[发明专利]一种汽车CAN/LIN总线混合网络拓扑结构

说明书

技术领域

本发明属于汽车控制领域，涉及汽车车载网络技术，尤其是一种汽车CAN/LIN总线混合网络拓扑结构。

背景技术

随着汽车工业的发展，汽车也日益向电子化、智能化、网络化方向发展，汽车电子控制系统在整车中的比例日益增长，越来越多的电子控制单元与传感器必然会需要越来越多的连线。举例来讲，若采用传统线路，每个信号都至少需要一条线束来进行信息的传输，那么总体至少需要比信息量更多的线束才可能完成车身的控制，这样除了增加成本、增加车身自重外，更重要的是给布线带来了巨大的困难。

通过检索，发现两篇与本发明申请相关的公开专利文献：

1、一种智能雨刮系统及其控制方法（CN101797913A），所述系统包括智能雨刮控制器、雨刮执行器、模式开关以及雨量传感器，所述智能雨刮控制器集成在车身控制器中，通过PIN脚控制雨刮执行器，雨量传感器和模式开关通过LIN与智能雨刮控制器通信，集成有智能雨刮控制器的车身控制器既做CAN网络的节点，也做LIN网络的主节点。智能雨刮控制器从LIN总线接收雨刮的控制信息以及雨量检测信号；进行解码，然后处理执行相应的控制指令。

2、一种基于CAN/LIN总线的红外车内环境监控系统（CN202481010U），包含传感器、信号处理模块、A/D模数转换电路、ECU电子控制单元系统、行车电脑、CAN/LIN数据总线、报警电路、LCD显示模块、无线通信模块、电源；所述传感器获得的信号先经信号处理模块整理，再由A/D电路转换后输入ECU电子控制单元系统处理；所述ECU电子控制单元系统结合传感器信息和经由CAN/LIN总线从行车电脑获取的车辆状况信息进行综合判断；当发现车内环境恶化或有人员/生命被遗留闭锁时，启动报警电路报警、通过无线通信模块发出短信提示并通过CAN/LIN总线向行车电脑发出指令，由其调整车窗或控制空调及其外循环的启动；所述电源向各部件提供电能；本实用新型可对非本意留在车内人员提供安全保障，避免意外产生。

通过技术特征对比，上述两篇专利文献与本发明申请有较大不同。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种汽车CAN/LIN总线混合网络拓扑结构，即利用CAN/LIN混合网络完成对传统线束的替代。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种汽车CAN/LIN总线混合网络拓扑结构，汽车的整车车身采用一个CAN网络和三个LIN网络，其中CAN网络包括三个CAN节点，LIN网络分别由多个LIN节点组成，三个CAN节点分别分布于转向柱的左、右两侧和车尾，分别用于采集灯光组合开关和雨刮组合开关的信息，同时向LIN节点发送控制命令；车尾CAN节点位于车尾部，负责对四个车门和后备箱的开关状态进行检测，同时向LIN节点发送控制命令；LIN节点按照执行器件的位置进行分布，通过LIN总线实现信息的传输，CAN节点和LIN节点之间通过CAN/LIN网关实现CAN/LIN消息的转换。

而且，所述LIN节点依照执行器件的位置进行分布，共分有13个LIN节点，分别为：左前车门开关采集LIN节点、左前车灯LIN节点、左后视镜LIN节点、左前车门LIN节点、右前车灯LIN节点、前雨刮LIN节点、右前门LIN节点、仪表显示LIN节点、左后车灯LIN节点、右后车门LIN节点、左后车门LIN节点、右后车灯LIN节点、后雨刮LIN节点。

而且，所述数据在CAN/LIN网络之间进行交互，三个CAN网络节点分别负责三个LIN网络之间数据的交互，同时CAN网络节点作为LIN网络的主节点，负责轮询各个从节点的器件工作状态和发送器件工作指令。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明通过总线（CAN、LIN等总线）将复杂的控制任务分配到每个控制单元中，由于CAN总线和LIN总线进行信息传输分别仅使用2根线和1根线，因此大大节约了线束的成本，并且由于减少了线束的数量，同时降低了电磁干扰，提高了汽车器件的使用寿命；且由于控制功能的分散，软件和硬件的复杂性也被降低，系统可靠性提高，同时降低了信号的干扰和失真。

2、本发明采用MCU控制，系统的配置更为灵活，易于扩充和修改，实时处理能力加强，工作效率提高，汽车的舒适性和安全性都大为提高；另外，通过总线和控制器的状态反馈功能，能够方便的实现故障诊断的功能，对汽车的维护和修理都有十分重要的意义。