CN101863253A - 车身控制器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明采用集中控制的方式，将原来独立控制的雨刮间歇控制器、遥控门锁控制和转向灯控制器集成在一起进行统一控制，不仅节省了控制器的安装结构，也减少了内部控制电路的芯片。用最少的芯片即可实现雨刮间歇控制、遥控门锁和中控门锁的控制、转向灯的控制，并在此基础上扩展了碰撞解锁、行车自动上锁和电喇叭防盗报警等功能。该控制器，内部包括主控制器模块、电源处理电路、信号处理电路、中控锁驱动模块、转向灯驱动模块、雨刮间歇驱动模块和电喇叭驱动模块。本发明所提出的控制方法可解决独立控制单元故障率高的缺陷，同时降低了整车成本。

Description

车身控制器及其控制方法

技术领域

本发明属于汽车控制技术领域，具体涉及一种集成多种车身电子零部件的控制技术。

背景技术

现有汽车车身上的雨刮间歇功能、转向灯及危险警告灯功能、遥控及中控锁等功能的实现，通常需要单独的控制模块来分别控制，例如雨刮间歇功能的控制模块要么集成在组合开关内部，要么单独固定在仪表台板下方；转向灯则由闪光继电器进行简单的控制；而遥控及中控锁功能也需要一个控制单元；不仅控制模块数量较多，而且各自独立，需要线路将他们连接在一起。缺点是要对这些控制单元进行分别安装布置，不仅增加了装配空间和生产线上的作业工时；而且每个模块分别需要输入信号，线路复杂；零件分散，可靠性低，带来故障率和成本均高的不足。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、成本低和故障率低的车身控制器及其控制方法。

本发明的技术方案是：集成车身电子部件的多种控制功能，能够同时控制遥控门锁、中控门锁、间歇雨刮以及转向信号灯的动作，同时具有碰撞自动解锁、行车自动上锁等功能。

本发明的技术方案是：一种车身控制器，所述车身控制器包括电源处理电路、信号处理电路、主控制器模块、中控锁驱动模块、转向灯驱动模块、雨刮间歇驱动模块、电喇叭驱动模块，以上电路或模块组成了车身控制器的内部电路；电源处理电路的输入端与汽车蓄电池相连，输出端直接给主控制器供电；信号处理电路输入端接收来自驾驶员意愿的操纵信号，包括整车的门锁开关、车门开关、转向开关、雨刮开关、碰撞信号、车速信号，所述操纵信号通过模数转换等处理后，输入给主控制器；主控制器连接中控锁驱动模块、转向灯驱动模块、雨刮间歇驱动模块、电喇叭驱动模块。信号处理电路用于接收处理门锁开关、车门开关、转向开关、雨刮开关、碰撞信号、车速信号等的工作状态；中控锁驱动模块、转向灯驱动模块、雨刮间歇驱动模块等模块分别用于门锁执行器的驱动、转向灯驱动、雨刮电机驱动。

将所述车身控制器中的内部控制电路集成布置在PCB板上，PCB内的输入电路获取整车开关信号、即驾驶员的意愿，由主控制器输出相应的驱动信号，指示车身控制器外围电路产生相应的动作。

结合图2的逻辑控制图，介绍本发明车身控制器的工作过程：

1、遥控、中控门锁，车身控制器内的信号处理电路对门锁遥控器发射的信号进行解码，通过主控制器模块对门锁开关信号进行判断识别，并输出驱动指令使门锁电机开锁或闭锁。当按压门锁遥控器解锁键时，所述主控制器模块只对驾驶员单侧车门解锁，同时转向灯闪一次；5秒内连续按两次开锁键可同时打开四车门门锁，同时转向灯闪二次。转向灯闪烁用于提示驾驶员已经开锁或闭锁。

2、速度感应自动锁门：通过车身控制器内的信号处理电路接收外部的车速信号，若车辆速度超过每小时7公里时，通过主控制器输出的驱动信号将所有车门自动闭锁。

3、撞车解锁：若车辆发生碰撞，在安全气囊起爆的同时生成碰撞信号，该信号处理电路一旦接收到碰撞信号，立即通过主控制器模块自动解锁所有车门。

4、防盗报警：当车辆闭锁后，如果有盗贼非法打开车门，或者非法启动车辆，例如，未使用遥控器开锁键，而是通过打碎车门玻璃，从车内打开车门时，控制器未接收到遥控开门信号却收到车门打开信号，即判断为非法打开车门。则该主控制器模块启动电喇叭进行报警恐吓，并且转向灯同步闪烁。

5、转向灯的控制与检测：车辆行驶时，所述主控制器模块通过转向灯驱动模块打开左右转向灯开关，控制左右转向灯闪烁，指示车辆转弯行驶状态。如果检测到灯泡故障，则主控制器通过转向灯驱动模块控制转向灯闪烁频率加倍，提醒司机有某个转向灯泡损坏。

6、危险报警灯控制：按下危险报警开关，则主控制模块向转向灯驱动模块输出控制信号控制所有转向灯同步闪烁，提醒其他车辆注意。

7、前雨刮间歇控制：当打开雨刮器间歇档开关时，主控制器模块通过雨刮间歇驱动模块控制前雨刮器以6秒的间隔动作一次；当接通前洗涤开关时，前洗涤器喷出洗涤液1秒后，前雨刮器低速运转，释放前洗涤开关后，前雨刮器运转3周期后停止。

如上所述，车身中央控制模块综合控制了遥控锁、中控锁、转向灯、雨刮间歇等功能，减少了零件控制模块的数量、节省装配空间并降低了作业工时，提升产品档次，具有集成度高、性能可靠等优势，还有系统扩展功能，为以后车辆升级、功能扩展提供便利。车型如果功能需要扩展，技术上容易实现，且成本增加很少。

附图说明

图1为本发明的车身控制器内部结构框图；

图2为本发明的车身控制器外围逻辑控制图。

具体实施方式：

下面结合说明书附图对本发明的技术方案进一步详细说明。

在附图1所示实施例中，本发明车身控制器包括电源处理电路1、信号处理电路2、主控制器3、中控锁驱动模块4、转向灯驱动模块5、雨刮间歇驱动模块6和喇叭驱动模块7，以上模块组成了内部控制电路，集成在PCB板上，用于控制外围电路，所述外围电路包括分别由中控锁驱动模块、转向灯驱动模块、雨刮间歇驱动模块、电喇叭驱动模块连接驱动的中控锁、转向灯、雨刮和电喇叭。将整车12V电压转换成稳定的5V电源后，通过PCB上的印制线路，给PCB板所有芯片及信号处理电路供电。信号处理电路2，将整车输入的门锁开关、车门开关、转向开关、雨刮开关、碰撞信号、车速信号等信号处理后，输入给主控制器3。主控制器3对各输入信号进行逻辑判断、分析运算、发出控制指令，这些控制指令通过转换芯片转换成电压信号，可分别输出给驱动电路的继电器回路。各驱动电路可分别受主控制器的控制，例如可同时控制中控锁驱动模块4、转向灯驱动模块5、雨刮间歇驱动模块6和电喇叭驱动模块7，这些驱动模块直接控制整车用电器的工作，不需要额外的继电器或驱动负载。

以下结合图2详细说明控制器的具体实现方式：

本实施例中主控制器3采用Freescale公司生产的8位单片机芯片，性能稳定可靠。

电源处理电路1，采用ST/Infineon的电源调制芯片U2，自带上电复位和看门狗电路，增强MCU的复位信号的可靠性和MCU运行的可靠性。正向导通二极管(D2)，有效防止因电源反接而损坏电路。反接电源时，BCM不工作；当电源连接正确后，BCM恢复正常工作状态。压敏电阻Z1有效对BCM进行电源高电压输入保护，后面的阻容滤波/稳压电路有效降低电源输入纹波。该电路将整车12V电源转换成单片机芯片可用的稳定5V电压。

信号处理电路2，分为高边开关、低边开关、脉冲信号，其中高边开关含前雨刮间歇信号、前雨刮复位信号、前洗涤信号，主要控制雨刮间歇动作；低边开关包括左前门开关、右前门开关、左后门开关、右后门开关、门锁开关(开)、门锁开关(关)以及左/右转向灯信号、危险报警灯开关，其中四个门开关用于非法打开车门的判断，门锁开关的开或关信号，驱动四个车门锁的解锁或闭锁；转向灯信号和危险警告灯的通断用于转向灯的开启或关闭。脉冲信号有遥控信号、气囊碰撞信号和车速信号，分别用于遥控车门锁、碰撞解锁和速度感应自动锁门。其均采用各自独立的RC滤波电路处理，以保证信号的正确性和可靠性，这些输入信号经过处理后直接发送给单片机芯片。

驱动电路5在车身控制器内部PCB上，为转向灯驱动电路。本发明用ST专用转向灯驱动芯片VND5025，该芯片对主控制器的指令进行转化，可以直接驱动两路转向灯(左/右转向灯)，同时通过内部电流检测电路，检查转向灯灯泡损坏情况(大灯开路/短路情况)。

蓄电池和点火开关ON档12V电源通过保险丝，输入到内部控制电路的电源处理电路1，处理成5V电源并供给主控制器3，同时对各驱动控制模块供电。

外围输入的前雨刮间歇信号、前雨刮复位信号、前洗涤信号、左前门开关、右前门开关、左后门开关、右后门开关、门锁开关(开)、门锁开关(关)、左/右转向灯信号、危险报警灯开关，以及遥控信号、气囊碰撞信号和车速信号等信号，经过信号处理电路2处理后，输入至主控制器3。主控制器3根据输入的信号进行逻辑判断、分析计算，输出指令给驱动模块。由驱动模块对应驱动外围电路的门锁电机、左/右转向灯、前雨刮电机和防盗电喇叭。

所述主控制器模块对输入的汽车中控、遥控门锁开关信号进行判断识别，并输出驱动指令使门锁电机开锁或闭锁；当按压遥控门锁遥控器开锁键或操作门锁开关进行开锁时，所述主控制器模块通过中控锁驱动模块控制左前门锁电机解锁，同时左右转向灯均闪一次；当5秒内连续按两次所述开锁键时，所述主控制器模块通过中控锁驱动模块同时驱动左前门锁电机和其余门锁电机解锁，同时通过转向灯驱动模块控制左右转向灯闪烁二次。

通过所述车身控制器内的信号处理电路接收车速信号，若车速超过每小时7公里时，主控制器模块通过中控锁驱动模块使所有门锁电机执行闭锁动作。

若车辆发生碰撞，在安全气囊起爆的同时，所述信号处理电路将接收到碰撞信号，所述主控制器模块向中控锁启动模块输出指令自动解锁所有门锁电机。

当车门通过遥控器闭锁后，如果点火开关电源无电压，且所述主控制模块通过信号处理电路未接收到遥控门锁开关信号却收到车门开关打开的信号，即判断为非法打开车门，则所述主控制器模块启动电喇叭驱动模块进行报警恐吓，并且通过转向灯驱动模块驱动转向灯同步闪烁。

车辆行驶时，所述信号处理电路接收到驾驶员操纵左右转向灯开关的信号，所述主控制器模块则通过转向灯驱动模块控制左右转向灯闪烁，指示车辆转弯行驶状态；如果检测到灯泡故障，则所述主控制器模块控制转向灯闪烁频率加倍，提醒司机有某个转向灯泡损坏；按下危险报警开关，则主控制模块向转向灯驱动模块控制驱动所有转向灯同步闪烁，提醒其他车辆注意。

当信号处理电路收到雨刮器间歇信号时，主控制器模块通过雨刮间歇驱动模块控制前雨刮电机以6秒的间隔动作一次；当接收到前洗涤信号时，前洗涤电机喷出洗涤液1秒后，驱动前雨刮电机低速运转，断开前洗涤信号后，前雨刮电机运转3周期后停止。

Claims (8)

1.一种汽车车身控制器，包括主控制器模块、电源处理电路、信号处理电路、中控锁驱动模块、转向灯驱动模块、雨刮间歇驱动模块、电喇叭驱动模块；其特征在于：

所述电源处理电路的输入端与汽车蓄电池相连，输出端直接给主控制器模块供电；信号处理电路输入端接收来自驾驶员意愿的输入信号，包括整车的遥控门锁开关、车门开关、转向开关、雨刮间歇开关、碰撞信号、车速信号，所述输入信号通过模数转换等处理后，输入给主控制器模块；

所述主控制器模块的输出端分别连接中控锁驱动模块、转向灯驱动模块、雨刮间歇驱动模块和电喇叭驱动模块的输入端，所述主控制器模块通过对所述输入信号的逻辑判断和分析，向所述的各驱动模块输出驱动信号，控制门锁执行器、转向灯、雨刮电机以及电喇叭的驱动。

2.根据权利要求1所述的汽车车身控制器，其特征在于：所述主控制器模块对输入的汽车中控、遥控门锁开关信号进行判断识别，并输出驱动指令使门锁电机开锁或闭锁；当按压遥控门锁遥控器开锁键或操作门锁开关进行开锁时，所述主控制器模块通过中控锁驱动模块控制左前门锁电机解锁，同时左右转向灯均闪一次；当5秒内连续按两次所述开锁键时，所述主控制器模块通过中控锁驱动模块同时驱动左前门锁电机和其余门锁电机解锁，同时通过转向灯驱动模块控制左右转向灯闪烁二次。

3.根据权利要求1所述的汽车车身控制器，其特征在于：通过所述车身控制器内的信号处理电路接收车速信号，若车速超过每小时7公里时，主控制器模块通过中控锁驱动模块使所有门锁电机执行闭锁动作。

4.根据权利要求1所述的汽车车身控制器，其特征在于：若车辆发生碰撞，在安全气囊起爆的同时，所述信号处理电路将接收到碰撞信号，所述主控制器模块向中控锁启动模块输出指令自动解锁所有门锁电机。

5.根据权利要求1所述的汽车车身控制器，其特征在于：当车门通过遥控器闭锁后，如果点火开关电源无电压，且所述主控制模块通过信号处理电路未接收到遥控门锁开关信号却收到车门开关打开的信号，即判断为非法打开车门，则所述主控制器模块启动电喇叭驱动模块进行报警恐吓，并且通过转向灯驱动模块驱动转向灯同步闪烁。

6.根据权利要求1所述的汽车车身控制器，其特征在于：车辆行驶时，所述信号处理电路接收到驾驶员操纵左右转向灯开关的信号，所述主控制器模块则通过转向灯驱动模块控制左右转向灯闪烁，指示车辆转弯行驶状态；

如果检测到灯泡故障，则所述主控制器模块控制转向灯闪烁频率加倍，提醒司机有某个转向灯泡损坏；

按下危险报警开关，则主控制模块向转向灯驱动模块控制驱动所有转向灯同步闪烁，提醒其他车辆注意。

7.根据权利要求1所述的汽车车身控制器，其特征在于：当信号处理电路收到雨刮器间歇信号时，主控制器模块通过雨刮间歇驱动模块控制前雨刮电机以6秒的间隔动作一次；当接收到前洗涤信号时，前洗涤电机喷出洗涤液1秒后，驱动前雨刮电机低速运转，断开前洗涤信号后，前雨刮电机运转3周期后停止。

8.根据权利要求1-7任一项所述的汽车车身控制器，其特征在于：所述电源处理电路的输出电源只用于内部控制器及功率芯片，各驱动电路的电源仍使用整车电源。

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