專利名稱：一種汽車車身lin從節點檢測平臺及其檢測方法
技術領域：
本發明屬于汽車通信子系統檢測技術領域，特別涉及基于LIN總線的LIN從節點通信子系統檢測。
背景技術：
汽車通信系統檢測是汽車生產中重要的環節。如今，為了減少汽車車身線束，現場總線技術已經廣泛應用于車身電子控制系統。LIN總線是近些年來興起的一種面向低端通訊的多路復用串行協議，主要應用在速率要求不高的場合，如車門、車燈、座椅、雨刮等這些對于成本比較敏感的單元。通過使用LIN總線可大大節省成本、降低布線造價、提高可維護性和智能化水平。LIN總線的誕生以及成熟應用都比較晚，國內外對支持LIN總線通信部件的自動化測試系統的研究設計很少，特別是對LIN總線的應用，更多集中于車載網絡系統。現有的汽車生產廠家使用的檢測平臺大多是從國外進口的，而且是針對老式的點對點布線的汽車通信系統，。為了適應汽車行業的發展，現今需要發明一種檢測平臺，使得其能夠對基于LIN 總線的汽車通信子系統進行質量檢測。
發明內容
本發明需要解決的問題是設計一種LIN從節點的通信系統檢驗平臺，其目的是在安裝車身之前，對LIN從節點通信質量進行檢測，如果符合預定的通信標準，即可安裝與車身相應位置。為了實現上述目的，本發明的技術解決方案如下本發明為一種基于LIN總線的從節點檢測平臺。汽車車身控制系統主要包括車門控制、燈光控制、電動座椅控制、雨刮控制等，這些控制的基本原理是采集各種開關的狀態量，根據這些狀態量來驅動負載動作，所以車身控制系統的控制對象主要是不同功率的燈、 電機、電磁閥和開關量等器件。本發明所提供的這種基于LIN總線的LIN從節點檢測平臺由以下幾個組成模塊 PC終端應用程序，中央主控節點，以及車門窗檢測系統，車燈檢測系統，車座椅檢測系統，雨刮檢測系統4個子系統組成。其中所述的車門窗檢測系統由主駕駛門控制器、副駕駛門控制器、左后車門控制器、右后車門控制器組成。車燈檢測系統由左前車燈控制器、右前車燈控制器、左后車燈控制器，右后車燈控制器組成。車座椅檢測系統由前排座椅控制器、后排座椅控制器組成。雨刮檢測系統由雨量傳感器、雨刮電機組成。為使本發明更加完善，還進一步提出了以下更為詳盡和具體的技術方案。本發明所述的車門窗檢測系統，車燈檢測系統，車座椅檢測系統，雨刮檢測系統與上一級網絡節點，中央主控節點由串口進行通信，這與實際中的汽車車身結構有所區別。實際車身中的LIN主節點總是作為CAN總線的從節點，但是再此種檢測平臺中LIN主節點并不需要相互進行通信，而只是與中央主控節點通信，進而通過USB總線與PC終端通信。所述的主駕駛門控制器、副駕駛門控制器、左后車門控制器、右后車門控制器屬于車門窗檢測系統中的LIN從節點。左前車燈控制器、右前車燈控制器、左后車燈控制器，右后車燈控制器屬于車燈檢測系統中的LIN從節點。前排座椅控制器、后排座椅控制器屬于車座椅檢測系統的LIN從節點。雨量傳感器、雨刮電機屬于雨刮檢測系統的從節點。這些從節點與相應的主節點進行通信，從而按照網絡拓撲結構最終于PC終端進行通信，構成了計算機應用軟件參與的LIN從節點質量檢測平臺。本發明積極地效果是提供一套可以對LIN從節點進行質量檢測 的平臺，以提高生產效率，為從節點裝車提供質量保障。由于對當前流行的LIN網絡拓撲結構中典型LIN控制器從節點進行數據讀取及發送控制，實現了基于現場總線的自動化設計。
附圖是檢測平臺系統結構圖
具體實施例方式本發明所表達的結構、功能和通訊方式如圖1所示，為一種基于LIN總線的從節點檢測平臺。其檢測對象汽車車身控制系統主要包括車門控制、燈光控制、電動座椅控制、 雨刮控制等，這些控制的基本原理是采集各種開關的狀態量根據這些狀態量來驅動負載動作。所以在本發明中需要檢測的LIN從節點分別是車門窗檢測系統中的主駕駛門控制器 7、副駕駛門控制器8、左后車門控制器9、右后車門控制器10。車燈檢測系統中的左前車燈控制器11、右前車燈控制器12、左后車燈控制器13，右后車燈控制器14。車座椅檢測系統中的前排座椅控制器15、后排座椅控制器16。雨刮檢測系統中的雨量傳感器17、雨刮電機 18。本發明具體結構如下所述一、PC終端1與主控節點2通過USB總線連接。二、中央主控節點2與LIN網絡中車門窗系統主節點3、車燈檢測系統主節點4、車座椅檢測系統主節點5、雨刮檢測系統主節點6通過串口線相連。三、車門窗系統主節點3與主駕駛門控制器7、副駕駛門控制器8、左后車門控制器 9、右后車門控制器10等從節點通過Lim總線相連。四、車燈檢測系統主節點4與左前車燈控制器11、右前車燈控制器12、左后車燈控制器13，右后車燈控制器14等從節點通過LIN2總線相連。五、車座椅檢測系統主節點5與前排座椅控制器15、后排座椅控制器16等從節點通過LIN3總線相連。六、雨刮檢測系統主節點6與雨量傳感器17、雨刮電機18等從節點通過LIN4總線相連下面提供的是系統的各組成部分的功能一、PC終端1與主控節點2通信PC終端由用戶軟件選擇需要檢測的LIN從節點，并與主控節點進行通信。主要功能如下
1、向USB總線發送需要檢測的LIN從節點數據包。包括LIN從節點所在的子系統的主節點串口地址標號以及對LIN從節點的配置信息。如，需要檢測主駕駛車門控制器7， 發送的數據包應包括車門窗系統主節點3的串口地址號，主駕駛車門需要的開關信息。2、從USB總線接收返回的數據。
3、對所接到得數據進行檢驗，分析錯誤、誤差原因等。二、中央主控節點2與LIN主節點通信中央主控節點選擇LIN主節點并用串口與其通信。主要功能如下1、從USB總線上接收數據。2、選擇主節點并通過串口地址與其通信。3、向USB總線上發送數據三、車門窗檢測子系統(一 )車門窗子系統控制器3車門窗子系統控制器3即是Lim網絡的主節點，其主要功能如下1、從中央主控節點得到開關量，車門開關信號、后視鏡開關信號、車窗位置控制信號、車鎖開關信號、門燈開關信號等。2、將得到的開關量，車門開關信號、后視鏡開關信號、車窗位置控制信號、車鎖開關信號、門燈開關信號等發送到Lim總線上。3、從Lim總線上接收由從節點發送過來的車門狀態信號、后視鏡狀態信號、車窗位置狀態信號、車鎖狀態信號、門燈狀態信號等。4、將獲得的車門狀態信號、后視鏡狀態信號、車窗位置狀態信號、車鎖狀態信號、門燈狀態信號等發送到串口線上，以供中央主控節點接收。(二)主駕駛車門控制器7主駕駛車門控制器7即是Lim網絡的從節點，其主要功能如下1、控制車窗、后視鏡、門鎖、門燈等；2、從Lim總線上接收門鎖開關信號，后視鏡開關信號、車窗位置控制信號、鑰匙檔位信號等。3、將門鎖開關狀態信號，后視鏡開關狀態信號、車窗位置狀態信號、鑰匙檔位狀態信號等發送到Lim總線上；(三)副駕駛車門控制器8副駕駛車門控制器8即是Lim網絡的從節點，其主要功能如下1、控制車窗、后視鏡、門鎖、門燈等；2、從Lim總線上接收門鎖開關信號，后視鏡開關信號、車窗位置控制信號、鑰匙檔位信號等。3、將門鎖開關狀態信號，后視鏡開關狀態信號、車窗位置狀態信號、鑰匙檔位狀態信號等發送到Lim總線上；(四)左后車門控制器9左后車門控制器9即是Lim網絡的從節點，其主要功能如下1、控制左后車窗、左后門鎖、左后門燈等；2、從Lim總線上接收左后門鎖開關信號，左后車窗位置控制信號、鑰匙檔位信號寸。3、將左后門鎖開關狀態信號，左后車窗位置狀態信號、鑰匙檔位狀態信號等發送到LINl總線上；(五)右后車門控制器10右后車門控制器10即是Lim網絡的從節點，其主要功能如下1、控制右后車窗、右后門鎖、右后門燈等；2、從Lim總線上接收右后門鎖開關信號，右后車窗位置控制信號、鑰匙檔位信號寸。
3、將右后門鎖開關狀態信號，右后車窗位置狀態信號、鑰匙檔位狀態信號等發送到LINl總線上；四、車燈檢測子系統(一 )車燈子系統控制器4車燈子系統控制器4即是車燈檢測系統的LIN 2主節點，其主要功能如下1、從中央主控節點得到車燈開關量，如近光燈、遠光燈，霧燈，轉向燈等信號。2、將得到的開關量發送到LIN2總線上。3、從LIN2總線上接收由從節點發過來的車燈的狀態量。4、將獲得的車燈狀態量發送到串口線上，以供中央主控節點接收。(二)左前車燈控制器11左前車燈控制器11即是車燈檢測系統的LIN 2從節點，其主要功能如下1、控制左前車燈近光燈、遠光燈、前位置燈、前轉向燈、側轉向燈、前霧燈、大燈調節電機、大燈洗滌電機等；2、從LIN2總線上接收的左前車燈開關信號近光燈開關信號、遠光燈開關信號、 前位置燈開關信號、前轉向燈開關信號、側轉向燈開關信號、前霧燈開關信號、大燈調節開關信號、大燈洗滌開關信號、鑰匙檔位信號。3、將左前車燈狀態信號近光燈狀態信號、遠光燈狀態信號、前位置燈狀態信號、 前轉向燈狀態信號、側轉向燈狀態信號、前霧燈狀態信號、大燈調節狀態信號、大燈洗滌狀態信號等發送到LIN2總線上；(三)右前車燈控制器12右前車燈控制器12即是車燈檢測系統的LIN 2從節點，其主要功能如下1、控制右前車燈近光燈、遠光燈、前位置燈、前轉向燈、側轉向燈、前霧燈、大燈調節電機、大燈洗滌電機等；2、從LIN2總線上接收的右前車燈開關信號近光燈開關信號、遠光燈開關信號、 前位置燈開關信號、前轉向燈開關信號、側轉向燈開關信號、前霧燈開關信號、大燈調節開關信號、大燈洗滌開關信號、鑰匙檔位信號。3、將右前車燈狀態信號近光燈狀態信號、遠光燈狀態信號、前位置燈狀態信號、 前轉向燈狀態信號、側轉向燈狀態信號、前霧燈狀態信號、大燈調節狀態信號、大燈洗滌狀態信號等發送到LIN2總線上；(四)左后車燈控制器13左后車燈控制器13即是車燈檢測系統的LIN 2從節點，其主要功能如下
1、控制左后車燈后轉向燈、側轉向燈、后霧燈、剎車燈等；2、從LIN2總線上接收的左后車燈開關信號后轉向燈、側轉向燈、后霧燈、剎車燈、鑰匙檔位信號。3、將左后車燈狀態信號后轉向燈、側轉向燈、后霧燈、剎車燈等信號發送到LIN2 總線上；( 五)右后車燈控制器14右后車燈控制器14即是車燈檢測系統的LIN 2從節點，其主要功能如下1、控制右后車燈后轉向燈、側轉向燈、后霧燈、剎車燈等；2、從LIN2總線上接收的右后車燈開關信號后轉向燈、側轉向燈、后霧燈、剎車燈、鑰匙檔位信號。3、將右后車燈狀態信號后轉向燈、側轉向燈、后霧燈、剎車燈等信號發送到LIN2 總線上；五、車座椅檢測子系統(一 )車座椅控制器5車座椅系統控制器5即是車座椅檢測系統的LIN 3主節點，其主要功能如下1、從中央主控節點得到座椅調節量，如座椅升降高度、座椅俯仰角等。2、將得到的調節量發送到LIN2總線上。3、從LIN2總線上接收由從節點發送過來的座椅調節的狀態量。4、將獲得的座椅調節狀態量發送到串口線上，以供中央主控節點接收。( 二)前排座椅控制器15前排座椅控制器15即是車座椅檢測系統的LIN 3從節點，其主要功能如下1、控制前排座椅電機。2、從LIN3總線上接收前排座椅的俯仰角及高度調節控制信號。3、將前排座椅的俯仰角及高度狀態信號發送到LIN3總線上。(三)后排座椅控制器16后排座椅控制器16即是車座椅檢測系統的LIN 3從節點，其主要功能如下1、控制后排座椅電機。2、從LIN3總線上接收后排座椅的俯仰角及高度調節控制信號。3、將后排座椅的俯仰角及高度狀態信號發送到LIN3總線上。六、雨刮檢測子系統(一)雨刮控制器系統6雨刮控制器系統6即是雨刮檢測子系統的LIN 3主節點，其主要功能如下1、接收主控節點發來的雨刮系統配置信息檔位選擇(包括自動擋，手動擋)，雨刮電機速度控制信息(只對應于手動擋)。2、向LIN 4總線發送得來的配置信息及控制信息3、從LIN 4總線上接收由從節點發送過來的雨量傳感器狀態信息，雨量大小信息，雨刮速度信息等。4、將等到的雨量傳感器狀態信息，雨量大小信息，雨刮速度信息等發送到串口線上，以供中央主控節點接收。
(二)雨量傳感器17雨量傳感器17即是雨刮檢測子系統的LIN 4從節點，其主要功能如下1、接收LIN4總線上的配置信息。2、如果是自動擋位，則開始工作，將雨量信息發送到LIN4總線上。(三)雨刮電機18 雨刮電機18即是雨刮檢測子系統的LIN 4從節點，其主要功能如下1、接收LIN4總線上的配置信息。2、如果是自動擋位，則接收LIN4總線上的雨量傳感器信息，并自動調節檔位。3、將雨刮電機的狀態信息發送到LIN4總線上。下面是系統的硬件實現部分介紹本發明選用了 Philips公司的PDIUSBD12，是一款高性價比的USB接口芯片，是 USB設備端使用最廣泛的USB接口芯片之一。D12與微處理器有兩種通信方式。一種是數據地址總線復用方式。D12的ALE直接連到微處理器的ALE上，AO可以接任何固定電平。 ALE腳通過內部邏輯產生選通信號以區別并行總線上的是命令還是數據一個偶數地址表示送往D12的是讀/寫數據，一個奇數地址表示往D12寫入一個命令。另一種是并聯接口方式，也就是獨立的地址和數據總線方式。ALE接低電平，AO腳與微處理器的一個I/O 口相連。該端口控制PDIUSBD12的命令和數據狀態，0為數據，1為命令。通過CS_N，RD_N* WR_N的組合時序，將DATA寫入和讀出。檢測平臺的中央主控節點以及LIN主節點采用的是Freescale公司的16位單片機MC9S12D64。LIN從節點選用的是Motorola公司的8位單片機MC68HC08AZ60。LIN接口芯片選擇的是Motorola公司的MC33661。
權利要求
1.一種汽車車身LIN從節點檢測平臺，其特征是該檢測平臺由以下幾個模塊組成PC 終端應用程序，中央主控節點，以及車門窗檢測系統，車燈檢測系統，車座椅檢測系統，雨刮檢測系統4個子系統組成。
2.根據權利要求1所述的檢測平臺，其特征是車門窗檢測系統包括主駕駛門控制器、副駕駛門控制器、左后車門控制器、右后車門控制器；車燈檢測系統包括左前車燈控制器、右前車燈控制器、左后車燈控制器，右后車燈控制器；車座椅檢測系統包括前排座椅控制器、后排座椅控制器； 雨刮檢測系統包括雨量傳感器、雨刮電機。
3.根據權利要求1所述的檢測平臺，其特征是本發明USB接口芯片選用PDIUSBD12為 USB接口芯片。
4.根據權利要求1所述的檢測平臺，其特征是檢測平臺的中央主控節點以及LIN主節點采用的是16位單片機MC9S12D64。
5.根據權利要求1所述的檢測平臺，其特征是LIN從節點選用的是8位單片機 MC68HC08AZ60。
6.根據權利要求1所述的檢測平臺，其特征是LIN接口芯片選擇的是MC33661接口芯片。
7.一種汽車車身LIN從節點檢測平臺檢測方法，其特征是系統中的LIN主節點車門窗檢測系統，車燈檢測系統，車座椅檢測系統，雨刮檢測系統與上一級網絡節點，中央主控節點由串口進行通信，進而通過USB總線與PC終端通信；系統中的LIN從節點主駕駛門控制器、副駕駛門控制器、左后車門控制器、右后車門控制器左前車燈控制器；右前車燈控制器、左后車燈控制器，右后車燈控制器；前排座椅控制器、后排座椅控制器；雨量傳感器、雨刮電機與相應的主節點進行通信，從而按照網絡拓撲結構最終于PC終端進行通信，構成計算機應用軟件參與的LIN從節點質量檢測。
全文摘要
本發明“一種汽車車身LIN從節點檢測平臺及其檢測方法”屬于汽車通信子系統檢測平臺，其方式是基于LIN總線對從節點進行檢測，檢測對象為汽車車身控制系統，主要包括車門控制、燈光控制、電動座椅控制、雨刮控制等。檢測平臺結構為PC終端應用程序，中央主控節點，以及車門窗檢測系統，車燈檢測系統，車座椅檢測系統，雨刮檢測系統4個子系統組成。解決了在安裝車身之前，對LIN從節點通信質量進行檢測問題。本發明積極地效果是提供一套可以對LIN從節點進行質量保障的檢測平臺，實現了基于現場總線的自動化設計。
文檔編號G05B19/048GK102221468SQ20101014828
公開日2011年10月19日 申請日期2010年4月16日 優先權日2010年4月16日
發明者姜義成, 姜博, 范振 申請人:哈爾濱工業大學