基于CAN/LIN網(wǎng)絡(luò)的汽車門鎖控制系統(tǒng)解析

汽車電子化是現(xiàn)代汽車發(fā)展的重要標(biāo)志。汽車電子的廣泛使用，使現(xiàn)代汽車比以往汽車變得更節(jié)能、更安全、更舒適。但當(dāng)汽車內(nèi)部電子設(shè)備采用傳統(tǒng)的點(diǎn)對點(diǎn)方式連接時(shí)，電子設(shè)備的不斷增加會導(dǎo)致連線大幅度增加，致使車輛重量隨之增加，并削弱了車輛性能。為適應(yīng)汽車電子設(shè)備迅速增加的需求，汽車電子網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生。汽車內(nèi)部已經(jīng)基本形成了從低速到高速、從電纜到光纖、從有線到無線、從離散ECU的數(shù)據(jù)通信到中央智能控制的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。其中，在車身低速電子設(shè)備連接方面，低速CAN總線和LIN總線構(gòu)成的混合網(wǎng)絡(luò)正受到越來越廣泛的關(guān)注和使用。汽車門鎖作為汽車車身的重要部件之一，實(shí)現(xiàn)基于CAN/LIN網(wǎng)絡(luò)的汽車門鎖單元，有助于提高汽車車身的總體電子化水平。
　　汽車門鎖是汽車車身的重要部件之一，從汽車發(fā)明至今，經(jīng)歷了機(jī)械式、電氣化至電子化的發(fā)展過程。汽車電子門鎖是采用電子電路控制的以電磁鐵、微型電動機(jī)和鎖體作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)電一體化的安全裝置。采用汽車電子門鎖，駕駛員可以不用金屬鑰匙就能方便地開關(guān)汽車車門，而且能有效增強(qiáng)汽車門鎖的安全性能。相對于執(zhí)行機(jī)構(gòu)，汽車電子門鎖的電子線路部分具有極大的靈活性，由此可以將汽車電子門鎖分為按鍵式、撥盤式、電子鑰匙式、觸摸式、生物特征式等多種類型。其中，采用電子鑰匙的無線遙控鎖具有安全、可靠、方案成熟等優(yōu)點(diǎn)，因此經(jīng)常被用作汽車電子門鎖。傳統(tǒng)的汽車電子門鎖采用點(diǎn)對點(diǎn)的方式與汽車車身的其它電子設(shè)備互聯(lián)，伴隨著汽車電子網(wǎng)絡(luò)化的趨勢，汽車電子門鎖開始逐漸采用網(wǎng)絡(luò)化的結(jié)構(gòu)。
　　1 汽車門鎖模塊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　在本系統(tǒng)中，汽車車身控制網(wǎng)絡(luò)采用CAN/LIN混合結(jié)構(gòu)，按功能劃分可分為各個(gè)模塊：除門鎖模塊外，車身系統(tǒng)還包括座椅模塊、控制面板模塊以及燈組模塊。模塊之間通過CAN總線互聯(lián)，各個(gè)模塊內(nèi)部使用LIN總線互聯(lián)。
　　門鎖模塊是車身電子設(shè)備中重要的一部分。通過主節(jié)點(diǎn)管理的無線遙控門鎖，可以很便捷地對各個(gè)車門的智能電控單元進(jìn)行控制，同時(shí)及時(shí)反饋節(jié)點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)信息，極大地方便了操作和維護(hù)。自動門鎖單元中包括一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)（四個(gè)門鎖單元），其結(jié)構(gòu)如圖1所示。
　　
　　主節(jié)點(diǎn)作為車身網(wǎng)絡(luò)中門鎖模塊的網(wǎng)關(guān)，將各種控制命令、車身狀態(tài)數(shù)據(jù)在LIN總線與CAN總線之間轉(zhuǎn)發(fā)，使LIN總線與CAN總線無縫結(jié)合為一個(gè)整體。
　　門鎖模塊主節(jié)點(diǎn)的另一項(xiàng)主要功能是管理門鎖。門鎖采用無線電遙控并結(jié)合按鍵控制的控制方式。按鍵安裝在車身內(nèi)部，當(dāng)駕駛員處于車身內(nèi)部時(shí)，可以通過按鍵控制車門的開/關(guān)鎖，此時(shí)控制單元不需要進(jìn)行開鎖密碼檢查。另外，車鎖也可以以無線遙控方式進(jìn)行控制。該鎖由微型發(fā)射機(jī)、接收天線和微控制器等組成。微型發(fā)射機(jī)安裝在鑰匙手柄里， 使用鋰電池供電并具有晶體振蕩電路， 能發(fā)出穩(wěn)定的約40MHz的載波。密碼信號發(fā)生器提供一個(gè)調(diào)頻代碼，天線接收裝置接收信號后，送入信號接收器進(jìn)行放大、調(diào)頻、檢波和信號波形修正， 最后再輸入到比較電路， 與主門鎖單元中存儲的密碼進(jìn)行比較， 如果一致就執(zhí)行開/關(guān)鎖。