[发明专利]智能汽车车身网络系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车车身网络控制系统，特别是智能车身网络控制系统。

背景技术

目前，汽车车身控制通常采用传统线束控制方式和网络控制方式。其中传统线束控制通过继电器实现对汽车车身各部件的控制，属于开环控制，线束多，布线困难，且其可靠性，信息监测和共享等方面都落后于网络控制系统，将逐步被网络控制方式所取代。网络控制方式是通过总线构成局部网络实现控制功能，现在的网络控制主要有CAN总线和LIN总线两种控制方式，CAN总线速率高，实时性好，且可以很方便的和整车的动力系统进行信息交互，有利于整车控制，但由于对硬件要求高，成本高，同时由于车身部件分布比较分散，且有一部分对实时性没有太高要求，因而用CAN总线来实现整个车身的网络控制使其成本过高，同时由于CAN是双线式的通讯，没有从根本上改善布线，且CAN网络上节点太多影响对实时性要求高的整车动力CAN的性能。

如专利200510122299.9“智能汽车车身网络控制系统装置及其控制”，将车身所有的零部件全部用CAN总线实现，其CAN网络节点多，布线困难，且成本高。

LIN总线采用主从结构，为单线式通讯，可以大大降低车身网络的成本，同时减少了车身线束，降低布线难度，但其由于速率低，实时性不高，对于车灯等对实时性要求高的部件不能满足，同时不能和动力总成的CAN网络进行信息交互，从而无法保证整车的故障诊断，电量管理。如专利200410046989.6“智能车身网络控制系统”，所有车身部件全部采用LIN总线实现，虽然可以降低布线难度，降低成本，但对实时性高的车灯等部件不能保证其实时性，且无法和动力总成的CAN总线进行信息交互，无法实现整车的故障诊断，电池管理功能实现。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术在成本，功能以及信息交互等方面的不足，提供一种可以控制前后车灯模块，后视镜，雨刷，中控锁和电动窗，并实时显示车身各部件状态和故障信息，能参与整车电源管理，同时成本低廉的汽车车身网络控制系统。

为了实现上述功能，本发明采用了CAN、LIN总线共同组网，实现网络分布式的布局，对车灯等实时性要求高的模块采用高速的CAN模块，对雨刷、后视镜等实时性要求不高的模块采用低速的LIN总线来降低成本和布线难度，同时通过CAN/LIN网关实现两个网络之间的通讯，实现与整车动力CAN总线进行信息交互和电源管理等功能。

本发明智能汽车车身网络系统，包括信号量输入模块，前车灯模块，后车灯模块，CAN/LIN网关模块，电动窗模块，雨刷模块，中控锁模块和后视镜模块。其中前车灯模块，后车灯模块，信号量输入模块和CAN/LIN网关模块通过CAN总线相连构成网络，与整车动力CAN网络组成一个大的网络；电动窗模块，雨刷模块，中控锁模块和后视镜模块以及CAN/LIN网关模块利用LIN总线相连，组成LIN网络，并通过CAN/LIN网关模块与上层的CAN网络连接，进行信息交互。

信号量输入模块实现驾驶员操作的输入，车身各部件状态信息的输出显示，以及部分开关量的输入。

CAN/LIN网关负责CAN总线和LIN总线之间的转换和信息交互，并作为LIN网络的主节点对LIN网络进行调度，硬件采用PIC18F258芯片作为信号转换和LIN主节点调度芯片，采用TJA1020T芯片通过串口和PIC18F258芯片的串口相连，通过TJA1020上的LIN接口与LIN网络相连，实现LIN总线信号的转换，采用TJA1050芯片通过串口与PIC18F258芯片的串口相连，通过TJA1050上的CAN与CAN网络相连。

前车灯模块和后车灯模块硬件结构相同，包括微处理器PIC18F258、CAN接口芯片TJA1050、驱动电路、稳压电源电路。微处理器PIC18F258用于CAN网络的通讯，车灯功能的实现以及故障诊断。CAN接口芯片TJA1050用于串口信号和CAN信号的转换。驱动模块由驱动芯片BTS6402S2T以及外围电路组成，用来驱动车灯，控制车灯是否工作，以及检测车灯故障信息。稳压电源电路用于给上述芯片提供稳定的5V电源。上述各模块的连接方式如下：微处理器PIC18F258通过串口和CAN接口芯片的串口相连，通过I/O口与驱动电路的I/O口相连，稳压电源模块分别跟微处理器，CAN接口芯片和功率驱动电路的电源相连，为上述模块提供稳定的5V电源。

上述各模块通过CAN总线组成一个局部网络，其通讯速率为250kbps，应用层协议编码采用SAE J1939的编码规则。