CN1971463A - 一种汽车电动后视镜智能控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车电动后视镜智能控制装置，它包括主控制模块，左后视镜驱动模块，右后视镜驱动模块。该智能控制装置具有CAN总线接口，可以与现有的CAN总线系统相融合，并且它与CAN总线的接口协议是可修改的，从而大大增加了其灵活性和通用性。电动后视镜智能控制装置可以根据CAN总线上发出的左转弯，右转弯，恢复直行，倒车，停止倒车等总线信号，自动调整后视镜镜片的角度，消除司机驾驶中的视觉盲区。电动后视镜智能控制装置内部使用LIN总线完成电动后视镜的控制，降低了系统成本。

Description

一种汽车电动后视镜智能控制装置

技术领域

本发明涉及一种汽车后视镜控制装置，特别涉及电动后视镜的智能控制装置。

背景技术

随着汽车工业的发展，汽车后视镜也更新换代。后视镜的目的是达到驾驶者所期望的后视范围，但随着人们生活品质的不断提高，后视镜所达到的目的不仅仅这么简单，更多地考虑其安全性、方便性、舒适性、豪华性。目前中高档车中大多采用多功能的电动后视镜，电动后视镜主要由2个可逆电动机、减速齿轮、蜗轮、螺旋枢轴、折叠机构等组成，其功能也在不断发展完善，许多电动后视镜已经加入了转向器、导向支架，反光镜和加热片等零部件。汽车电动后视镜可以通过对水平方向和垂直方向两个方向的电动机，控制后视镜镜片进行水平和上下方向角度的调节，并且有的电动后视镜还另外增加一个电机，使其壳体能够折合，即从其后面向前(车门方向)推，将其折叠或合拢。本发明中所使用的电动后视镜只有两个电机。

一般车辆中，驾驶员根据自己的习惯调整后视镜角度后，就不再任意更改，但是在某些特殊行车环境下，比如汽车转弯角度较大时，若后视镜角度保持不变，会给驾驶员造成较大的视觉盲区。另外在倒车时，为了观察地面的情况，驾驶员需要不时的将头伸到车外，这样造成很大的不便，而且容易产生危险。因此设计智能化的后视镜，使后视镜根据特殊的行车环境自动调整角度非常具有实用性。

在许多汽车中已经实现了后视镜的智能控制，但是其连接方式大部分仍然采用的是硬件连接，比如中国专利01275346.7“汽车后视镜自动控制装置”，设计了一种汽车后视镜角度自动控制装置，该装置由两组工作马达、两组驱动电路组成，用硬件连线将方向盘拨杆和后视镜角度自动控制装置相连，实现后视镜随方向盘拨杆开关而自动调整角度的功能。这种硬件连接的方式采用的布线较多，而且灵活性较差，维护比较复杂。

使用总线系统代替硬件连线，一方面可以减少线束，另一方面可以在增加新的节点时，使得对系统硬件的更改降到最低。目前，汽车厂商一般根据不同的应用需求使用不同的总线系统，比如对通信频繁、实时性要求较高的传动系统和制动系统多数采用CAN(ControllerArea Network)总线来连接，而通信不太密集、实时性要求较低的应用如车窗控制电机则采用LIN(Local Inter Network)总线。LIN总线是一主(节点)多从(节点)单线双向低速总线，最高传输速率只有20kb/s，其硬件的实现是基于普通的串行通讯接口，甚至在子节点中可用普通I/O口模拟，实现成本较低。LIN总线可以看作是现有的CAN网络的扩充，与CAN网络一起形成汽车的控制网络。由于电动后视镜的电机为低速电机，对实时性要求不高，并且左、右后视镜分别布置在车的左右两端，位置比较分散，对网络成本比较敏感，因此对电动后视镜的控制也可以考虑用LIN总线实现。

中国专利01139891.4“车用后视镜控制模块”提出了利用CAN总线系统实现后视镜的智能化控制，该方案中方向灯拨杆，后视镜等模块并联至CAN总线，当方向灯拨杆拨动时，CAN总线上发出相应的数字解码信息，后视镜模块根据该数字解码信息来自动调整后视镜的角度，达到智能控制的目的，但是该方案并没有做出具体的硬件和软件，并且智能化程度受限，没有考虑车辆倒车时驾驶员的视觉盲区。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术智能化程度有限的缺点，提出一种可应用于CAN总线系统，智能化程度较高、成本较低的后视镜自动控制装置。

本发明与CAN总线的接口协议可在线修改，具有很大的灵活性和通用性。本发明后视镜的智能化程度较高，可根据车辆的不同行驶状态完成左、右后视镜镜片角度的自动调整，减少汽车在特殊行驶环境下的视觉盲区，并且本发明内部对后视镜的控制使用LIN总线完成。由于LIN总线在价格低廉的单片机上就可以实现，有效的降低了成本。

本发明根据收到的CAN总线上的消息帧，识别出车辆当前的行驶状态，在本发明内部使用LIN控制命令控制后视镜电机动作，完成后视镜角度的自动调整功能。

本发明主要包括主控制模块，左后视镜驱动模块，右后视镜驱动模块。

主控制模块具有CAN总线接口和LIN总线接口，主要包括单片机，CAN收发器和LIN收发器等。主控制模块的CAN总线接口是本发明与外部CAN总线系统通信的通道。左后视镜驱动模块及右后视镜驱动模块只有LIN总线接口，主要包括单片机，LIN收发器，和两个电机驱动芯片等。通过单片机，由左后视镜驱动模块完成对左后视镜，右后视镜驱动模块完成对右后视镜在水平和垂直两个方向电机的驱动。

本发明的连接情况如下：主控制模块将CAN总线接口CON1的2和3端口分别引出连接到CAN总线的两条信号线CAN_H和CAN_L上，并将LIN总线接口CON2的1端口引出连接到LIN总线上；左后视镜驱动模块及右后视镜驱动模块将各自的LIN总线接口CON3的1端口引出连接到LIN总线上；左后视镜驱动模块将其电机接口CON4的1和2端口引出，用于连接到左后视镜的水平方向电机；并将其电机接口CON5的1和2端口引出，用于连接到左后视镜的垂直方向电机。右后视镜驱动模块将其电机接口CON4的1和2端口引出，用于连接到右后视镜的水平方向电机；并将其电机接口CON5的1和2端口引出，用于连接到右后视镜的垂直方向电机。主控制模块和CAN总线、LIN总线都有连接，它接收CAN总线上的消息帧，并通过LIN总线向左后视镜驱动模块和右后视镜驱动模块发送控制命令。左后视镜驱动模块和右后视镜驱动模块在LIN总线上接收主控制模块发来的控制命令。需要下载CAN总线接口协议到主控制模块时，通过CAN卡转换器将上位PC机连接与CAN总线，PC机与主控制模块进行CAN通讯完成协议下载。

本发明的控制逻辑为：主控制模块通过CAN接口中断接收与后视镜控制相关的CAN消息帧，并对其进行解析，判断出当前车辆的状态——左转弯、右转弯，恢复直行，倒车或停止倒车，从而触发主控制模块中单片机通过LIN接口向LIN总线上发出包含两个后视镜角度调整信息的LIN控制命令。左后视镜驱动模块及右后视镜驱动模块中，单片机通过LIN接口中断接收LIN控制命令，并提取出后视镜角度调整信息，发送驱动信号给对水平或垂直方向电机驱动芯片，驱动电机正转或反转，完成后视镜角度的调整。

为了消除视觉盲区，当车辆左转弯时，需要控制左后视镜镜片水平外移一定角度，同时右后视镜镜片相应的水平内移一定角度。而车辆右转弯时，需要控制左后视镜镜片水平内移一定角度，同时右后视镜镜片相应的水平外移一定角度。车辆恢复直行后，镜片角度恢复左或右转弯前的位置。当车辆倒车时，左、右后视镜镜片都要垂直下移一定角度，使驾驶员可以看到充分看到地面的情况。倒车停止后，镜片恢复到倒车前的角度。后视镜镜片的水平和垂直方向调整的角度都为一个固定值。另外，车辆左、右转弯时，只有当转弯角度达到一定值时，CAN总线上才会发出对应的CAN消息帧，这样避免了转弯角度很小时，后视镜镜片自动调整引起的不便。

下面具体说明车辆左转弯，右转弯，恢复直行，倒车以及停止倒车时，电动后视镜智能控制装置的工作过程。

左转弯时，CAN总线上发出消息CAN1(表明车辆左转弯的CAN消息帧)，主控制模块中单片机PIC18F258通过CAN接口中断接收到消息CAN1，并对其数据字节进行解析，识别出车辆目前的状态为左转弯，然后单片机PIC18F258把对后视镜的控制信息分解为控制左后视镜镜片水平外移的命令LIN0，以及控制右后视镜镜片水平内移的命令LIN5，发送到LIN总线上。左、右后视镜驱动模块的单片机PIC16F688在收到LIN控制命令后，将各自的引脚3置1，选通水平方向的电机驱动芯片，此时左后视镜驱动模块中单片机PIC16F688根据命令LIN0，控制水平方向电机正转，使左后视镜镜片水平外移一定角度，而右后视镜驱动模块中单片机PIC16F688根据命令LIN5，控制水平方向电机反转，使右后视镜镜片水平内移一定角度，完成后视镜镜片的自动调整，消除后方的视觉盲区。

右转弯时，CAN总线上发出消息CAN2(表明车辆右转弯的CAN消息帧)，主控制模块中单片机PIC18F258中断接收到CAN2后，向LIN总线上发送控制左后视镜镜片水平内移的命令LIN1和控制右后视镜水平外移的命令LIN4。左、右后视镜驱动模块的单片机PIC16F688在收到LIN控制命令后，将各自的引脚3置1，选通水平方向的电机驱动芯片，左后视镜驱动模块中单片机PIC16F688根据命令LIN1，控制水平方向电机反转，使左后视镜镜片水平内移一定角度，而右后视镜驱动模块中单片机PIC16F688根据命令LIN4，控制水平方向电机正转，使右后视镜镜片水平外移一定角度，完成后视镜镜片的自动调整，消除后方的视觉盲区。

恢复直行时，CAN总线上发出消息CAN3(表明车辆恢复直行的CAN消息帧)，主控制模块中的单片机PIC18F258中断接收到消息CAN3后，需将后视镜镜片角度调整到转弯前的位置。为了决定后视镜镜片调整方向，单片机PIC18F258继续判断转弯标志位，若为左转弯恢复直行，则单片机PIC18F258发送控制左后视镜镜片水平内移的命令LIN1和控制右后视镜镜片水平外移的命令LIN4到LIN总线上，使镜片调整到左转弯前的位置，左、右后视镜驱动模块接收到LIN命令后的工作过程与车辆右转弯时的情况完全相同；若车辆为右转弯恢复直行，则单片机PIC18F258发送控制左后视镜镜片水平内移的命令LIN0和控制右后视镜镜片水平外移的命令LIN5到LIN总线上，使镜片调整到右转弯前的位置，左、右后视镜驱动模块接收到控制命令后的工作过程与车辆左转弯时情况完全相同。

倒车时，CAN总线上发出消息CAN4(表明车辆正在倒车的CAN消息帧)，主控制模块的单片机PIC18F258中断收到消息CAN4，识别出当前车辆处于倒车状态，此时主控制模块需要控制左后视镜和右后视镜的镜片都垂直下移一定角度。因此主控制模块PIC18F258发送控制左后视镜镜片水平下移的命令LIN3以及控制右后视镜镜片水平下移的命令LIN7到LIN总线上，左、右后视镜模块中单片机PIC16F688在收到命令后，将各自引脚3置0，选通垂直方向电机驱动芯片。左后视镜驱动模块根据命令LIN3，而右后视镜驱动模块根据命令LIN7，分别控制各自后视镜垂直方向电机的正转，使左、右后视镜镜片均垂直下移一定角度。

停止倒车时，CAN总线上发出消息CAN5(表明车辆停止倒车的CAN消息帧)，主控制模块中单片机PIC18F258在中断收到消息CAN5后，向LIN总线上发送控制左后视镜镜片垂直上移的命令LIN2和控制右后视镜镜片垂直上移的命令LIN6，左、右后视镜模块收到命令后，将各自引脚3置0(选通垂直方向电机驱动芯片)，并分别控制各自后视镜垂直方向电机反转，使左、右后视镜镜片均垂直上移一定角度，恢复到倒车前的位置。

本发明主控制模块具有CAN总线接口，使用时连接于CAN系统中，它与CAN总线的接口协议可以在线修改。当CAN总线上出现和后视镜控制相关的CAN消息帧时，表明需要调整后视镜镜片角度，之后主控制模块发送LIN控制命令给左、右后视镜驱动模块，控制后视镜电机的动作，完成后视镜镜片角度的自动调整。本发明内部控制使用LIN总线，左、右后视镜驱动模块用单片机PIC16F688实现对含两个电机的电动后视镜的驱动，降低了系统成本，系统工作稳定可靠，并且软件开销小。

本发明具有很高的通用性和可靠性，是一种应用于CAN总线系统中，可以根据车辆状态自动调整后视镜镜片角度，减少驾驶员视觉盲区的智能控制装置。

附图说明

图1是本发明系统整体结构图，图中：1主控制模块、2左后视镜驱动模块、3右后视镜驱动模块；

图2是本发明主控制模块电路原理图；

图3是本发明左(右)后视镜驱动模块主电路的电路原理图；

图4是本发明左(右)后视镜驱动模块电机过电流检测单元的电路原理图；

图5是本发明主控制模块主程序流程图；

图6是本发明主控制模块中断接收子程序流程图；

图7是本发明左后视镜驱动模块中断子程序流程图；

图8是本发明右后视镜驱动模块中断子程序流程图；

具体实施方式

本发明整体结构图如图1所示。本发明包括主控制模块1，左后视镜驱动模块2和右后视镜驱动模块3。模块4是上位PC机，它可以通过CAN总线修改主控制模块1中存储的CAN接口协议。主控制模块1同时具有CAN总线和LIN总线接口，左后视镜驱动模块2和右后视镜驱动模块3只有LIN总线接口。在本发明内部，主控制模块1是LIN总线上的主节点，而左后视镜驱动模块2、右后视镜驱动模块3在LIN总线中是从节点。系统工作时，本发明后视镜智能控制装置连接于CAN网络中，主控制模块1接收CAN总线上发出的和后视镜控制相关的消息帧，经过协议解析后，在内部通过LIN总线向左后视镜驱动模块2和右后视镜驱动模块3发出控制后视镜两个电机动作的LIN控制命令。左后视镜驱动模块2和右后视镜驱动模块3在收到命令后根据相应指令，对后视镜镜片水平或垂直两个方向的角度进行调整。

图2是主控制模块1的电路原理框图，它由四部分组成：5是单片机PIC18F258，6是CAN总线单元——CAN收发器TJA1050，是单片机PIC18F258与CAN总线通信的接口。7是LIN总线单元——LIN收发器TJA1020，是单片机PIC18F258与LIN总线通信的接口。8是供电电源。它们之间的连接为：单片机PIC18F258的23和24引脚分别连接到CAN收发器TJA1050的1和4引脚，PIC18F258的17、18和25引脚分别连接到LIN收发器TJA1020的4、1和2引脚。另外，TJA1050的7和6引脚连接到CON1的2和3引脚，以便外接到CAN总线的两条信号线(CAN_H和CAN_L)上；TJA1020的6引脚连接到CON2的1引脚，以便外接到LIN总线上。供电电源单元8采用二极管D2、电感L1，以及稳压芯片LM2931T-5.0实现电源的滤波和稳压。供电电源单元8的输入端VBB连接到CON1的引脚1，用于外接电源。

左后视镜驱动模块2和右后视镜驱动模块3的硬件原理图完全相同，由图3和图4组成。其中图3是左后视镜驱动模块2(或右后视镜驱动模块3)硬件原理图的主要部分，图3中8是供电电源，和主控制模块1中供电电源完全相同。9是单片机PIC16F688，10和11是电机驱动芯片BTS7710，其中10为后视镜水平方向的电机驱动芯片，用于控制后视镜镜片的水平移动，11为后视镜垂直方向的电机驱动芯片，用于控制后视镜镜片的垂直移动。12和13为8D锁存器74LS373，它们用于根据当前需要控制后视镜水平或垂直移动来选择10或11两个电机驱动芯片。14是LIN总线单元——LIN收发器TJA1020。15是反相器74LS04。

上述单元之间的连接情况如下：单片机PIC16F688的2引脚连接至两个8D锁存器74LS373 12和13的3引脚，PIC16F688的3引脚连接至图3中上面的锁存器12(74LS373)的11引脚，同时连接到74LS04的1引脚。74LS04的2引脚连接至图3中下面的锁存器13(74LS373)的11引脚。PIC16F688的11、10、9、8引脚分别连接至两个锁存器12和13(74LS373)的4、7、8、13引脚。8D锁存器74LS373 12的2、5、6、9、12引脚分别连接到电机驱动芯片BTS7710 10的8、7、9、2、13引脚。8D锁存器74LS373 13的2、5、6、9、12引脚分别连接到电机驱动芯片BTS7710 11的8、7、9、2、13引脚。电机驱动芯片BTS7710 10的22、23、1、3、25、28引脚连接到一起，并连接到电机接口CON4的引脚1，电机驱动芯片BTS7710 10的20、21、12、14、15、18引脚连接到一起，并连接到电机接口CON4的引脚2，CON4用于外接后视镜的水平方向电机。电机驱动芯片BTS771011的22、23、1、3、25、28引脚连接到一起，并连接到电机接口CON5的引脚1，电机驱动芯片BTS7710 11的20、21、12、14、15、18引脚连接到一起，并连接到电机接口CON5的引脚2，CON5用于外接后视镜的垂直方向电机。PIC16F688的6、5和4引脚连接到LIN收发器TJA1020的4、1和2引脚，TJA1020的6引脚连接到CON3的引脚2，以便外接到LIN总线。供电单元8仍是采用二极管D2、电感L1，以及稳压芯片LM2931T-5.0实现电源的滤波和稳压。供电电源单元8的输入端VBB连接到CON3的引脚1，用于外接电源。

图4包括电机过电流检测单元16和电机过电流检测单元17，其中单元16用于检测图3中电机驱动芯片BTS7710 10的过电流情况，单元17用于检测图3中电机驱动芯片BTS771011的过电流情况。单元16包括运算放大器LM358 18以及电阻R7、R8，电容C3。单元16与图3中各单元的连接情况如下：图3中电机驱动芯片BTS7710 10的16、17、26、27引脚连接到一起，连接到运算放大器LM358 18的引脚3，同时运算放大器LM358 18的引脚1连接到图3中单片机PIC16F688 9的模拟电压输入/输出口12引脚。单元17包括运算放大器LM358 19以及电阻R9、R10，电容C5。单元17与图3中各单元的连接情况如下：将图3中电机驱动芯片BTS7710 11的16、17、26、27引脚连接到一起，连接到运算放大器LM358 19的引脚3，同时运算放大器LM358 19的引脚1连接到图3中单片机PIC16F688 9的模拟电压输入/输出口7引脚。由于电机驱动芯片BTS7710 10和11的引脚16、17、26、27输出为电流信号，而运算放大器LM358 18和19的输入引脚3要求为电压信号，因此电机驱动芯片BTS7710 10的引脚16、17、26、27连接到一起后需经电阻R3接地，电机驱动芯片BTS7710 11的引脚16、17、26、27连接到一起后需经电阻R6接地。

在以上电路设计基础上，为了实现电动后视镜的智能控制，需要制定主控制模块1与CAN总线的接口协议以及主控制模块1在LIN总线上的控制命令协议。

CAN接口协议如下述。

主控制模块1与CAN总线的接口协议可以通过模块4(PC机)下传到主控制模块1中单片机PIC18F258的flash中。PC机和单片机PIC18F258之间是通过CAN总线通信的。当需要修改主控制模块1与CAN总线的接口协议时，模块4(PC机)向总线上发出一组标识符为1000的CAN消息帧，这些消息帧中包含了主控制模块1与CAN总线的接口协议。主控制模块1中单片机PIC18F258在收到标识符为1000的CAN消息帧后，将这些CAN消息帧中包含的接口协议信息读出，存放到自身flash中。

表1给出了一个CAN接口协议举例，这里只是一个示例，根据不同的CAN系统可进行相应的更改。表1中的接口协议表明当车辆出现左转弯，右转弯，恢复直行，倒车或停止倒车等状态时，总线上发出的相应CAN消息帧。这里特别指出的是，只有当车辆左/右转弯的角度只有达到一定值时，总线上才会发出相应消息帧。

表1 CAN接口协议举例

序号	车辆状态	CAN消息帧
					标识符	数据字节数	数据1
		CAN1	左转弯	1003				2	80
CAN2	右转弯				1003	2	40
		CAN3	恢复直行	1003				2	00
CAN4	倒车				1004	2	80
		CAN5	停止倒车	1004				2	00

主控制模块1发送给左后视镜驱动模块2和右后视镜驱动模块3的LIN控制命令如表2所示。

表2主控制模块发送的LIN控制命令表

命令名称	后视镜动作	帧头	数据
					第一个字节	第二个字节
			LIN0	左后视镜水平外移			0xC4	0x00	0x01
LIN1	左后视镜水平内移	0xC4			0x00	0x02
			LIN2	左后视镜垂直上移			0xC4	0x00	0x03
LIN3	左后视镜垂直下移	0xC4			0x00	0x04
			LIN4	右后视镜水平外移			0xC4	0x01	0x01
LIN5	右后视镜水平内移	0xC4			0x01	0x02
			LIN6	右后视镜垂直上移			0xC4	0x01	0x03
L1N7	右后视镜垂直下移	0xC4			0x01	0x04

图5-图8所示为本发明控制流程。主控制模块1在中断接收到CAN总线上和后视镜控制相关的CAN消息帧后，解析消息帧中标识符和数据，判断出当前车辆的状态——左转弯、右转弯、恢复直行、倒车、停止倒车。主控制模块1据此状态分析需如何调整左、右后视镜镜片的水平和垂直方向角度，生成包含角度调整信息的LIN控制命令，并经LIN总线发送给左后视镜驱动模块2和右后视镜驱动模块3。左后视镜驱动模块2和右后视镜驱动模块3收到LIN控制命令后，根据其中包含的后视镜镜片(水平或垂直方向)角度调整的信息，对应给水平或垂直方向电机驱动芯片以指令信号，驱动水平或垂直方向电机正转或反转，将后视镜镜片的角度调整到位。

图5和图6分别是主控制模块1中单片机PIC18F258的主程序和中断子程序流程图。图7和图8分别是左后视镜驱动模块2和右后视镜驱动模块3中单片机PIC16F688接收LIN控制命令的中断子程序，这两个子程序表明左后视镜驱动模块2和右后视镜驱动模块3在收到LIN控制命令后，如何控制后视镜电机动作，完成镜片角度调整。

在图5主控制模块1单片机PIC18F258的主程序流程图中，上电后单片机PIC18F258首先读取flash中存储的CAN接口协议，这样系统工作时，主控制模块1才能够识别CAN总线上用于控制后视镜镜片角度调整的CAN消息帧。之后单片机PIC18F258对CAN总线接口和LIN总线接口作一些初始化工作后，就进入循环等待状态，随时等待CAN总线上发出的消息帧，单片机PIC18F258接收CAN消息帧是通过中断的方式完成的，中断流程图如图6所示。以下对流程图的说明以表1中的CAN接口协议为例。

当车辆左转弯、右转弯、恢复直行、倒车和停止倒车时，总线上发出相应的CAN消息帧CAN1、CAN2、CAN3、CAN4和CAN5。主控制模块1中CAN收发器TJA1050收到消息帧后，触发单片机PIC18F258接收中断，进入图6的接收中断子程序。进入中断子程序后，单片机首先需要判断出当前收到的消息帧对应哪种车辆状态，进而才能对应发送控制后视镜镜片调整的LIN控制命令。因此PIC18F258首先判断当前收到的CAN消息的标识符，若为1003，根据表1中的协议定义，该消息属于转弯类信号(包括左转弯、右转弯、恢复直行)，则进入左起第一个分支；若为1004，则该消息属于倒车类信号(包括倒车、停止倒车)，则进入左起第二个分支；若为1000，则进入左起第三个分支——CAN接口协议修改子程序，修改主控制模块1的CAN接口协议，该子程序通过上位PC机将新的CAN接口协议下载到主控制模块1单片机PIC18F258的flash中。

在左起第一个分支里，单片机PIC18F258继续判断当前收到的消息帧的第一个字节数据，若为0x80，则该消息确定为左转弯信号(CAN1)，进入图中的左转弯分支，单片机PIC18F258将转弯标志Flag0赋值0x01，然后通过LIN收发器TJA1020向LIN总线上发送控制左后视镜镜片水平外移的控制命令LIN0，以及控制右后视镜镜片水平内移的控制命令LIN5。左、右后视镜驱动模块2和3中单片机PIC16F688在收到命令后的具体工作原理将在对图7和图8的解说中详细阐述。若判断当前消息帧的第一个数据字节为0x40，则该消息为右转弯信号(CAN3)，进入图中的右转弯分支，单片机PIC18F258将转弯标志Flag0赋值0x02，然后通过LIN收发器TJA1020向LIN总线上发送控制左后视镜镜片水平内移的命令LIN1和控制右后视镜镜片水平外移LIN4。若判断当前消息帧的第一个数据字节为0x00，则该消息代表恢复直行信号(CAN2)，进入图中的恢复直行分支，为了防止误动作，在进入下一步之前单片机PIC18F258要首先判断转弯标志Flag0，若为0x01，则为左转弯后恢复直行，单片机通过LIN收发器TJA1020向LIN总线上发送控制左后视镜镜片水平内移的命令LIN1和控制右后视镜镜片水平外移的命令LIN4，使镜片角度恢复右转弯前的位置，并将转弯标志Flag0清0。若判断转弯标志Flag0为0x02，则为右转弯后恢复直行，单片机PIC18F258通过LIN收发器TJA1020向LIN总线上发送控制左后视镜镜片水平外移的命令LIN0和控制右后视镜镜片水平内移的命令LIN5，使镜片角度恢复右转弯前的位置，并将转弯标志Flag0清0。若判断转弯标志Flag0为其它值，直接退出中断程序。

在图6的左起第二个分支里，单片机PIC18F258继续判断当前收到的消息帧的第一个字节数据，若为0x80，则当前消息帧(CAN4)代表倒车信号，进入倒车分支，单片机PIC18F258将倒车标志Flag置1，然后通过LIN收发器TJA1020发送控制左后视镜镜片下移的命令LIN3和右后视镜镜片下移的命令LIN7到LIN总线上，使左、右后视镜镜片均下移一个角度。若判断当前收到的消息帧的第一个数据字节为0x00，则该消息(CAN5)代表车辆停止倒车，进入停止倒车分支。为了防止误动作，在进入下一步之前，首先判断倒车标志位Flag是否置1，若为0，则直接退出中断程序，在Flag置1的情况下，单片机PIC18F258发送控制右后视镜镜片上移的命令LIN2和右后视镜镜片上移的命令LIN6到LIN总线上，使镜片角度恢复倒车前的位置，并将倒车标志Flag清0。

图7是左后视镜驱动模块2接收到LIN控制命令的中断子程序，单片机PIC16F688首先判断LIN控制命令的第一个字节数据，若为0x01代表对左后视镜进行控制，进入左边的分支，若为0x02则代表对右后视镜进行控制，进入右面的分支直接退出中断子程序。若进入左边的分支，单片机PIC16F688进一步读取LIN命令的第二个字节数据，这个字节数据提供了四个值(如表2所示)——0x01，0x02，0x03和0x04，分别对应后视镜镜片的水平外移，水平内移，垂直上移和垂直下移，在流程图中从左到右依次对应为第一、二、三和四个分支。若LIN命令的第二个字节数据为0x01(对应为水平外移命令LIN0)，进入第一个分支，左后视镜驱动模块2中单片机PIC16F688将其引脚RA4赋值1，选通图3中上面的锁存器74LS373 12，同时单片机PIC16F688将其引脚3、6、9、12对应赋值1、0、0、1，给水平方向电机芯片BTS7710 10以正转驱动信号，控制水平方向电机正转一段时间(电机的转动时间由定时器控制)，即后视镜镜片水平外移一定角度；若LIN命令的第二个字节数据为0x02(对应为水平内移命令LIN1)，进入第二个分支，单片机PIC16F688将其引脚RA4赋值1，选通上面的锁存器74LS373 12，同时将引脚3、6、9、12对应赋值0、1、1、0，给水平方向电机芯片BTS7710 10以反转驱动信号，控制水平方向电机反转一段时间，即后视镜镜片水平内移一定角度；若LIN命令的第二个字节数据为0x03(对应为垂直下移命令LIN2)，进入第三个分支，单片机PIC16F688将其引脚RA4赋值0，选通图3中下面的锁存器74LS373 13，同时将引脚3、6、9、12对应赋值0、1、1、0，给垂直方向电机芯片BTS771011以反转驱动信号，控制垂直方向电机反转一段时间，即后视镜镜片垂直上移一定角度；若LIN命令的第二个字节数据为0x04(对应为垂直下移命令LIN3)，进入第四个分支，单片机PIC16F688将其引脚RA4赋值0，选通下面的锁存器74LS373 13，同时将引脚3、6、9、12对应赋值1、0、0、1，给垂直方向电机芯片BTS7710 11以正转驱动信号，控制垂直方向电机正转一段时间，即后视镜镜片垂直下移一定角度。左、右后视镜镜片沿水平或垂直方向调整的过程中，调整角度为一固定值，这个角度由单片机定时控制电机的转动来决定。

图8右后视镜驱动模块3接收LIN控制命令的中断子程序流程图和图7类似。单片机首先判断LIN控制命令的第一个字节数据，若为0x02才进入右面的分支继续判断控制命令的第二个字节数据，否则直接退出中断子程序。在右面的分支里，单片机PIC16F688根据第二个字节数据判断出当前接收控制命令为LIN4、LIN5、LIN6或LIN7，进而控制右后视镜镜片水平外移，水平上移，垂直上移或垂直下移，后视镜驱动模块3驱动电机的正反转的工作原理和后视镜驱动模块2完全相同。

Claims (4)

1、一种汽车电动后视镜智能控制装置，其特征在于包括主控制模块[1]，左后视镜驱动模块[2]和右后视镜驱动模块[3]；主控制模块[1]具有CAN总线接口和LIN总线接口，主要包括单片机，CAN收发器和LIN收发器等；左后视镜驱动模块[2]及右后视镜驱动模块[3]只有LIN总线接口，主要包括单片机，LIN收发器，和两个电机驱动芯片；主控制模块[1]接收CAN总线上发出的和后视镜控制相关的消息帧，经过协议解析后，在内部通过LIN总线向左后视镜驱动模块[2]和右后视镜驱动模块[3]发出控制后视镜两个电机动作的LIN控制命令，左后视镜驱动模块[2]和右后视镜驱动模块[3]收到命令后根据相应指令，对后视镜镜片水平或垂直两个方向的角度进行调整。

2、按照权利要求1所述的汽车电动后视镜智能控制装置，其特征在于主控制模块[1]中：单片机PIC18F258的23和24引脚分别连接到CAN收发器TJA1050的1和4引脚，PIC18F258的17、18和25引脚分别连接到LIN收发器TJA1020的4、1和2引脚；TJA1050的7和6引脚连接到CON1的2和3引脚，TJA1020的6引脚连接到CON2的1引脚；供电电源单元8采用二极管D2、电感L1，以及稳压芯片LM2931T-5.0实现电源的滤波和稳压，供电电源单元8的输入端VBB连接到CON1的引脚1，用于外接电源。

3、按照权利要求1所述的汽车电动后视镜智能控制装置，其特征在于左后视镜驱动模块[2]及右后视镜驱动模块[3]中：单片机PIC16F688的2引脚连接至两个8D锁存器74LS373[12和13]的3引脚，PIC16F688的3引脚连接至锁存器74LS373[12]的11引脚，同时连接到74LS04的1引脚；74LS04的2引脚连接至锁存器74LS373[13]的11引脚；PIC16F688的11、10、9、8引脚分别连接至两个8D锁存器74LS373[12和13]的4、7、8、13引脚；8D锁存器74LS373[12]的2、5、6、9、12引脚分别连接到电机驱动芯片BTS7710[10]的8、7、9、2、13引脚；8D锁存器74LS373[13]的2、5、6、9、12引脚分别连接到电机驱动芯片BTS7710  11的8、7、9、2、13引脚；电机驱动芯片BTS7710[10]的22、23、1、3、25、28引脚连接到一起，并连接到电机接口CON4的引脚1，电机驱动芯片BTS7710[10]的20、21、12、14、15、18引脚连接到一起，并连接到电机接口CON4的引脚2，CON4用于外接后视镜的水平方向电机；电机驱动芯片BTS7710[11]的22、23、1、3、25、28引脚连接到一起，并连接到电机接口CON5的引脚1，电机驱动芯片BTS7710[11]的20、21、12、14、15、18引脚连接到一起，并连接到电机接口CON5的引脚2，CON5用于外接后视镜的垂直方向电机；PIC16F688的6、5和4引脚连接到LIN收发器TJA1020的4、1和2引脚，TJA1020的6引脚连接到CON3的引脚2；供电单元8采用二极管D2、电感L1，以及稳压芯片LM2931T-5.0实现电源的滤波和稳压，供电电源单元8的输入端VBB连接到CON3的引脚1，用于外接电源；

电机驱动芯片BTS7710[10]的16、17、26、27引脚连接到一起并引出，连接到电机过电流检测单元[16]中的运算放大器LM358[18]的引脚3，运算放大器LM358[18]的引脚1，连接到单片机PIC16F688的模拟电压输入/输出口12引脚；电机驱动芯片BTS7710[11]的16、17、26、27引脚连接到一起并引出，连接到电机过电流检测单元[17]中的运算放大器LM358[19]的引脚3，运算放大器LM358[19]的引脚1连接到单片机PIC16F688[9]的模拟电压输入/输出口7引脚；电机驱动芯片BTS7710[10]的引脚16、17、26、27连接到一起后经电阻R3接地，电机驱动芯片BTS7710[11]的引脚16、17、26、27连接到一起后经电阻R6接地。

4、按照权利要求1所述的汽车电动后视镜智能控制装置，其特征在于主控制模块[1]在中断接收到CAN总线上和后视镜控制相关的CAN消息帧后，解析消息帧中标识符和数据，判断出当前车辆的状态，主控制模块[1]据此状态分析需如何调整左、右后视镜镜片的水平和垂直方向角度，生成包含角度调整信息的LIN控制命令，并通过LIN总线将命令发送给左后视镜驱动模块[2]和右后视镜驱动模块[3]；左后视镜驱动模块[2]和右后视镜驱动模块[3]收到LIN控制命令后，根据其中包含的后视镜镜片角度调整信息，对应给水平或垂直方向电机驱动芯片以指令信号，驱动水平或垂直方向电机正转或反转，将后视镜镜片的角度调整到位。

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