專利名稱：：一種基于can/lin總線的智能雨刮系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于汽車領(lǐng)域特別是涉及一種基于CAN/LIN總線的汽車智能雨刮系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：雨刮器作為現(xiàn)代汽車必不可少的一個(gè)重要功能部件，主要通過(guò)組合開(kāi)關(guān)來(lái)手動(dòng)調(diào)節(jié)雨刮的開(kāi)閉、工作模式和工作速度，這種雨刮系統(tǒng)有很多的缺點(diǎn)需要手動(dòng)控制雨刮器的工作，增加了車主開(kāi)車的工作量，降低了駕駛舒適感；不能根據(jù)雨量大小自動(dòng)調(diào)節(jié)掛臂動(dòng)作頻率；部分區(qū)域無(wú)法刮到，存在死角；不便于維修等?？梢灶A(yù)見(jiàn)，未來(lái)雨刮系統(tǒng)的發(fā)展方向必然是智能化控制。隨著汽車技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，CAN總線和LIN總線越來(lái)越多的出現(xiàn)在人們的視野當(dāng)中。汽車信息通信的多樣化促進(jìn)了汽車分級(jí)制網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展。LIN(LocalInterconnectNetwork，本地交互網(wǎng)絡(luò))是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、配置靈活、成本低廉的新型低速率串行總線，可以用作CAMControllerAreaNetwork，控制器局域網(wǎng))等高速總線的輔助網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)絡(luò)。在帶寬要求不高、功能簡(jiǎn)單且實(shí)時(shí)性要求較低的場(chǎng)合使用，可有效的簡(jiǎn)化整車線束、降低汽車制造成本。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題是克服傳統(tǒng)雨刮器在控制技術(shù)上存在的不足，提供一種利用CAN/LIN網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)智能控制器進(jìn)行控制，并具有自動(dòng)檢測(cè)控制、刮臂自動(dòng)伸縮、自我診斷及自我保護(hù)功能的智能雨刮控制系統(tǒng)。本發(fā)明具體公開(kāi)了一種智能雨刮系統(tǒng)，包括智能雨刮控制器、雨刮執(zhí)行器、模式開(kāi)關(guān)以及雨量傳感器，所述智能雨刮控制器集成在車身控制器中，通過(guò)PIN腳(直接線束引腳)控制雨刮執(zhí)行器，雨量傳感器和模式開(kāi)關(guān)通過(guò)LIN與智能雨刮控制器通信，集成有智能雨刮控制器的車身控制器既做CAN網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，也做LIN網(wǎng)絡(luò)的主節(jié)點(diǎn)。其中所述雨刮執(zhí)行器包括噴水電機(jī)、雨刮電機(jī)和雨刮伸縮電機(jī)。進(jìn)一步，雨量傳感器同時(shí)檢測(cè)雨量和溫度，其發(fā)送的信號(hào)包括自動(dòng)刮雨模式和車外溫度，其中車外溫度通過(guò)車身控制器轉(zhuǎn)發(fā)給空調(diào)，用于進(jìn)行溫度控制。進(jìn)一步，車身控制器從CAN網(wǎng)絡(luò)上接收來(lái)自ABS的車速信號(hào)，然后轉(zhuǎn)發(fā)到LIN總線上。進(jìn)一步，車身控制器從LIN轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)雨量信息及雨量傳感器故障狀態(tài)到CAN網(wǎng)絡(luò)上，然后發(fā)送到顯示模塊，用于告知車主傳感器檢測(cè)到的雨量大小情況以及傳感器的故障fn息o進(jìn)一步，系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，雨量傳感器和模式開(kāi)關(guān)會(huì)進(jìn)行自診斷，并通過(guò)LIN總線發(fā)送診斷報(bào)文，當(dāng)車身控制模塊接收到這些LIN診斷報(bào)文后，會(huì)將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的診斷故障代碼，存儲(chǔ)在其EEPR0M中。進(jìn)一步，所述LIN總線發(fā)送的診斷報(bào)文包括以下信息熱保護(hù)、電機(jī)電壓、和/或電機(jī)故障。本發(fā)明還公開(kāi)了智能雨刮系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟智能雨刮控制器從LIN總線接收雨刮的控制信息以及雨量檢測(cè)信號(hào)；進(jìn)行解碼，然后處理執(zhí)行相應(yīng)的控制指令。其中，所執(zhí)行的控制指令包括驅(qū)動(dòng)噴水電機(jī)噴水、驅(qū)動(dòng)雨刮電機(jī)高/低速轉(zhuǎn)動(dòng)刮片或驅(qū)動(dòng)雨刮伸縮電機(jī)進(jìn)行伸縮刮雨。進(jìn)一步，根據(jù)雨量傳感器指示雨量大小和模式開(kāi)關(guān)的信號(hào)，車身控制器控制雨刮電機(jī)在高速、低速、間歇模式之間進(jìn)行切換。與現(xiàn)有的技術(shù)對(duì)比，本發(fā)明所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)有1，智能雨刮控制器集成在車身控制器內(nèi)部，減少了采用獨(dú)立模塊所引起的成本增加；2，控制器通過(guò)LIN總線獲取控制指令和雨量檢測(cè)信息，籍此來(lái)驅(qū)動(dòng)控制噴水電機(jī)、雨刮電機(jī)或雨刮伸縮電機(jī)工作，同時(shí)通過(guò)CAN總線將智能雨刮系統(tǒng)的信息傳遞給車輛其他模塊，實(shí)現(xiàn)了信息共享；3，因?yàn)镃AN網(wǎng)絡(luò)和LIN網(wǎng)絡(luò)是車輛現(xiàn)成的，智能雨刮系統(tǒng)接入CAN、LIN網(wǎng)絡(luò)并沒(méi)用增加新的成本，反而大大節(jié)省了連接線束，解決了傳統(tǒng)雨刮器外部接線復(fù)雜的問(wèn)題，降低了故障率；4，增加了雨刮系統(tǒng)的診斷功能。雨量傳感器、模式開(kāi)關(guān)可以把自身的故障信息通過(guò)LIN報(bào)文發(fā)送給車身控制器，同時(shí)車身控制器也存儲(chǔ)了各執(zhí)行電機(jī)過(guò)熱、過(guò)壓等故障信息。這些信息最終都將被車身控制器轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的診斷故障碼，并存儲(chǔ)在它的EEPR0M(電可擦除只讀存儲(chǔ)器)中，連接診斷儀后，便可直接得到故障信息。圖1基于LIN/CAN總線的智能雨刮系統(tǒng)原理框圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明智能雨刮系統(tǒng)原理框圖如圖1所示整個(gè)智能雨刮系統(tǒng)由智能控制器(集成在BCM內(nèi)部)、雨量傳感器和模式開(kāi)關(guān)以及執(zhí)行電機(jī)等組成。BCM是CAN網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，同時(shí)也是LIN網(wǎng)絡(luò)的主節(jié)點(diǎn)。下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式分別從通信方面和硬件執(zhí)行器兩方面進(jìn)行介紹。一，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的智能雨刮系統(tǒng)，信息通訊分為兩方面(1):LIN網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)列表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>注上表中，雨量傳感器同時(shí)具有檢測(cè)雨量和溫度的功能，它發(fā)送的信號(hào)有"Auto_ffipe,自動(dòng)刮雨模式”和“Externaljemp，車外溫度”，后者通過(guò)車身控制器轉(zhuǎn)發(fā)給空調(diào)，用于進(jìn)行溫度控制；模式開(kāi)關(guān)發(fā)送的信號(hào)為“Wipe_SwitCh，雨刮模式開(kāi)關(guān)”；車身控制器發(fā)送報(bào)文為“Motor，電機(jī)信息”和“Vehiclejpeed，車速”，其中信號(hào)“Vehiclejpeed”是車身控制器從CAN上接收自ABS的報(bào)文，然后轉(zhuǎn)發(fā)到LIN總線上的；最后兩個(gè)報(bào)文是LIN診斷的信號(hào)。LIN網(wǎng)絡(luò)還有其他的節(jié)點(diǎn)發(fā)送信號(hào)，如倒車?yán)走_(dá)、車窗防夾模塊等，在此不作贅述。(2)車身控制器轉(zhuǎn)發(fā)到CAN網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)列表信號(hào)名稱發(fā)送節(jié)點(diǎn)地址發(fā)送周期信號(hào)內(nèi)容Raindetected雨量信息車身控制器0x39120ms雨量信息Rainsensorfailstatus雨量傳感器故障狀態(tài)車身控制器0x39120ms雨量傳感器故障信號(hào)External_Temp車外溫度車身控制器0x39120ms溫度信號(hào)注上表為車身控制器從LIN轉(zhuǎn)發(fā)到CAN網(wǎng)絡(luò)上的信號(hào)。信號(hào)“Raindetected，雨量信息”及“Rainsensorfailstatus，雨量傳感器故障狀態(tài)”用于發(fā)送給顯示模塊，用于告知車主傳感器檢測(cè)到的雨量大小情況以及傳感器的故障信息；信號(hào)“Externaljemp，車外溫度”則是由自動(dòng)調(diào)溫空調(diào)接收，作為其調(diào)節(jié)車內(nèi)溫度的控制輸入。二，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的智能雨刮系統(tǒng)，硬件部分包括智能控制器(集成在BCM車身控制器內(nèi)部)，噴水電機(jī)，雨刮電機(jī)，雨刮片伸縮電機(jī)，模式開(kāi)關(guān)，雨量傳感器。其中噴水電機(jī)、雨刮電機(jī)和雨刮伸縮電機(jī)通過(guò)導(dǎo)線與智能控制器連接，模式開(kāi)關(guān)和雨量傳感器通過(guò)LIN與智能控制器通信。對(duì)雨刮的控制信息以及雨量檢測(cè)信號(hào)遵從LIN2.1規(guī)范，智能控制器從LIN上收到它們的信息之后，先進(jìn)行解碼，然后處理執(zhí)行相應(yīng)的控制指令，來(lái)驅(qū)動(dòng)噴水電機(jī)噴水、雨刮電機(jī)高/低速轉(zhuǎn)動(dòng)掛片或雨刮片電機(jī)伸縮刮。根據(jù)雨量傳感器指示雨量大小和模式開(kāi)關(guān)的信號(hào)，車身控制器控制雨刮電機(jī)在雨刮電機(jī)在高速、低速、間歇等模式之間進(jìn)行切換，同時(shí)控制伸縮電機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)刮臂長(zhǎng)度，以保證刮臂可以刮到所有的玻璃、更大的面積。車身控制器也會(huì)以一定的周期對(duì)這幾個(gè)電機(jī)的工作電流進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)電流值超過(guò)設(shè)定的限制時(shí)，控制電機(jī)停止工作；當(dāng)電流為零時(shí)，車身控制器會(huì)在自身內(nèi)存中存儲(chǔ)相應(yīng)的故障代碼，作為診斷和維修的依據(jù)，同時(shí)還會(huì)把故障信息發(fā)送倒CAN、LIN總線，控制相應(yīng)的報(bào)警。雨刮工作時(shí)，當(dāng)刮臂所處位置不同電機(jī)的電壓也會(huì)不同，這樣可以結(jié)合前期對(duì)電機(jī)做標(biāo)定得到的MAP圖，根據(jù)雨刮電機(jī)的電壓值計(jì)算出當(dāng)前刮臂在風(fēng)擋玻璃上所處的位置，這樣有兩個(gè)好處一，是可以用于控制刮臂停止工作時(shí)，讓其停在指定位置，不遮擋駕駛員視野；二，車身控制器把刮臂的位置信號(hào)通過(guò)LIN發(fā)給了雨量傳感器，這樣雨量傳感器可以在刮臂掃過(guò)傳感區(qū)域時(shí)暫停檢測(cè)，從而避免了傳感器的誤檢測(cè)。本發(fā)明的智能雨刮系統(tǒng)還具有診斷功能系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，雨量傳感器和模式開(kāi)關(guān)會(huì)進(jìn)行自診斷，并通過(guò)LIN總線發(fā)送診斷報(bào)文，這些報(bào)文包括以下信息熱保護(hù)、電機(jī)電壓、電機(jī)故障等。當(dāng)車身控制模塊接收到這些LIN診斷報(bào)文后，會(huì)將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的診斷故障代碼，存儲(chǔ)在它的EEPR0M中，連接診斷儀后，便可直接讀出智能雨刮系統(tǒng)的故障信息。權(quán)利要求一種智能雨刮系統(tǒng)，包括智能雨刮控制器、雨刮執(zhí)行器、模式開(kāi)關(guān)以及雨量傳感器，其特征在于所述智能雨刮控制器集成在車身控制器中，通過(guò)PIN腳控制雨刮執(zhí)行器，雨量傳感器和模式開(kāi)關(guān)通過(guò)LIN與智能雨刮控制器通信，集成有智能雨刮控制器的車身控制器既做CAN網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，也做LIN網(wǎng)絡(luò)的主節(jié)點(diǎn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能雨刮系統(tǒng)，其特征在于所述雨刮執(zhí)行器包括噴水電機(jī)、雨刮電機(jī)和雨刮伸縮電機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能雨刮系統(tǒng)，其特征在于雨量傳感器同時(shí)檢測(cè)雨量和溫度，其發(fā)送的信號(hào)包括自動(dòng)刮雨模式和車外溫度，其中車外溫度通過(guò)車身控制器轉(zhuǎn)發(fā)給空調(diào)，用于進(jìn)行溫度控制。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的智能雨刮系統(tǒng)，其特征在于車身控制器從CAN網(wǎng)絡(luò)上接收來(lái)自ABS的車速信號(hào)，然后轉(zhuǎn)發(fā)到LIN總線上。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的智能雨刮系統(tǒng)，其特征在于車身控制器從LINR發(fā)信號(hào)雨量信息及雨量傳感器故障狀態(tài)到CAN網(wǎng)絡(luò)上，然后發(fā)送到顯示模塊，用于告知車主傳感器檢測(cè)到的雨量大小情況以及傳感器的故障信息。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的智能雨刮系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，雨量傳感器和模式開(kāi)關(guān)會(huì)進(jìn)行自診斷，并通過(guò)LIN總線發(fā)送診斷報(bào)文，當(dāng)車身控制模塊接收到這些LIN診斷報(bào)文后，會(huì)將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的診斷故障代碼，存儲(chǔ)在其EEPR0M中。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能雨刮系統(tǒng)，其特征在于所述LIN總線發(fā)送的診斷報(bào)文包括以下信息熱保護(hù)、電機(jī)電壓、和/或電機(jī)故障。8.權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的智能雨刮系統(tǒng)的控制方法，包括如下步驟智能雨刮控制器從LIN總線接收雨刮的控制信息以及雨量檢測(cè)信號(hào)；進(jìn)行解碼，然后處理執(zhí)行相應(yīng)的控制指令。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于所執(zhí)行的控制指令包括驅(qū)動(dòng)噴水電機(jī)噴水、驅(qū)動(dòng)雨刮電機(jī)高/低速轉(zhuǎn)動(dòng)刮片或驅(qū)動(dòng)雨刮伸縮電機(jī)進(jìn)行伸縮刮雨。10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的控制方法，其特征在于根據(jù)雨量傳感器指示雨量大小和模式開(kāi)關(guān)的信號(hào)，車身控制器控制雨刮電機(jī)在高速、低速、間歇模式之間進(jìn)行切換。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種智能雨刮系統(tǒng)及其控制方法，所述系統(tǒng)包括智能雨刮控制器、雨刮執(zhí)行器、模式開(kāi)關(guān)以及雨量傳感器，所述智能雨刮控制器集成在車身控制器中，通過(guò)PIN腳控制雨刮執(zhí)行器，雨量傳感器和模式開(kāi)關(guān)通過(guò)LIN與智能雨刮控制器通信，集成有智能雨刮控制器的車身控制器既做CAN網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，也做LIN網(wǎng)絡(luò)的主節(jié)點(diǎn)。智能雨刮控制器從LIN總線接收雨刮的控制信息以及雨量檢測(cè)信號(hào)；進(jìn)行解碼，然后處理執(zhí)行相應(yīng)的控制指令。本發(fā)明將智能雨刮控制器集成在車身控制器內(nèi)部，減少了單獨(dú)增加一個(gè)模塊所引起的成本增加，同時(shí)通過(guò)CAN總線將智能雨刮系統(tǒng)的信息傳遞給車輛其他模塊，實(shí)現(xiàn)了信息共享，解決了傳統(tǒng)雨刮器外部接線復(fù)雜的問(wèn)題，降低了故障率。文檔編號(hào)B60R16/023GK101797913SQ20101013691公開(kāi)日2010年8月11日申請(qǐng)日期2010年3月31日優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日發(fā)明者李昌武,馬蔚申請(qǐng)人:奇瑞汽車股份有限公司