一種增強lin總線可靠性的接線方法及lin總線系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種增強LIN總線可靠性的接線方法，該方法包括：將擁有至少三個LIN收發器的數據總線在電氣特性上連接成環狀，使得所述LIN收發器所在的節點間形成數據傳輸環路。本發明的方案中通過將數據總線在電氣特性上連接成環狀，以大幅提高LIN數據總線在總線斷線等情況下的可靠性，最大限度上保證數據通信的正常進行。本發明還涉及一種LIN總線系統，以及具有應用該LIN總線系統的汽車電器網絡系統。
【專利說明】—種增強LIN總線可靠性的接線方法及LIN總線系統

【技術領域】
[0001]本發明涉及LIN總線通信【技術領域】，尤其涉及一種增強LIN總線可靠性的接線方法及LIN總線系統。

【背景技術】
[0002]LIN(Local Interconnect Network)是一種低速(最高 20kb/s)低成本的串行通信網絡，LIN本地通信網絡可將開關、顯示器、傳感器及執行器等簡單控制設備連接起來，實現汽車中的分布式電子系統控制。因其主要目標是為汽車網絡(如CAN總線)提供輔助功能，因此通常作為子網絡，用于一些不需要諸如CAN總線的帶寬和多功能的場合，比如智能傳感器和制動裝置之間的通信。使用LIN總線可大大節省成本，該低成本的串行通信模式和相應的開發環境已經由LIN協會制定成標準，為汽車制造商以及供應商在研發、應用電子產品方面降低成本。然而，LIN總線的應用已不局限于汽車領域，在諸如工業控制領域也理所應當占有廣闊的應用地位和前景。
[0003]圖1所示為典型LIN總線系統的示意圖,其中標號la、lb、lc、Id,...，In分別表示不同的主機節點和從機節點上的LIN收發器，這些LIN收發器一般是安裝在LIN總線上對應節點(如圖2所示的基于LIN總線的部分汽車電器網絡架構)的控制器內部，例如雨刮器E⑶、門窗E⑶、車燈E⑶、天窗E⑶等，同時兼具接受和發送的功能，將控制器(通過協議控制器)傳來的數據流轉化為總線信號并將其送入LIN數據傳輸線，并且在檢測到LIN總線上的數據流時將其轉換和傳輸到控制(ECU)的協議控制器。標號2表示前述的LIN數據傳輸線。
[0004]如圖1所示，在正常狀態下，某節點例如經過LIN收發器Ia發出信號(如電流、電壓等)經LIN總線系統中的某一數據傳輸線，將數據信息發送到其他節點，實現網絡內的數據傳輸，圖1中示例性第給出了電流傳輸方向。
[0005]采用如圖1所示的接線方式，結合圖2所示，如果在數據傳輸過程中，LIN總線中的全部或者其中之一發生斷線時，與LIN總線相連的節點將不能全部正常通信。如圖3所示，若LIN收發器Ib所在的節點與LIN收發器Ic所在的節點之間的數據線在物理特性上發生斷線，則LIN收發器la、Ib與LIN收發器lc、ld所在的節點之間不能形成電氣回路，從而造成兩個節點之間不能進行正常通信，造成通信中斷。當節點采用串入總線的連接方式，且該節點發生脫落、毀壞等故障時，造成總線在電氣性能上的短線，那么總線上連接的其他節點將無法有效地通信，整個系統可能發生嚴重的誤判和造成安全威脅。
[0006]為此，如何提高LIN總線的可靠性問題，尤其是在發生物理斷線或其他方式的故障導致節點間的傳統通信鏈路失效時的可靠傳輸，是當前需要解決的問題。


【發明內容】

[0007]針對現有技術存在的缺陷和不足，本發明旨在提出一種增強LIN總線可靠性的接線方法，可在數據總線發生斷線或其他障礙時保證節點間的通信。
[0008]本發明的上述目的通過獨立權利要求的技術特征實現，從屬權利要求以另選或有利的方式發展獨立權利要求的技術特征。
[0009]為達成上述目的，本發明所采用的技術方案如下:
[0010]一種增強LIN總線可靠性的接線方法，包括:將擁有至少三個LIN收發器(單接線收發器)的數據總線在電氣特性上連接成環狀，使得所述LIN收發器所在的節點間形成數據傳輸環路。
[0011]進一步的實施例中，前述方法更包含:
[0012]所述LIN收發器被配置為用于實現所述數據總線與該LIN收發器所在節點的協議控制器之間的數據交換。
[0013]進一步的實施例中，前述方法更包含:
[0014]前述三個以上的LIN收發器中的至少一個所在的節點被配置為主機節點。
[0015]進一步的實施例中，前述方法更包含:
[0016]所述LIN收發器被配置為選用TJA1020收發器(LIN TRANSCEIVER)。
[0017]進一步的實施例中，前述方法更包含:
[0018]所述接線方法應用于汽車電器網絡系統。
[0019]根據本公開，本發明還提出一種LIN總線系統，包括數據總線以及連接于該數據總線上的三個以上的LIN收發器，所述數據總線在電氣特性上被連接成環狀使得所述LIN收發器所在的節點間形成數據傳輸環路。
[0020]進一步的實施例中，所述LIN收發器被配置為用于實現所述數據總線與該LIN收發器所在節點的協議控制器之間的數據交換。
[0021]進一步的實施例中，前述三個以上的LIN收發器中的至少一個所在的節點被配置為主機節點。
[0022]進一步的實施例中，所述LIN收發器被配置為TJA1020收發器(LINTRANSCEIVER)。
[0023]根據本發明的公開，還提出一種汽車電器網絡系統，包括前述多個實施方式之一的LIN總線系統。
[0024]本發明的顯著的優點、有益效果以及附加方面將在下面的【具體實施方式】中結合附圖進行描述，或者在根據本發明的教導的具體實現或實踐中得到描述和證明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為典型LIN總線系統的示意圖。
[0026]圖2為基于LIN總線的汽車電器網絡架構示意圖。
[0027]圖3為前述圖1所示的LIN總線系統斷線情況下的狀態示意圖。
[0028]圖4為本發明一實施方式的LIN總線系統的示意圖。
[0029]圖5為前述圖4所示的LIN總線系統在斷線情況下的狀態示意圖。

【具體實施方式】
[0030]為了更了解本發明的技術內容，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。
[0031]根據本發明的改進，在本發明的第一實施例中提出一種增強LIN總線可靠性的接線方法，包括:將擁有至少三個LIN收發器的數據總線在電氣特性上連接成環狀，使得所述LIN收發器所在的節點間形成數據傳輸環路。
[0032]前述的LIN收發器均為單接線收發器，這些LIN收發器被配置為用于實現所述數據總線與該LIN收發器所在節點的協議控制器之間的數據交換。
[0033]圖4所示為采用前述方法所布設形成的LIN總線系統的示意圖，圖示中標號10a、10b、10c、10d分別表示不同的主機節點和從機節點上的LIN收發器，這些LIN收發器一般是安裝在LIN總線上對應節點(如圖2所示的基于LIN總線的部分汽車電器網絡架構)的控制器內部，例如雨刮器ECU、門窗ECU、車燈ECU、天窗ECU等，同時兼具接受和發送的功能，將控制器(通過協議控制器)傳來的數據流轉化為總線信號并將其送入LIN數據傳輸線，并且在檢測到LIN總線上的數據流時將其轉換和傳輸到控制(ECU)的協議控制器。標號20表示前述的LIN數據傳輸線，即LIN總線。
[0034]結合圖4所示，做為優選，前述三個以上的LIN收發器中的至少一個所在的節點被配置為主機節點。
[0035]圖4中示例性地給出了一個包括4個LIN收發器(對應4個節點)的LIN總線系統，顯然，根據本發明的教導，本發明的實施并不以此為限制。
[0036]圖4所示的LIN總線系統中同時示例性地給出了信號的流向圖，例如電流流向，某節點發出的信號，經LIN總線系統的環形接線，可以分電流A和電流B兩路將數據信息發送到其他節點。
[0037]如圖5所示的圖4的LIN總線系統接線方式在發生斷線情況下的狀態，若LIN收發器1b所在的節點與LIN收發器1c所在的節點之間的數據傳輸線在物理特性上發生斷線，則4個LIN收發器所在的節點間依然可以通過電流B形成電流回路，從而最大限度上維持節點之間的正常通信，提高整個LIN總線系統的數據通信的可靠性。
[0038]由以上本發明的方案可知，本發明的前述實施例的LIN總線的接線方法，其實現過程簡單，成本低廉，可大幅提高LIN總線在總線斷線等情況下的數據通信的可靠性，具有顯著的市場價值。
[0039]作為優選的方案，結合圖4所示，前述方法更包含:
[0040]所述LIN收發器被配置為選用TJA1020收發器(LIN TRANSCEIVER)。
[0041]前述一個或多個實施例的LIN總線接線方法，應用于汽車電器網絡中，例如汽油發動機和/或柴油發動機驅動的四驅或兩驅汽車、天然氣驅動的汽車(如Econic天然氣載重車)、純電動汽車、混合動力汽車等，可顯著提高現有的LIN總線帶來的通信可靠性問題。
[0042]例如，可通過將前述的LIN收發器(10a、10b、10c、1d)配置為安裝在汽車的一電子控制器(ECT)的內部，例如發動機E⑶、自動變速器E⑶、安全氣囊E⑶、電控懸架E⑶、電動門窗ECU、燈光控制ECU、儀表顯示控制ECU等，使其同時兼具接受和發送功能，將控制器傳來的數據轉換成電信號并將其送入數據總線，通過環狀連接的數據總線，實現可靠傳輸。
[0043]根據本公開，結合圖4所示，本發明的實施例還提出一種LIN總線系統，包括數據總線20以及連接于該數據總線上的三個以上的LIN收發器(10a、10b、10c、1d)，所述數據總線20在電氣特性上被連接成環狀使得所述LIN收發器所在的節點間形成數據傳輸環路。
[0044]LIN 收發器(10a、10b、10c、1d)可選用 TJA1020 收發器(LIN TRANSCEIVER)。
[0045]如前所述，作為優選，LIN收發器(10a、10b、10c、1d)被配置為用于實現所述數據總線20與該LIN收發器所在節點的協議控制器之間的數據交換。
[0046]如圖4，前述三個以上的LIN收發器(10a、10b、10c、1d)中的至少一個所在的節點被配置為主機節點。
[0047]根據本發明的公開，還提出一種汽車電器網絡系統，包括前述多個實施方式之一的LIN總線系統。該些汽車電器網絡系統，可以是設置于多種類的兩驅或四驅的汽車中，例如汽油發動機和/或柴油發動機驅動的汽車、天然氣驅動的汽車(如Econic天然氣載重車)、純電動汽車、混合動力汽車等。
[0048]雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發明。本發明所屬【技術領域】中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾。因此，本發明的保護范圍當視權利要求書所界定者為準。
【權利要求】
1.一種增強LIN總線可靠性的接線方法，其特征在于，該方法包括: 將擁有至少三個LIN收發器的數據總線在電氣特性上連接成環狀，使得所述LIN收發器所在的節點間形成數據傳輸環路。
2.根據權利要求1所述的增強LIN總線可靠性的接線方法，其特征在于，前述方法更包含: 所述LIN收發器被配置為用于實現所述數據總線與該LIN收發器所在節點的協議控制器之間的數據交換。
3.根據權利要求1所述的增強LIN總線可靠性的接線方法，其特征在于，前述方法更包含: 前述三個以上的LIN收發器中的至少一個所在的節點被配置為主機節點。
4.根據權利要求1所述的增強LIN總線可靠性的接線方法，其特征在于，前述方法更包含: 所述LIN收發器被配置為選用TJA1020收發器。
5.根據權利要求1-4中任意一項所述的增強LIN總線可靠性的接線方法，其特征在于，前述方法更包含: 所述接線方法應用于汽車電器網絡系統。
6.一種LIN總線系統，其特征在于，包括數據總線以及連接于該數據總線上的三個以上的LIN收發器，所述數據總線在電氣特性上被連接成環狀使得所述LIN收發器所在的節點間形成數據傳輸環路。
7.根據權利要求6所述的LIN總線系統，其特征在于，所述LIN收發器被配置為用于實現所述數據總線與該LIN收發器所在節點的協議控制器之間的數據交換。
8.根據權利要求6所述的LIN總線系統，其特征在于，前述三個以上的LIN收發器中的至少一個所在的節點被配置為主機節點。
9.根據權利要求6所述的LIN總線系統，其特征在于，所述LIN收發器被配置為TJA1020收發器。
10.一種汽車電器網絡系統，其特征在于，包括前述權利要求6-9中任意一項所述的LIN總線系統。
【文檔編號】H04L12/40GK104394053SQ201410634889
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月12日 優先權日:2014年11月12日
【發明者】殷德軍 申請人:南京理工大學