有的也只有前門和中門，或前門和后門。從邏輯關(guān)系角度看，每個(gè)門的控制輸出邏輯都是一致的。依此，為完整明晰起見，以前門、中門和后門均具備的客車為例來說明客車CAN網(wǎng)絡(luò)車門控制輸出邏輯關(guān)系。對(duì)門的控制應(yīng)分為門開和門關(guān)兩個(gè)部分。前門的輸出執(zhí)行器狀態(tài)由以下幾個(gè)輸入條件決定門總開關(guān)、門禁開關(guān)、前門開關(guān)、前門防夾開關(guān)、車速〈3Km/h條件、手剎車，售票員前門門控開關(guān)；中門的輸出執(zhí)行器狀態(tài)由以下幾個(gè)輸入條件決定門總開關(guān)、門禁開關(guān)、中門開關(guān)、中門防夾開關(guān)、車速〈3Km/h條件、手剎車，售票員中門門控開關(guān)；后門的輸出執(zhí)行器狀態(tài)下幾個(gè)輸入條件決定門總開關(guān)、門禁開關(guān)、后門開關(guān)、后門防夾開關(guān)、車速〈3Km/h條件、手剎車，售票員后門門控開關(guān)。
為方便邏輯關(guān)系的描述，定義符號(hào)標(biāo)記如下"1"表示邏輯"真"，"0"表示邏輯"假"；".，，表示邏輯"與，，，"+，，表示邏輯"或，，；
Q。表示門開輸出，Qc表示門關(guān)輸出；
J^表示門總開關(guān)，A表示門禁開關(guān)；
X3表示車速〈Km/h條件，義4表示手剎車；
Zf表示前門開關(guān)，義fl表示前門防夾開關(guān)，J^表示售票員前門門控開關(guān)；
JTm表示中門開關(guān)，^m表示中門防夾開關(guān)，義m2表示售票員中門門控開關(guān)；
A表示后門開關(guān)，7w表示后門防夾開關(guān)，Xd2表示售票員后門門控開關(guān)；FD表示前門，MD表示中門，BD表示后門。
其中，門總開關(guān)的意義是當(dāng)門總開關(guān)為"1"時(shí)，所有門均打開；門禁開 關(guān)的意義是只有當(dāng)門禁開關(guān)為"0"時(shí)，所有門才允許操作(包括單獨(dú)打開/ 關(guān)閉或者全部打開/關(guān)閉)；手剎車的意義是只有當(dāng)手剎車?yán)?，即手剎信號(hào) 為"l"時(shí)，所有門才允許操作(包括單獨(dú)打開/關(guān)閉或者全部打開/關(guān)閉)。下面 根據(jù)本領(lǐng)域的控制慣例，典型的車門控制邏輯關(guān)系進(jìn)行說明。 前門開輸出邏輯可用如下關(guān)系式描述
Qo (fd) = (x丄+ & + jtfl + xf 2) .^z3 jt4 ( 1)
前門關(guān)輸出邏輯可用如下關(guān)系式描述
qc(fd) = (^ + ^ + I^ + ^^).^x3.x4 (2) 中門開輸出邏輯可用如下關(guān)系式描述
q。 (md) = 《+ zml +Xm2).dX4 ( 3 )
中門關(guān)輸出邏輯可用如下關(guān)系式描述
QC《+^;《).^r3jr4 (4)
后門開輸出邏輯可用如下關(guān)系式描述
q。 (bd) = " + xb + jtbl + zb2) .^jt3 jt4 ( 5 )
后門關(guān)輸出邏輯可用如下關(guān)系式描述
qc(bd) = (^+5+^+^).^Xjt4 (6)
下面以實(shí)現(xiàn)上述邏輯控制關(guān)系的車門控制為例對(duì)本發(fā)明的方法進(jìn)行說明。 本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)明了 ，所述邏輯控制關(guān)系可根據(jù)實(shí)際的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行調(diào)整， 進(jìn)行控制變量的增減和控制邏輯的重新設(shè)計(jì)，而這種邏輯控制關(guān)系的改變并不 影響本發(fā)明的實(shí)施，且均會(huì)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。事實(shí)上，本發(fā)明的有益效 果之一正是便于進(jìn)行邏輯控制關(guān)系的靈活設(shè)置。
才艮據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，本發(fā)明的方法可在主從式can網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上實(shí)施， 即一個(gè)主站帶若干個(gè)從站的can網(wǎng)絡(luò)。其中主站模塊具有車門邏輯關(guān)系處理、 網(wǎng)絡(luò)通信管理及配置從站等功能；從站模塊具有車門輸入信號(hào)釆集、執(zhí)行輸出 等功能，從而將實(shí)際的輸入/輸出和信息管理分離。網(wǎng)絡(luò)上傳輸兩種報(bào)文 一種 是由從站發(fā)給主站的門輸入報(bào)文；另一種是由主站發(fā)給從站的輸出控制報(bào)文。 兩種報(bào)文都是周期傳輸?shù)摹?br> 一般來說，從站模塊包括第一處理器、第一存儲(chǔ)單元、從站輸入映像緩沖 區(qū)和從站輸出映像緩沖區(qū)，第 一處理器的輸入引腳連接到車門裝置的門狀態(tài)信號(hào)端，所述第一處理器的輸出引腳連接到所述車門裝置的門控制信號(hào)端，且所 述第一存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)有所述第一處理器的輸入和輸出引腳與所述門狀態(tài)信號(hào)功 能表示之間的映射關(guān)系。
主站模塊包括第二處理器、第二存儲(chǔ)單元、主站輸入映像緩沖區(qū)和主站輸 出映像緩沖區(qū)，且所述第二存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)有主站的輸入和輸出信號(hào)分別在主站 門輸入映像緩沖區(qū)和輸出映像緩沖區(qū)的存儲(chǔ)地址與門狀態(tài)信號(hào)功能表示之間的 映射關(guān)系。
為方法的清晰描述再做如下定義功能號(hào)，系統(tǒng)為每一個(gè)功能名稱設(shè)定的 編號(hào)。主站模塊和從站模塊均使用該編號(hào)。例如，門總開關(guān)A功能號(hào)可設(shè)為1， 門禁開關(guān)A功能號(hào)可設(shè)為2等等，依次為上述各個(gè)開關(guān)以及可能設(shè)置的其它功 能進(jìn)行編號(hào)。各個(gè)功能號(hào)與功能之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系稱為門狀態(tài)信號(hào)功能表示。在 用于表征存儲(chǔ)內(nèi)容時(shí)，門狀態(tài)信號(hào)功能表示也可僅指功能號(hào)。
本發(fā)明通過建立映射表，將抽象的功能、處理器的輸入/輸出引腳以CAN報(bào) 文有機(jī)的聯(lián)系起來。在本實(shí)施例中，需要建立如下映射列表
表1:主站模塊功能號(hào)和門輸入信號(hào)原狀態(tài)緩沖區(qū)存儲(chǔ)單元映射列表； 表2:主站模塊功能號(hào)和門輸入信號(hào)當(dāng)前狀態(tài)緩沖區(qū)存儲(chǔ)單元映射列表； 表3:從站模塊處理器引腳號(hào)和門輸入信號(hào)狀態(tài)緩沖區(qū)存儲(chǔ)單元映射列表； 表4:從站模塊功能號(hào)和處理器輸入引腳號(hào)映射列表； 表5:主站模塊門輸出信號(hào)狀態(tài)緩沖區(qū)存儲(chǔ)單元和功能號(hào)映射列表； 表6:從站模塊門輸出信號(hào)狀態(tài)緩沖區(qū)存儲(chǔ)單元和功能號(hào)映射列表； 表7:從站模塊處理器輸出引腳號(hào)和功能號(hào)映射列表。 本發(fā)明方法的另一個(gè)重要的環(huán)節(jié)是主站形成輸出控制結(jié)果的邏輯關(guān)系處 理。首先須開辟一段邏輯關(guān)系存儲(chǔ)緩沖區(qū)。對(duì)公示(1)到(6)進(jìn)行展開和化 簡，可得到其便于進(jìn)行數(shù)字邏輯程序設(shè)計(jì)的簡化形式，該簡化形式僅由邏輯"或" 和邏輯"與"表達(dá)。前邊描述過的6個(gè)邏輯式均可展開為如下形式
Qo (FD) = JT4 + Xf .^X3 .X4 + iffl .^Z3 J4 + Zf 2 .^X3 .X4 ( 7 )
Qc (FD) = g.^>3 .義4 + ;^X3 J4 + KJT3 .X4 + :^X3 .Z4 ( 8 )
Q0 (MD) = .^>3.14 + Zm .^:3 .Z4 + Xml .^T3 J4 + L .^Z3 .X4 ( 9)
qc (md) = Hjt3 jr4 +jr4 +.dx4 +.^x3 JT4 ( 10 )Qo (BD) = 《JT3 J4 + JTb .^Z3 JT4 + Xbl .^7JT3 .X4 + Zb2 .^>3 .Z4 (11) Qc (BD) = g.^Z3 .Z4 +冗.^>3 Jf4 + :.^>3 J4 + 5.^>3 JT4 (12)
由上述關(guān)系式可以看出，每個(gè)門的輸出控制由7個(gè)條件決定，共涉及4個(gè) "或"運(yùn)算，每個(gè)進(jìn)行"或，，運(yùn)算的邏輯式里面又涉及4個(gè)信號(hào)的"與"運(yùn)算。 在車身控制系統(tǒng)中可算是復(fù)雜邏輯了 ，因此采用邏輯矩陣形式，建立一個(gè)4x4 的邏輯矩陣，其中"非"的關(guān)系已事先標(biāo)明。這樣只需在邏輯關(guān)系區(qū)寫入預(yù)定 的邏輯關(guān)系，輸入報(bào)文攜帶有門輸入信號(hào)狀態(tài)信息時(shí)，就可以根據(jù)邏輯矩陣判 斷出輸出控制結(jié)果。如果條件有增加時(shí)，修改也極其方便，只需增加矩陣的維 數(shù)即可，在給定邏輯關(guān)系式條件下的邏輯矩陣的建立、化簡和運(yùn)算、修改均是 現(xiàn)有"t支術(shù)，本發(fā)明的方法僅是采用而已，故不加詳述。
才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法中，主從站間通信過程為從站周期性(例如， 周期為500ms )地掃描其處理器的門輸入端口 ，并將掃描檢測到的門輸入信號(hào) 狀態(tài)存儲(chǔ)在從站輸入信號(hào)狀態(tài)緩沖區(qū)(SIB)存儲(chǔ)單元內(nèi)，從站通過對(duì)相關(guān)映射 列表的操作生成輸入報(bào)文，并將輸入報(bào)文發(fā)送給主站，主站收到所述輸入報(bào)文 并解析后，將門輸入信號(hào)狀態(tài)存儲(chǔ)到主站門輸入信號(hào)當(dāng)前狀態(tài)緩沖區(qū)(MIOB) 存儲(chǔ)單元內(nèi)，并根據(jù)相應(yīng)的邏輯關(guān)系(例如公式(6)到(12)或其相應(yīng)的邏輯 矩陣)，處理生成輸出執(zhí)行結(jié)果，并放入主站輸出映像緩沖區(qū)，生成輸出控制 報(bào)文，發(fā)給從站，從站解析報(bào)文后刷新從站輸出映像緩沖區(qū)，并寫輸出。
主站和從站模塊門輸入映像緩沖區(qū)操作所涉及的4個(gè)映射列表，即上述表1 到表4的實(shí)施例如圖1A到圖1D所示。
其中，主站模塊和從站模塊各設(shè)有一個(gè)門輸入映像緩沖區(qū)，該緩沖區(qū)可定 義在RAM區(qū)或者DFlash區(qū)(如果有的話)。主站門輸入映像緩沖區(qū)的作用是 存儲(chǔ)門輸入報(bào)文攜帶的門輸入信號(hào)狀態(tài)信息，其存儲(chǔ)們輸入信號(hào)的當(dāng)前狀態(tài)和 前一狀態(tài)。從站門輸入映像緩沖區(qū)的作用是存儲(chǔ)用于形成門輸入報(bào)文的門輸入 信號(hào)狀態(tài)信息，僅存儲(chǔ)當(dāng)前狀態(tài)。
為實(shí)現(xiàn)對(duì)功能號(hào)對(duì)應(yīng)所處狀態(tài)的解析，需確定功能號(hào)與其狀態(tài)的存儲(chǔ)位置 的關(guān)系。這可以用建立功能號(hào)與其狀態(tài)在相應(yīng)緩沖區(qū)的存儲(chǔ)地址之間的關(guān)系表 來實(shí)現(xiàn)。存儲(chǔ)地址可以是絕對(duì)地址也可以是偏移地址，優(yōu)選是偏移地址。而在 以下的實(shí)施例中，為了邏輯清晰和便于編程中的操作，所有列表均是以表示兩 個(gè)變量的對(duì)應(yīng)關(guān)系的關(guān)系表的優(yōu)選實(shí)施例給出。但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)明了，顯然也可以將相關(guān)的(具有公共變量)表格進(jìn)行合并成一個(gè)表來實(shí)現(xiàn)，這樣的變 化同樣屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
優(yōu)選的是建立兩個(gè)二維列表表1一_主站模塊功能號(hào)和門輸入信號(hào)原狀態(tài) 緩沖區(qū)(DIOB)存儲(chǔ)單元映射列表和表2—一主站模塊功能號(hào)和門輸入信號(hào)當(dāng) 前狀態(tài)緩沖區(qū)(DICB)存儲(chǔ)單元映射列表。主站根據(jù)這兩個(gè)列表來判斷是否有 輸入信號(hào)狀態(tài)發(fā)生了變化，如果有則通過一定的邏輯關(guān)系處理形成輸出控制報(bào) 文，并將原狀態(tài)刷新成當(dāng)前狀態(tài)，以作為下一周期的原狀態(tài)。
為完成從站門輸入映像緩沖區(qū)的作用也需建立兩個(gè)二維列表表3——從站 模塊處理器引腳號(hào)和門輸入信號(hào)狀態(tài)緩沖區(qū)(SIB )存儲(chǔ)單元映射列表和表4一一 從站模塊功能號(hào)和處理器輸入引腳號(hào)映射列表。從站可以根據(jù)這兩個(gè)列表來建 立功能號(hào)和門輸入信號(hào)狀態(tài)之間的——對(duì)應(yīng)關(guān)系，并利用其生成輸入報(bào)文。通 過更改表3和表4能夠?qū)崿F(xiàn)功能號(hào)和處理器引腳之間映射關(guān)系的靈活配置，從 而使其不再受限于汽車的出廠設(shè)置。
建立主站和從站模塊輸出映像緩沖區(qū)所需的3個(gè)映射列表，即上述表5到 表7，如圖2A到圖2C所示。
主站模塊和從站模塊各設(shè)有一個(gè)門輸出映像緩沖區(qū)，這個(gè)緩沖區(qū)可定義在 RAM區(qū)或者Dflash區(qū)(如果有的話)。主站門輸出映像緩沖區(qū)的作用是存儲(chǔ)用 于形成輸出控制報(bào)文的門輸出信號(hào)狀態(tài)信息。從站門輸出映像緩沖區(qū)的作用是 存儲(chǔ)由主站輸出控制報(bào)文攜帶的輸出信號(hào)狀態(tài)信息，從站利用其控制處理器輸 出引腳，從而控制門輸出執(zhí)行器。
為完成主站門輸出映像緩沖區(qū)的作用須建立一個(gè)二維列表表5主站模塊 門輸出信號(hào)狀態(tài)緩沖區(qū)(MOB)存儲(chǔ)單元和功能號(hào)映射列表。主站先將經(jīng)過邏 輯運(yùn)算處理的輸出控制結(jié)果放入輸出信號(hào)狀態(tài)緩沖區(qū)存儲(chǔ)單元。然后主站根據(jù)
這個(gè)列表來建立功能號(hào)和門輸出信號(hào)狀態(tài)之間的——對(duì)應(yīng)關(guān)系，并利用其生成 輸出報(bào)文。
為完成從站門輸出映像緩沖區(qū)的作用須建立兩個(gè)二維列表表6從站模塊 門輸出信號(hào)狀態(tài)緩沖區(qū)(SOB)存儲(chǔ)單元和功能號(hào)映射列表;表7從站模塊處 理器輸出引腳號(hào)和功能號(hào)映射列表。從站首先將由輸出控制報(bào)文解析出來的輸 入信號(hào)狀態(tài)放入相應(yīng)的緩沖區(qū)存儲(chǔ)單元。然后根據(jù)這兩個(gè)列表來建立起處理器 輸出引腳號(hào)和門輸出信號(hào)狀態(tài)之間的——對(duì)應(yīng)關(guān)系，并利用其控制對(duì)應(yīng)的輸出 引腳，從而控制門輸出執(zhí)行器。其中，對(duì)于從站而言，其門輸入和輸出映像緩沖區(qū)均需建立處理器引腳號(hào)、 功能號(hào)和引腳值存儲(chǔ)地址(或稱狀態(tài)信息存儲(chǔ)單元)之間的映射關(guān)系。理論上， 對(duì)于從站門輸入或輸出，均可以把相應(yīng)的三個(gè)變量集成在一個(gè)表中，或者將其 中任意的兩個(gè)組合構(gòu)成二個(gè)變量的對(duì)應(yīng)表，再另用兩個(gè)不同的所述二個(gè)變量的
對(duì)應(yīng)表來構(gòu)建所需的三個(gè)變量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這有多種實(shí)現(xiàn)形式。例如對(duì) 于2個(gè)二變量表的情況，輸入、輸出各有(332=3種方式，組合起來是9種不同的 實(shí)現(xiàn)形式； 一個(gè)使用二變量表，另一個(gè)使用三變量表形式的情況則有6種。這 些均可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的功能，也都將落入本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
表1到表7的構(gòu)建形式為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。其中，對(duì)于從站輸入，由 于從站處理器是對(duì)輸入引腳進(jìn)行掃描，因此，構(gòu)建以從站處理器引腳號(hào)為公共 變量的表3和表4可以方便應(yīng)用程序的編制和查找操作。而對(duì)于從站輸出，用 于是根據(jù)輸出控制報(bào)文來產(chǎn)生引腳的控制輸出，因此，構(gòu)建以功能號(hào)為公共變 量的表6、表7可以便于應(yīng)用程序?qū)幸_號(hào)輸出控制報(bào)文解析之后產(chǎn)生引腳 的控制輸出。
結(jié)合上述敘述，本發(fā)明基于CAN總線網(wǎng)絡(luò)的車門控制系統(tǒng)的控制方法，所 述方法主要包括以下步驟
Pl:從站模塊掃描其處理器輸入引腳，獲取門狀態(tài)信息，從站的處理器記 為第一處理器；
P2:從站模塊根據(jù)其存儲(chǔ)的第一處理器的輸入引腳號(hào)、門狀態(tài)信號(hào)功能表 示和從站門輸入信號(hào)在從站門輸入映像緩沖區(qū)存儲(chǔ)地址之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系生成輸 入報(bào)文，并將所述輸入報(bào)文傳送給主站模塊；
P3:主站模塊根據(jù)其存儲(chǔ)的主站的輸入信號(hào)在主站門輸入映像緩沖區(qū)的存 儲(chǔ)地址與門狀態(tài)信號(hào)功能表示之間的映射關(guān)系解析所述輸入報(bào)文；
P4:主站模塊根據(jù)其對(duì)輸入報(bào)文的解析結(jié)果和門當(dāng)前狀態(tài)存儲(chǔ)信息，應(yīng)用 其存儲(chǔ)的一控制邏輯矩陣生成一輸出門控制信號(hào)；
P5:主站模塊根據(jù)其存儲(chǔ)的主站的輸出信號(hào)在主站門輸出映像緩沖區(qū)的存 儲(chǔ)地址與門狀態(tài)信號(hào)功能表示之間的映射關(guān)系生成輸出報(bào)文；并將輸出報(bào)文傳 送給從站模塊；同時(shí)，根據(jù)所述門控制信號(hào)刷新其存儲(chǔ)的門當(dāng)前狀態(tài)存儲(chǔ)信息；
P6:從站模塊接收所述輸出報(bào)文，并根據(jù)其存儲(chǔ)的所述第一處理器的輸出 引腳號(hào)、門狀態(tài)信號(hào)功能表示和從站門輸出信號(hào)在從站門輸出映像緩沖區(qū)的存 儲(chǔ)地址之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)所述輸出報(bào)文進(jìn)行解析；P7:從站模塊根據(jù)步驟P6的解析結(jié)果將生成控制信號(hào)到第一處理器的輸出 引腳，控制執(zhí)行器的動(dòng)作。
請(qǐng)參閱圖3所示，其為本發(fā)明所涉及主從站模塊間門輸出控制通信過程實(shí) 施例流程圖。圖3所示流程是以建立表1到表7的映射表為例來進(jìn)行說明的， 本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)下述實(shí)施例的教導(dǎo)，不難得出構(gòu)建其它形式的映射表時(shí)的 控制通信流程。本實(shí)施例控制通信過程流程包括以下步驟
步驟S1:主從站模塊上電初始化；
步驟S2:從站模塊處理器掃描門控制輸入端口 ；
步驟S3:從站模塊根據(jù)映射列表3，將掃描到的門輸入信號(hào)狀態(tài)信息寫入 門輸入信號(hào)緩沖區(qū)；
步驟S4:從站模塊根據(jù)映射列表3和4，生成輸入報(bào)文；輸入報(bào)文中只包 含功能號(hào)和其相應(yīng)狀態(tài)信息即可，從而能實(shí)現(xiàn)功能號(hào)與輸入引腳之間邏輯關(guān)系 的靈活變換。
步驟S5:從站模塊將輸入報(bào)文傳送給主站；
步驟S6:主站模塊接收并解析輸入報(bào)文后，根據(jù)映射列表2將將門輸入信 號(hào)當(dāng)前狀態(tài)存入當(dāng)前狀態(tài)緩沖區(qū)；
步驟S7:主站模塊根據(jù)映射列表1和2將門輸入信號(hào)當(dāng)前狀態(tài)與原狀態(tài)進(jìn) 行比較，判斷是否有輸入信號(hào)發(fā)生了狀態(tài)改變。若沒有輸入信號(hào)發(fā)生狀態(tài)改變， 執(zhí)行步驟S8和S14有輸入信號(hào)發(fā)生狀態(tài)改變，執(zhí)行步驟S10-S14;
步驟S8:放棄進(jìn)行邏輯關(guān)系判斷；
步驟S9:站模塊確定是哪個(gè)輸入信號(hào)，并根據(jù)邏輯矩陣生成輸出控制結(jié)果； 步驟S10:站模塊根據(jù)映射列表5，將輸出控制控制結(jié)果寫入主站輸出信號(hào) 狀態(tài)緩沖區(qū)，并生成輸出控制報(bào)文；同樣，輸出報(bào)文也只可含功能號(hào)和其相應(yīng) 狀態(tài)控制信號(hào)。這樣，對(duì)主站而言，其只要對(duì)功能號(hào)進(jìn)行操作，而無需考慮功 能號(hào)和從站引腳之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了車門裝置的從站引腳接線與主站車門控制 邏輯上的分離。
步驟S11:站模塊將輸出控制報(bào)文發(fā)送給從站，并根據(jù)映射列表1和2刷新 映射列表1為當(dāng)前輸入信號(hào)狀態(tài)；
步驟S12:塊接收輸出控制報(bào)文并解析后，根據(jù)映射列表6將輸出信號(hào)狀態(tài) 寫入從站輸出信號(hào)狀態(tài)緩沖區(qū)；步驟S13:站模塊處理器根據(jù)映射列表6和7將輸出信號(hào)狀態(tài)寫入相應(yīng)輸出 端口，從而控制輸出執(zhí)行器；
步驟S14:束本次通信過程。
以上對(duì)本發(fā)明的描述是說明性的，而非限制性的，本專業(yè)技術(shù)人員理解， 在權(quán)利要求限定的精神與范圍之內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行許多修改、變化或等效，但是它 們都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種基于CAN總線網(wǎng)絡(luò)的車門控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括通過CAN總線通信連接的主站模塊和從站模塊，且所述從站模塊與車門裝置通信連接，其特征在于，所述從站模塊包括第一處理器、第一存儲(chǔ)單元、從站輸入映像緩沖區(qū)和從站輸出映像緩沖區(qū)，所述第一處理器的輸入引腳連接到所述車門裝置的門狀態(tài)信號(hào)端，所述第一處理器的輸出引腳連接到所述車門裝置的門控制信號(hào)端，且所述第一存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)有所述第一處理器的輸入和輸出引腳與所述門狀態(tài)信號(hào)功能表示之間的映射關(guān)系；所述主站模塊包括第二處理器、第二存儲(chǔ)單元、主站輸入映像緩沖區(qū)和主站輸出映像緩沖區(qū)，且所述第二存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)有主站的輸入和輸出信號(hào)分別在主站門輸入映像緩沖區(qū)和輸出映像緩沖區(qū)的存儲(chǔ)地址與門狀態(tài)信號(hào)功能表示之間的映射關(guān)系。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CAN總線網(wǎng)絡(luò)的車門控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一處理器的輸入引腳與所述門狀態(tài)信號(hào)功能表示之間的映射關(guān)系包括所述第一處理器的輸入引腳號(hào)、門狀態(tài)信號(hào)功能表示和從站門輸入信號(hào)在從站門輸入映像緩沖區(qū)存儲(chǔ)地址之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；所述第 一處理器的輸出引腳與所述門狀態(tài)信號(hào)功能表示之間的映射關(guān)系包括所述第一處理器的輸出引腳號(hào)、門狀態(tài)信號(hào)功能表示和從站門輸出信號(hào)在從站門輸出映像緩沖區(qū)的存儲(chǔ)地址之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于CAN總線網(wǎng)絡(luò)的車門控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一處理器的輸入引腳號(hào)、門狀態(tài)信號(hào)功能表示和從站門輸入信號(hào)在從站門輸入映像緩沖區(qū)存儲(chǔ)地址之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系由下述兩個(gè)表構(gòu)成第 一處理器的輸入引腳號(hào)和從站門輸入信號(hào)在從站門輸入映像緩沖區(qū)存儲(chǔ)地址之間的映射表；門狀態(tài)信號(hào)功能表示與第一處理器的輸入引腳號(hào)之間的映射表。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于CAN總線網(wǎng)絡(luò)的車門控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一處理器的輸出引腳號(hào)、門狀態(tài)信號(hào)功能表示和從站門輸出信號(hào)在從站門輸出映像緩沖區(qū)的存儲(chǔ)地址之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系由以下兩個(gè)表構(gòu)成從站門輸出信號(hào)在從站門輸出映像緩沖區(qū)的存儲(chǔ)地址與門狀態(tài)信號(hào)功能表示之間的映射表；第一處理器的輸出引腳號(hào)與門狀態(tài)信號(hào)功能表示之間的映射表。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CAN總線網(wǎng)絡(luò)的車門控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主站模塊的門輸入和輸出信號(hào)分別在主站門輸入映像緩沖區(qū)和輸出映像緩沖區(qū)的存儲(chǔ)地址與門狀態(tài)信號(hào)功能表示之間的映射關(guān)系由以下表構(gòu)成門狀態(tài)信號(hào)功能表示與門輸入信號(hào)原狀態(tài)在主站門輸入映像緩沖區(qū)的存儲(chǔ)地址之間的映射表；門狀態(tài)信號(hào)功能表示與門輸入信號(hào)當(dāng)前狀態(tài)在主站門輸入映像緩沖區(qū)的存儲(chǔ)地址之間的映射表；主站模塊門輸出信號(hào)在主站門輸出映像緩沖區(qū)的存儲(chǔ)地址與門狀態(tài)信號(hào)功能表示之間的映射表。
6、 一種基于CAN總線網(wǎng)絡(luò)的車門控制系統(tǒng)的控制方法，所述車門控制系統(tǒng)包括通過CAN總線通信連接的主站模塊和從站模塊，且所述從站模塊與車門裝置通信連接，其特征在于，所述方法包括以下步驟PI:從站模塊掃描其處理器輸入引腳，獲取門狀態(tài)信息，從站的處理器記為第一處理器；P2:從站模塊根據(jù)其存儲(chǔ)的第一處理器的輸入引腳號(hào)、門狀態(tài)信號(hào)功能表示和從站門輸入信號(hào)在從站門輸入映像緩沖區(qū)存儲(chǔ)地址之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系生成輸入報(bào)文，并將所述輸入報(bào)文傳送給主站模塊；P3:主站模塊根據(jù)其存儲(chǔ)的主站的輸入信號(hào)在主站門輸入映像緩沖區(qū)的存儲(chǔ)地址與門狀態(tài)信號(hào)功能表示之間的映射關(guān)系解析所述輸入報(bào)文；P4:主站模塊根據(jù)其對(duì)輸入報(bào)文的解析結(jié)果和門當(dāng)前狀態(tài)存儲(chǔ)信息，應(yīng)用其存儲(chǔ)的一控制邏輯矩陣生成一輸出門控制信號(hào)；P5:主站模塊根據(jù)其存儲(chǔ)的主站的輸出信號(hào)在主站門輸出映像緩沖區(qū)的存儲(chǔ)地址與門狀態(tài)信號(hào)功能表示之間的映射關(guān)系生成輸出報(bào)文；并將輸出報(bào)文傳送給從站模塊；同時(shí)，根據(jù)所述門控制信號(hào)刷新其存儲(chǔ)的門當(dāng)前狀態(tài)存儲(chǔ)信息；P6:從站模塊接收所述輸出報(bào)文，并根據(jù)其存儲(chǔ)的所述第一處理器的輸出引腳號(hào)、門狀態(tài)信號(hào)功能表示和從站門輸出信號(hào)在從站門輸出映像緩沖區(qū)的存儲(chǔ)地址之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)所述輸出報(bào)文進(jìn)行解析；P7:從站模塊根據(jù)步驟P6的解析結(jié)果將生成控制信號(hào)到第一處理器的輸出引腳，控制執(zhí)行器的動(dòng)作。
全文摘要
基于CAN總線網(wǎng)絡(luò)的車門控制系統(tǒng)，包括通過CAN總線通信連接的主站和從站模塊，從站模塊與車門裝置通信連接，包括第一處理器、第一存儲(chǔ)單元、從站輸入和輸出映像緩沖區(qū)，第一處理器的輸入引腳連接到車門裝置的門狀態(tài)信號(hào)端，第一處理器的輸出引腳連接到車門裝置的門控制信號(hào)端，且第一存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)有第一處理器的輸入和輸出引腳與門狀態(tài)信號(hào)功能表示之間的映射關(guān)系；主站模塊包括第二處理器、第二存儲(chǔ)單元、主站輸入和輸出映像緩沖區(qū)，且第二存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)有主站的輸入和輸出信號(hào)分別在主站門輸入映像緩沖區(qū)和輸出映像緩沖區(qū)的存儲(chǔ)地址與門狀態(tài)信號(hào)功能表示之間的映射關(guān)系。實(shí)現(xiàn)引腳和門狀態(tài)功能表示之間映射關(guān)系的靈活配置。
文檔編號(hào)G05B19/418GK101670814SQ20091016810
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者佟為明, 吳鵬程, 張玉萍, 林景波, 白哲松, 金顯吉, 陳振華 申請(qǐng)人:哈爾濱威帝汽車電子有限公司;哈爾濱工業(yè)大學(xué)