CN100547359C

CN100547359C - 一种具有中控功能的汽车组合仪表

Info

Publication number: CN100547359C
Application number: CNB2007103025443A
Authority: CN
Inventors: 陈泽坚
Original assignee: Atech Automotive Wuhu Co Ltd
Current assignee: Bertek automotive electronics (Wuhu) Co., Ltd
Priority date: 2007-12-28
Filing date: 2007-12-28
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2027-12-28
Also published as: CN101256090A

Abstract

本发明公开了一种具有中控功能的汽车组合仪表，包括与电路相连接电源、中央控制器MCU1、仪表PCB板，其特征在于：所述的仪表PCB板上设有与中央控制器MCU1相连接的遥控接收电路RF；所述的中央控制器MCU1输入端与车身状态IGN点火的输入信号以及中控系统中左/右转向灯输入信号、开/闭锁输入信号、门、前盖、后备箱输入信号相连接；其输出端与中控执行电路相连接；与现有技术相比，具有以下优点；将遥控接收电路RF设在汽车组合仪表内，中控系统和组合仪表电路设计在一起，让其处在一个有利的接收位置，从而获得较好遥控接收效果，提高了中控系统的可靠性。

Description

一种具有中控功能的汽车组合仪表

技术领域

本发明涉及汽车组合仪表，特别涉及一种具有中控功能的汽车组合仪表。

背景技术

目前，在汽车行业，无线遥控(RF)开门、防盗的中控系统使用越来越常见，这一技术的运用早已成为解决车辆安全、使用便利的重要解决方案。大多数汽车出厂时都安装了该系统。多半设计者都习惯将中控系统设计在车身控制系统(BCM)中，由于车身控制系统(BCM)一般都安装在车身较隐蔽的地方，而车身相当于一个大的金属屏蔽盒，这不可避免的减弱了无线遥控(RF)的接收效果；加之汽车电子常常工作环境很恶劣：振动和冲击经常发生；有很多噪声源，如刮水器电动机、燃油泵、火花点火线圈、空调起动器、交流发电机线缆连接的间歇切断，以及某些无线电子设备，如手机和寻呼机等。这对于无线遥控系统的设计者来说，怎样简单易行的获得较好的接收效果是不得不考虑的问题。随着信息化时代的发展，汽车仪表已经不再仅仅是速度里程的指示，而是车辆信息的综合显示控制中心。功能单一的传统仪表已无法满足越来越多的信息收集要求。

为增强无线遥控RF的接收效果，人们通常采用的方法都是从遥控接收电路RF部分着手，利用不同的方法来改善遥控接收电路RF自身的接收性能。这是一种常见的方法，但是实践中我们发现：由于种种原因，这种方法并不是简单易行的，它需要我们投入大量的人力和物力，而结果往往还并不是很理想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有中控功能的汽车组合仪表，以达到使无线遥控接收电路RF处在一个有利的接收位置，改善无线遥控RF的接收效果，从而获得较好遥控接收效果的目的。

为解决上述的技术问题，本发明的技术方案是一种具有中控功能的汽车组合仪表，包括与电路相连接电源、燃油、水温、车速、转速、油压输入信号、仪表照明输入信号、安全状态输入信号、车速指示、燃油指示、转速指示、水温指示、车身状态指示、仪表照明指示、中央控制器MCU1、仪表PCB板，其特征在于：所述的仪表PCB板上设有与中央控制器MCU1相连接的遥控接收电路RF；所述的中央控制器MCU1输入端与车身状态报警IGN(点火)的输入信号以及中控系统中左/右转向灯输入信号、开/闭锁输入信号、门、前盖、后备箱输入信号相连接；其输出端与中控执行电路相连接；所述遥控接收电路RF，用于接收遥控钥匙发出的遥控信号，通过中央控制器MCU1控制中控执行电路中相应的电路。采用一种最简单易行的方法改变中控系统在车中的位置，在汽车中，仪表所在的位置受车身金属外壳的屏蔽较小、距离其他车内的振动及温度的干扰源也相对较远，将中控系统和组合仪表电路设计在一起，让其处在一个有利的接收位置，从而获得较好遥控接收效果。

一种具有中控功能的汽车组合仪表，所述的中控执行电路由安全指示灯、四个门驱动电机、左/右转向灯、报警喇叭所组成。

一种具有中控功能的汽车组合仪表，所述的四个门驱动电机通过继电器电路与中央控制器MCU1相连接。

一种具有中控功能的汽车组合仪表，所述的中央控制器MCU1的型号UPD78F0828。

本发明的另一种技术方案是，一种具有中控功能的汽车组合仪表，包括与电路相连接电源、燃油、水温、车速、转速、油压输入信号、仪表照明输入信号、车速指示、燃油指示、转速指示、水温指示、车身状态指示、仪表照明，中央控制器MCU2、仪表PCB板，其特征在于：所述的仪表PCB板上设有与中央控制器MCU2相连接的遥控接收电路RF；所述的中央控制器MCU2的输入端与中控系统中开/闭锁输入信号、门、前盖、后备箱输入信号相连接，其输出端依次通过CAN总线、CAN总线收发器、车身控制器BCM与中控执行电路相连接；所述遥控接收电路RF，用于接收遥控钥匙发出的遥控信号，通过中央控制器MCU2、车身控制器BCM控制中控执行电路中相应的电路。

一种具有中控功能的汽车组合仪表，所述的中央控制器MCU2的型号为PD78F0828。

一种具有中控功能的汽车组合仪表，所述的CAN总线收发器控制芯片型号为TJA1040。

由于每一款组合仪表所需要实现的功能不尽相同，有适用于低档车的功能较少组合仪表，也有用在一些高档车中的功能较强的组合仪表，这就导致组合仪表本身的电路设计有简单、有复杂。考虑到组合仪表本身不同的结构复杂性，为了使适用不同组合仪表，采用了上述两种技术方案。

一种具有中控功能的汽车组合仪表，由于采用上述两种结构，所述的仪表PCB板上设有与中央控制器MCU1相连接的遥控接收电路RF；所述的中央控制器MCU1输入端与车身状态报警的输入信号以及中控系统中输入信号相连接；其输出端与中控执行电路相连接；所述的仪表PCB板上设有与中央控制器MCU2相连接的遥控接收电路RF；所述的中央控制器MCU2依次通过CAN总线、CAN总线收发器、车身控制器BCM与中控执行电路相连接；与现有技术相比，具有以下优点；(1)将遥控接收电路RF设在汽车组合仪表内，中控系统和组合仪表电路设计在一起，让其处在一个有利的接收位置，从而获得较好遥控接收效果，提高了中控系统的可靠性。(2)汽车组合仪表与车身控制器BCM采用CAN总线连接，减少一些仪表上来自车身信号的输入线束，车身控制器BCM可以直接通过CAN总线将这些车身报警信号传输给仪表进行显示。

附图说明

图1为本发明一种具有中控功能的汽车组合仪表实施例电路结构示意图；

图2为图1所示的中控系数电路结构示意图；

图3为图2所示的继电器电路结构示意图；

图4为本发明一种具有中控功能的汽车组合仪表另一种实施例电路结构示意图；

图5为图4所示的CAN总线收发器电路结构示意图；

在图1～图5中，1、电源；2、燃油、水温、车速、转速、油压输入信号；3、仪表照明输入信号；4、诊断口；5、车身状态、安全带状态输入信号；6、车速指示、燃油指示、转速指示、水温指示；7、车身状态指示；8、仪表照明指示；9、仪表PCB板；10、车身状态(IGN点火)的输入信号；11、左/右转向灯输入信号；12、开/闭锁输入信号；13、门、前盖、后备箱输入信号；14、中控执行电路；15、遥控钥匙；16、安全指示灯；17、四个门驱动电机；18、左/右转向灯；19、报警喇叭；20、继电器电路；21、双胞胎继电器；22、CAN总线；23、CAN总线收发器。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施如所涉及的各电路之间的相互位置及连接关系、各电路的作用，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1、图2、所示，一种具有中控功能的汽车组合仪表，包括与电路相连接电源1、燃油、水温、车速、转速、油压输入信号2、仪表照明输入信号3、安全状态输入信号5、车速指示、燃油指示、转速指示、水温指示6、车身状态指示7、仪表照明指示8、中央控制器MCU1、仪表PCB板9，所述的仪表PCB板9上设有与中央控制器MCU1相连接的遥控接收电路RF；所述的中央控制器MCU1输入端与车身状态IGN(点火)的输入信号以及中控系统中左/右转向灯输入信号11、开/闭锁输入信号12、门、前盖、后备箱输入信号13相连接；其输出端与中控执行电路14相连接；中控执行电路14由安全指示灯16、四个门驱动电机17、左/右转向灯18、报警喇叭19所组成。诊断仪通过诊断口5可对汽车组合仪表进行诊断和参数设置。所述的四个门驱动电机17通过继电器电路20与中央控制器MCU1相连接。

图1中所示在功能相对少、设计电路相对简单的组合仪表中加入了中控功能的新型组合仪表。这种仪表的输入接口电路主要由高低电平输入信号接口、PWF/PWM信号接口以及模拟采样信号接口部分组成。其中，由速度传感器提供的车速、转速输入采用的是频率信号(PWF)输入接口，当中央控制器MCU1接收到频率信号时，进行一定的处理后在输出端输出相应的频率信号来驱动仪表步进电机偏移到适当的位置。而燃油、水温以及油压的输入电路电路使用的是模拟信号接口电路，模拟采样得到的信号输入到中央控制器MCU1中，中央控制器MCU1对其进行相应的处理，在输出端便能输出和输入状态一一对应的燃油或水温指示值；给表盘提供照明的输入采用的是占空比可调的PWM信号输入接口，通过改变输入的PWM信号的占空比可以调节表盘上发光二极管的亮度，满足不同的照明亮度需求。

其他的是一些车身状态报警的输入以及中控系统中的开/闭锁控制输入、门信号、前盖、后备箱的操作状态输入都是采用简单的高低电平信号输入。

中控系统中的输入部分一般包括高低电平输入和悬空输入。如图2所示的开/闭锁输入信号12是低电平和悬空各对应着开锁输入和闭锁输入，而左右转向灯输入、门信号输入、前盖信号输入和后备箱信号输入就是低电平输入有效。由于中控系统的功能不同与仪表中的燃油、速度、转速等，它的功能不是单一的一路输入对应一路输出，而是由几路输入形成的一种组合逻辑来控制一路功能输出。

参见图3，输出电路部分：对于输出电路部分，由于大多数负载都是功率较大的用电器，所以这些驱动大功率用电器的输出电路都采用了继电器进行控制，如图3所示的开闭锁输出电路、左右转向灯输出电路18。由于仪表中存在大量敏感的传感器输入电路；另外，将遥控接收RX电路都设在了仪表PCB板9中，所以为了避免继电器20在动作时对他们造成不利的影响，选择将继电器电路20放到仪表板的外部。中央控制器MCU1根据开/闭锁输入信号12输出信号控制双胞胎继电器21输出闭锁输出信号或开锁输出信号，控制门锁驱动电机17，实现门锁的开/闭。

中央控制器MCU1主芯片选用NEC的8位MCU--UPD78F0828，该芯片拥有60K的Flash EE和1K的RAM、51个I/O口。

该具有中控功能的汽车组合仪表使汽车工作在以下五种模式中：

设防模式：当车门、后备箱、前盖及IGN(点火)10都关闭时，用遥控钥匙15的闭锁键发送一个信号给遥控接收电路RF接收端，遥控接收电路RF接收端通过解调后得到该信号，并会将该信息传送给中央控制器MCU1，通过软件中央控制器MCU1可以使得车辆处于设防状态，保证车辆的安全。

报警模式：在设防状态下如果出现打开车门/后备箱/IGN(点火)/前盖被打开的非法闯入的现象时，中央控制器MCU1会探测到这些信号，在设防状态下一旦中央控制器MCU1检测到这些信号中的任何一个，都会引发车辆的报警，报警的具体表现是：左右转向灯18双闪、安全指示灯16快闪、防盗喇叭19报警。

解防模式：在设防状态下，用遥控钥匙15的开锁键发送另一个调制信号，当遥控接收电路RF接收端接收到该信号并解调后将信号传送给中央控制器MCU1，此时中央控制器MCU1又会利用软件取消车辆的设防状态。

解除报警模式：当引发车辆的安全报警后，可以利用遥控钥匙15的开锁键来发送解除报警状态的信号。

设防失败模式：设防失败可以在两种状态下出现，只要在车门、后备箱、前盖及IGN(点火)10中有一个打开的情况下按遥控钥匙15的闭锁键来设防，则设防会失败；其次在报警状态下，如果引起报警的状态仍然继续的情况下，试图用遥控钥匙15的闭锁键来设防，则设防会失败。我们设计设防失败的表现是左右转向灯18闪两次。

参见图4、图5，图4为本发明一种具有中控功能的汽车组合仪表另一种实施例电路结构示意图；具有中控功能的汽车组合仪表，包括与电路相连接电源1、燃油、水温、车速、转速、油压输入信号2、仪表照明输入信号3车速指示、燃油指示、转速指示、水温指示6、车身状态指示7、仪表照明8，中央控制器MCU2、仪表PCB板9，所述的仪表PCB板9上设有与中央控制器MCU2相连接的遥控接收电路RF；所述的中央控制器MCU2的输入端与中控系统中开/闭锁输入信号12、门、前盖、后备箱输入信号13相连接，其输出端依次通过CAN总线22、CAN总线收发器23、车身控制器BCM与中控执行电路14相连接；所述遥控接收电路RF，用于接收遥控钥匙15发出的遥控信号，通过中央控制器MCU2、车身控制器BCM控制中控执行电路14中相应的电路。中控执行电路14由安全指示灯16、四个门驱动电机17、左/右转向灯18、报警喇叭19所组成。

图4所示的技术方案采用CAN技术，在该实施例中，中控部分的输出没有直接接在仪表的输出端，而是通过CAN总线22将这些输出信号以CAN信息的形式传送给车身控制器BCM，让车身控制器BCM来驱动输出，这样设计的好处在于：在仪表设计本身较复杂的情况下不占用仪表主芯片的过多引脚，同时还能将遥控接收电路RF设计在仪表盘内，增强接收效果；另外在采用了CAN技术后，我们还能减少一些仪表上来自车身信号的输入线束，车身控制器BCM可以直接通过CAN总线22将这些车身报警信号传输给仪表进行显示。

通常汽车节点ECU的开发可以选择带有在片CAN的微控制器，也可以选择其它微控制器和相应的片外CAN控制器、收发器。带有CAN接口的ECU设计是总线开发的核心与关键，其中ECU的CAN总线模块有几个功能单元构成——CAN控制器和CAN收发器。CAN控制器执行完整的CAN协议，完成通讯功能，包括信息缓冲和接收滤波。CAN控制器与物理总线之间需要一个接口——CAN收发器23，它实现CAN控制器与CAN总线22之间逻辑电平信号的转换。CAN控制器和收发器完成CAN物理层和逻辑电路层的所有功能。应用层的功能则由软件来实现。中央控制器MCU2的主芯片PD78F0828是内部本身带有CAN控制器，所以在设计中我们只要在外部增加一个CAN总线收发器23即可。选用了高速CAN收发器TJA1040，速度可达1Mbaud，该芯片具有优秀的EMC性能，而且在不上电的情况下有理想的无源性能等优点。

中央控制器MCU2根据输入信号通过CAN总线收发器23、CAN总线22将信号传送至车身控制器BCM，车身控制器BCM控制中控执行电路14中相应的电路。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1、一种具有中控功能的汽车组合仪表，包括与电路相连接电源(1)、燃油、水温、车速、转速、油压输入信号(2)、仪表照明输入信号(3)、安全状态输入信号(5)、车速指示、燃油指示、转速指示、水温指示(6)、车身状态指示(7)、仪表照明指示(8)、中央控制器(MCU1)、仪表PCB板(9)，其特征在于：所述的仪表PCB板(9)上设有与中央控制器(MCU1)相连接的遥控接收电路(RF)；所述的中央控制器(MCU1)输入端与车身状态IGN点火(10)的输入信号以及中控系统中左/右转向灯输入信号(11)、开/闭锁输入信号(12)、门、前盖、后备箱输入信号(13)相连接；其输出端与中控执行电路(14)相连接；

所述遥控接收电路(RF)，用于接收遥控钥匙(15)发出的遥控信号，通过中央控制器(MCU1)控制中控执行电路(14)中相应的电路。

2、根据权利用要求1所述的一种具有中控功能的汽车组合仪表，其特征在于：所述的中控执行电路(14)由安全指示灯(16)、四个门驱动电机(17)、左/右转向灯(18)、报警喇叭(19)所组成。

3、根据权利要求2所述的一种具有中控功能的汽车组合仪表，其特征在于：所述的四个门驱动电机(17)通过继电器电路(20)与中央控制器(MCU1)相连接。

4、根据权利用要求1或3所述的一种具有中控功能的汽车组合仪表，其特征在于：所述的中央控制器(MCU1)的型号UPD78F0828。

5、一种具有中控功能的汽车组合仪表，包括与电路相连接电源(1)、燃油、水温、车速、转速、油压输入信号(2)、仪表照明输入信号(3)车速指示、燃油指示、转速指示、水温指示(6)、车身状态指示(7)、仪表照明(8)，中央控制(MCU2)、仪表PCB板(9)，其特征在于：所述的仪表PCB板(9)上设有与中央控制器(MCU2)相连接的遥控接收电路(RF)；所述的中央控制器(MCU2)的输入端与中控系统中开/闭锁输入信号(12)、门、前盖、后备箱输入信号(13)相连接，其输出端依次通过CAN总线(22)、CAN总线收发器(23)、车身控制器(BCM)与中控执行电路(14)相连接；

所述遥控接收电路(RF)，用于接收遥控钥匙(15)发出的遥控信号，通过中央控制器(MCU2)、车身控制器(BCM)控制中控执行电路(14)中相应的电路。

6、根据权利要求5所述的一种具有中控功能的汽车组合仪表，其特征在于：所述的中控执行电路(14)由安全指示灯(16)、四个门驱动电机(17)、左/右转向灯(18)、报警喇叭(19)所组成。

7、根据权利要求5所述的一种具有中控功能的汽车组合仪表，其特征在于：所述的中央控制器(MCU2)的型号为PD78F0828。

8、根据权利要求5所述的一种具有中控功能的汽车组合仪表，其特征在于：所述的CAN总线收发器(23)型号为TJA1040。