CN110830349B - 一种可通用的车用lin开关从控制模块的地址分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可通用的车用LIN开关从控制模块的地址分配方法，包括以下步骤：对LIN总线开关系统上电，LIN总线开关系统将按以下步骤进行地址分配：S1：从控制模块进行自检判断其节点地址是否无效；S2：主控模块依次查询从控制模块上的节点地址，判断节点地址是否冲突；S3：主控制模块广播可分配的有效地址；S4：对指示元件状态发生变化的从控制模块进行手动操作，从控制模块从可分配的有效地址中自动分配得到一个有效地址；S5：重复上述S2至S4，依次对所有指示元件状态发生变化的从控制模块进行手动操作，使各从控制模块的节点地址为不相同的有效地址。

Description

一种可通用的车用LIN开关从控制模块的地址分配方法

技术领域

本发明涉及汽车控制领域，具体涉及车用开关。

背景技术

汽车上的开关具有很多种，如前门开关，中门开关，后门开关，左行李舱门开关，右行李舱门开关，电加热除霜开关，换气扇开关，卫生间开关，后视镜折叠开关，过道号牌灯开关等等，大约有近百种开关。

这些开关每4个翘板开关或5个翘板开关或6个翘板开关或7个翘板开关等组合成为一联，为一联组合开关，由这些开关可以组合成几百种不同的组合开关。而且这些开关的控制线路都是一一对应的，每个开关只有安装在设定位置，才能实现该开关的功能。因此，组合开关生产时，需要将每个对应功能的开关安装在对应位置，仓库保管时也需要将不能功能的开关分类存储，维修时也要选择对应线路或对应开关进行处理。现有的开关设计方式会给开关的生产，仓库保管及维修等方面带来很多麻烦。

因此，如何对现有的车用开关进行改进，使其克服上述缺陷，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种安装维护方便，配对效率高，通用性强的可通用的车用LIN开关从控制模块的地址分配方法。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种可通用的车用LIN开关从控制模块的地址分配方法，包括以下步骤：

提供一LIN总线开关系统，所述LIN总线开关系统包括一个主节点和多个从节点，所述主节点对接主控制模块，所述从节点对接从控制模块；所述从控制模块上具有指示元件；

对所述LIN总线开关系统上电，所述LIN总线开关系统将按以下步骤进行地址分配：

S1：所述从控制模块进行自检，检验自身的节点地址是否为无效地址；若为无效地址，所述从控制模块上的所述指示元件状态发生变化；若为有效地址，所述从控制模块上的所述指示元件保持初始状态；

S2：所述主控制模块对多个所述从控制模块进行地址查询，从而得到所述LIN总线开关系统上无效地址、冲突地址以及有效地址的数量，进而得知可分配的有效地址，所述主控制模块命令具有冲突地址的所述从控制模块上的所述指示元件状态发生变化；

S3：所述主控制模块向各所述从控制模块广播可分配的有效地址；

S4：对所述指示元件状态发生变化的所述从控制模块进行手动操作，以使得其开关状态改变，并且所述从控制模块从可分配的有效地址中自动分配得到一个有效地址，然后，所述从控制模块应答所述主控制模块，并且所述从控制模块上的所述指示元件恢复至初始状态；

S5：重复上述S2至S4，依次对所有所述指示元件状态发生变化的所述从控制模块进行手动操作，改变相应所述从控制模块的开关状态，使各所述从控制模块的节点地址为不相同的有效地址。

进一步的，所述从控制模块的开关状态手动改变后，所述从控制模块将自动分配得到一个最小的有效地址。

作为优选，所述指示元件为工作状态灯或照明指示灯，所述指示元件的状态变化是指工作状态灯或照明指示灯闪亮，所述指示元件的初始状态为工作状态灯或照明指示灯常亮或熄灭(即关闭闪亮)。上述状态变化方式更加直观，也是从控制模块本身硬件可以支持的方式。

进一步的，所述步骤S2中，所述主控制模块对多个所述从控制模块进行地址查询后，还检查节点地址为有效地址的所述从控制模块的所述指示元件是否为初始状态，若不为初始状态，则控制所述指示元件恢复至初始状态。

作为硬件的一种具体实施方式，每个所述从控制模块为一联组合开关，所述组合开关包括MCU模块、LIN收发模块、接口模块和多个翘板开关；所述LIN收发模块和所述接口模块均通信连接与所述MCU模块上，所述翘板开关通信连接所述接口模块，所述LIN收发模块适于通信连接所述LIN总线开关系统；

所述翘板开关具有上按、下按或两者都不是的工作状态，人为改变所述从控制模块的开关状态的方式包括按压所述翘板开关，并改变所述翘板开关的工作状态。翘板开关可以方便且直观的改变从控制模块的开关状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本方案将一联组合开关做成带LIN收发模块的从控制模块，主控制模块可以通过LIN总线开关系统对这些联上的开关可以设定和控制。而LIN总线开关系统是一种低成本的通讯方式，可以极大地减少车身上开关的线束，又减少了开关的成本，而且增加了开关状态的可靠性。相对车身CAN总线开关系统，可以减少车身节点数量，减少车身上总线的占有率，具有明显的优点。

LIN总线开关系统由一个主节点和多个从节点构成，这样车辆上可能会出现多个从控制模块。每个从控制模块都需要有一个或多个固定的节点地址，这样主节点才可以对从节点进行查询和控制。如果出厂时要对每个从控制模块设置固定的节点地址，这样会给开关的生产、仓库保管及维修带来很多麻烦。因此，本方案在出厂时每个从控制模块不分配节点地址，使其具有通用性。

上述从控制模块的节点地址就依靠主节点和从控制模块遵循协议，由主节点进行动态分配。本发明就是提供了一种节点地址的动态分配方法。依照本方法，可以高效、准确地给每个从控制模块分配有效地址，从而提高了从控制模块的通用性，也避免提前定义每个从控制模块功能所带来的生产、运输、安装、售后服务等方面的不便。

附图说明

图1是根据本发明的一个优选实施例中从控制模块的工作流程示意图；

图2是根据本发明的一个优选实施例中从控制模块的工作流程示意图；

图3是根据本发明的一个优选实施例中主控制模块的工作流程示意图；

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明提供一种车用LIN开关从控制模块的地址分配方法，通过主控制模块向多个从控制模块分配地址。本发明中，从控制模块即待分配地址的各个开关或各个组合开关，各从控制模块与主控制模块为LIN总线连接。本发明提供的方法无需事先对各从控制模块分配地址，而是在装配时进行现场分配地址。其具体的地址分配方法如下：

提供一LIN总线开关系统，LIN总线开关系统包括一个主节点和多个从节点，主节点对接主控制模块，从节点对接从控制模块；从控制模块上具有指示元件；

对LIN总线开关系统上电，LIN总线开关系统将按以下步骤进行地址分配：

S1：从控制模块进行自检，检验自身的节点地址是否为无效地址；若为无效地址，从控制模块上的指示元件状态发生变化；若为有效地址，从控制模块上的指示元件保持初始状态；

S2：主控制模块对多个从控制模块进行地址查询，从而得到LIN总线开关系统上无效地址、冲突地址以及有效地址的数量，进而得知可分配的有效地址，主控制模块命令具有冲突地址的从控制模块上的指示元件状态发生变化；

S3：主控制模块向各从控制模块广播可分配的有效地址；

S4：对指示元件状态发生变化的从控制模块进行手动操作，以使得其开关状态改变，并且从控制模块从可分配的有效地址中自动分配得到一个有效地址，然后，从控制模块应答主控制模块，并且从控制模块上的指示元件恢复至初始状态；

S5：重复上述S2至S4，依次对所有指示元件状态发生变化的从控制模块进行手动操作，改变相应从控制模块的开关状态，使各从控制模块的节点地址为不相同的有效地址。

本领域技术人员可以理解的是，步骤S2中，主控制模块在进行地址查询时，根据从控制模块的应答情况来判断LIN总线开关系统上无效地址、冲突地址以及有效地址的数量。

在一个优选实施例中，为了有序、可靠的分配有效地址，从控制模块的开关状态手动改变后，从控制模块将自动分配得到一个最小的有效地址。

在一个优选实施例中，S2中，主控制模块对多个从控制模块进行地址查询后，还检查节点地址为有效地址的从控制模块的指示元件是否为初始状态，若不为初始状态，则控制该指示元件恢复至初始状态。当N个地址冲突的从控制模块中的N-1个从控制模块的节点地址已经重新分配时，则最后一个原本冲突的地址就不再是冲突地址，也即无需对该从控制模块重新分配地址，因此当主控制模块判断某一从控制模块的节点地址不再是冲突地址时，继续判断该从控制模块的指示元件是否为初始状态，若不为初始状态，则主控制模块控制该从控制模块的指示元件恢复初始状态。

在一个优选实施例中，指示元件为工作状态灯或照明指示灯，指示元件的状态变化是指工作状态灯或照明指示灯闪亮，指示元件的初始状态为工作状态灯或照明指示灯常亮或熄灭。

值得一提的是，在出厂时从控制模块并不特地分配地址，此时从控制模块的地址多为默认的0X00地址或0XFF地址等无效地址，但也不能排除某些从控制模块会具有有效地址。而本发明的地址分配方法，无需考虑从控制模块出厂时的地址状态，同时对无效地址、有效地址、冲突地址等情况的从控制模块进行处理，使其分别有序得到可以在LIN总线开关系统上使用的有效地址。当然，为了提高工作效率，从控制模块在出厂时不分配任何节点地址为最佳。

作为对于上述分配方法的一种硬件支持，每个从控制模块为一联组合开关，组合开关包括MCU模块、LIN收发模块、接口模块和至少一翘板开关；LIN收发模块和接口模块均通信连接于MCU模块上，翘板开关通信连接接口模块，LIN收发模块适于通信连接LIN总线开关系统；翘板开关具有上按、下按等工作状态。手动改变从控制模块的开关状态的方式包括按压翘板开关，改变翘板开关的工作状态。

从控制模块的地址错误会有两种情况，一种是从控制模块的节点地址是无效地址，为无效地址状态；另一种是从控制模块的节点地址是有效地址，但系统上有两个或多个具有相同节点地址的从控制模块，此时所有具有相同节点地址的从控制模块为冲突地址状态。

本发明的从控制模块具有自检功能。在LIN总线开关系统上电时，从控制模块自检就可以知道其节点地址是否为无效地址，若为无效地址，那么利用从控制模块的工作状态灯或照明指示灯的闪亮来表示从控制模块的地址错误，也就是说如果工作状态灯或照明指示灯在闪亮状态就知道该从控制模块的地址错误，需要重新分配有效地址。

主控制模块具有查询功能。LIN总线开关系统在上电时，主控制模块首先对各个从控制模块进行地址查询；根据某一地址有无正确应答或错误应答或无应答，就可以知道LIN总线开关系统上无效地址、冲突地址以及有效地址的数量，从而可以得知还有多少个可以分配的有效地址。需要说明的是，LIN总线通讯方式下，进行的是单线程通信，因此需要依次对每个从控制模块的节点地址进行查询，而不能同时查询。

如果LIN总线开关系统上有冲突地址，主控制模块命令具有冲突地址的从控制模块的工作状态灯或照明指示灯闪亮。这样就找到了冲突地址状态的从控制模块，加上从控制模块自检出的无效地址状态的从控制模块，就可以直观地看到全部地址错误的从控制模块了。

主控制模块会循环广播可分配的有效地址。此时，当有错误地址(包括无效地址状态和冲突地址状态)的从控制模块上一个或多个开关状态人为动作一下，该从控制模块自动分配到一个有效地址，依照此法给所有具有错误地址的从控制模块分配不同的有效地址。最后主控制模块保存每个从控制模块的节点地址以及节点地址的总个数，以便主控制模块和多个从控制模块之间进行准确的信号传输。

图1显示了一个具体实施例中，从控制模块进行自检的工作流程图，具体来说：从控制模块上电时，首先读取其节点地址，然后判断该节点地址是否为无效地址；若节点地址是有效地址，则从控制模块的工作流程结束；若节点地址为无效地址，则该从控制模块的工作指示灯或者照明指示灯闪亮；然后判断该从控制模块是否接收到主控制模块广播的可分配有效地址，若接收到则可进入下一步，若未接收到则返回上一步，直至从控制模块接收到主控制模块广播的可分配有效地址；接收到主控制模块广播的可分配有效地址后，判断从控制模块的开关状态是否发生变化，若发生变化，则从控制模块从可分配有效地址中分配一个最小的有效地址并保存为该从控制模块的节点地址，若未发生变化，则返回上一步；从控制模块被分配地址后，在主控制模块(也即主节点)进行地址查询时进行应答，然后关闭工作指示灯或者照明指示灯的闪亮，此时从控制模块的工作流程结束。

图2显示了一个具体实施例中，从控制模块的节点地址为冲突地址时的工作流程图，具体来说：从控制模块上电时，首先读取其节点地址，从控制模块的节点地址并非无效地址，因此不会进入如图1所示的流程；然后，主控制模块(或主节点)循环进行地址查询(图2中未示出)；从控制模块(或从节点)判断其是否接收到主控制模块发送的其节点地址为冲突地址的命令，若是冲突地址，则命令其工作指示灯或者照明指示灯闪亮，若不是冲突地址，则继续判断该从控制模块(或从节点)的工作指示灯或者照明指示灯是否闪亮，若闪亮，则关闭闪亮后结束该流程，若未闪亮，则直接结束该流程；然后判断该从控制模块是否接收到主控制模块(或主节点)广播的可分配有效地址，若接收到则可进入下一步，若未接收到则返回上一步，直至从控制模块接收到主控制模块广播的可分配有效地址；接收到主控制模块广播的可分配有效地址后，判断从控制模块的开关状态是否发生变化，若发生变化，则从控制模块从可分配有效地址中分配一个最小的有效地址并保存为该从控制模块的节点地址，若未发生变化，则返回上一步；从控制模块被分配地址后，在主控制模块(或主节点)进行地址查询时进行应答，然后关闭工作指示灯或者照明指示灯的闪亮，此时从控制模块的工作流程结束。

图3显示了一个具体实施例中，主控制模块的工作流程图。值得一提的是，从控制模块和主控制模块在工作流程上虽然均可以独立运行，但要实现地址分配必须两者配合进行。主控制模块上电时，对分配段的地址依次进行查询，若有无效地址应答或冲突地址的应答，则向从控制模块广播可分配有效地址，若无无效地址应答或冲突地址的应答，则保存总线有效节点地址以及个数，然后结束流程。此外，对于具有冲突地址的从控制模块，主控制模块还向其发出使该从控制模块指示灯闪亮的命令(图3中未示出)。

以下举例说明本发明的一个实施例的实现方式：

LIN总线开关系统具有一个主控制模块和五联从控制模块，而且主控制模块和从控制模块已经写入本实施例的地址分配方法。一个从控制模块为一联组合开关，组合开关上有工作指示灯可进行闪亮，联合开关上还设置有翘板开关用于改变联合开关的开关状态。五联组合开关分别命名为一号从控制模块、二号从控制模块、三号从控制模块、四号从控制模块和五号从控制模块，其中一号从控制模块的初始节点地址是01，二号从控制模块的初始节点地址是02，三号从控制模块的初始节点地址是02，四号从控制模块的初始节点地址是0X00，五号从控制模块的初始节点地址是0XFF。将主控制模块和五个从控制模块连接并通电后，五个从控制模块将分别出现以下现象：

一号从控制模块自检时判断为有效地址，而且主控制模块查询全部从控制模块后，未发现相同的节点地址，因此其工作指示灯将保持初始状态；

二号从控制模块和三号从控制模块虽然自检时判断是有效地址，但是在主控制模块查询时得知两者是相同的节点地址，为冲突地址，因此二号从控制模块和三号从控制模块上的工作指示灯将会闪亮；

四号从控制模块和五号从控制模块在自检时就判断为无效地址，因此四号从控制模块和五号从控制模块上的工作指示灯将会闪亮。

当二号从控制模块、三号从控制模块、四号从控制模块和五号从控制模块出现闪亮后，先对二号从控制模块的翘板开关进行按压，使二号从控制模块得到一个在可分配有效地址中最小的且不和一号从控制模块冲突的地址03，同时二号从控制模块的工作指示灯不再闪亮。此时三号从控制模块的地址不再是冲突地址，主控制模块控制三号从控制模块的工作指示灯不再闪亮。依次分配四号从控制模块的节点地址为04，五号从控制模块的节点地址为05，这些节点地址信息均存储在主控制模块上。

在完成上述节点地址分配后，主控制模块和五个从控制模块之间就建立的准确、可靠的通信连接，保证了主控制模块和五个从控制模块之间准确的信息传递。

以上描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种可通用的车用LIN开关从控制模块的地址分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一LIN总线开关系统，所述LIN总线开关系统包括一个主节点和多个从节点，所述主节点对接主控制模块，所述从节点对接从控制模块；所述从控制模块上具有指示元件；

对所述LIN总线开关系统上电，所述LIN总线开关系统将按以下步骤进行地址分配：

S1：所述从控制模块进行自检，检验自身的节点地址是否为无效地址；若为无效地址，所述从控制模块上的所述指示元件状态发生变化；若为有效地址，所述从控制模块上的所述指示元件保持初始状态；

S2：所述主控制模块对多个所述从控制模块进行地址查询，从而得到所述LIN总线开关系统上无效地址、冲突地址以及有效地址的数量，进而得知可分配的有效地址，所述主控制模块命令具有冲突地址的所述从控制模块上的所述指示元件状态发生变化；

S3：所述主控制模块向各所述从控制模块广播可分配的有效地址；

S4：对所述指示元件状态发生变化的所述从控制模块进行手动操作，以使得其开关状态改变，并且所述从控制模块从可分配的有效地址中自动分配得到一个有效地址，然后，所述从控制模块应答所述主控制模块，并且所述从控制模块上的所述指示元件恢复至初始状态；

S5：重复上述S2至S4，依次对所有所述指示元件状态发生变化的所述从控制模块进行手动操作，改变相应所述从控制模块的开关状态，使各所述从控制模块的节点地址为不相同的有效地址。

2.根据权利要求1所述的一种可通用的车用LIN开关从控制模块的地址分配方法，其特征在于，所述从控制模块的开关状态手动改变后，所述从控制模块将自动分配得到一个最小的有效地址。

3.根据权利要求1所述的一种可通用的车用LIN开关从控制模块的地址分配方法，其特征在于，所述指示元件为工作状态灯或照明指示灯，所述指示元件的状态变化是指工作状态灯或照明指示灯闪亮，所述指示元件的初始状态为工作状态灯或照明指示灯常亮或熄灭。

4.根据权利要求1所述的一种可通用的车用LIN开关从控制模块的地址分配方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述主控制模块对多个所述从控制模块进行地址查询后，还检查节点地址为有效地址的所述从控制模块的所述指示元件是否为初始状态，若不为初始状态，则控制所述指示元件恢复至初始状态。

5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的一种可通用的车用LIN开关从控制模块的地址分配方法，其特征在于，每个所述从控制模块为一联组合开关，所述组合开关包括MCU模块、LIN收发模块、接口模块和多个翘板开关；所述LIN收发模块和所述接口模块均通信连接与所述MCU模块上，所述翘板开关通信连接所述接口模块，所述LIN收发模块适于通信连接所述LIN总线开关系统；

所述翘板开关具有上按、下按或两者都不是的工作状态，人为改变所述从控制模块的开关状态的方式包括按压所述翘板开关，并改变所述翘板开关的工作状态。

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