CN101893859A

CN101893859A - 汽车车身控制系统及其控制方法

Info

Publication number: CN101893859A
Application number: CN 201010229221
Authority: CN
Inventors: 许永华; 邓海
Original assignee: HEFEI CHANGHUI AUTOMOTIVE ELECTONICS CO Ltd
Current assignee: HEFEI CHANGHUI AUTOMOTIVE ELECTONICS CO Ltd
Priority date: 2010-07-14
Filing date: 2010-07-14
Publication date: 2010-11-24

Abstract

本发明具体涉及一种汽车车身控制系统及其控制方法，该系统包括电源、汽车遥控钥匙、内置天线、控制模块，所述控制模块包括电源管理模块和接收信号的射频接收模块，电源管理模块的输入端接电源，输出端分别接执行管理控制任务的主MCU和执行解码任务的辅MCU，射频接收模块的输入端接内置天线，并和辅MCU为双向连接关系，辅MCU的输出端与主MCU的输入端相连，主MCU的另一输入端接输入接口电路，输出端接输出接口电路，输入接口电路的输入端接各控制开关，输出接口电路的输出端接各执行电路，本发明还包含本车身控制系统的控制方法，本发明解决了一块MCU又要解码又要完成控制任务的问题，采用双MCU的方法，降低了系统的成本，也增强了系统的可靠性。

Description

汽车车身控制系统及其控制方法

技术领域

本发明属于汽车电子技术领域，具体涉及一种汽车车身控制系统及其控制方法。

背景技术

目前，国内经济型轿车主要采用集中式控制模式进行车身控制，即在一个车身控制系统上采集所有控制所需的信号，系统再根据相应的控制规则进行分析判断，最后驱动相应的受控设备，从而实现控制功能。随着汽车电子技术的进一步发展，车身控制系统集成的功能越来越多，设计也变得越来越复杂，在一块单片机(MCU)上完成解码和所有的控制任务，就必须要求MCU的响应速度快，这样，就增加了购置MCU的成本，还会使得MCU的功耗增大，使MCU的可靠性降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种节约成本、可靠性高的车身控制系统及其控制方法。

为实现上述目的，本发明提供一种汽车车身控制系统，该系统包括电源、汽车遥控钥匙、接收汽车遥控钥匙信号的内置天线、控制模块，所述控制模块包括电源管理模块和射频接收模块，电源管理模块的输入端接电源，输出端分别接执行管理控制任务的主MCU和执行解码任务的辅MCU，射频接收模块的输入端接内置天线，用以接收来自内置天线的信号，射频接收模块和辅MCU为双向连接关系，辅MCU的输出端与主MCU的输入端相连，主MCU的另一输入端接输入接口电路，输出端接输出接口电路，输入接口电路的输入端接各控制开关，输出接口电路的输出端接各执行电路。

本发明的另一方案是提供本车身控制系统的控制方法，包括辅MCU的控制方法和主MCU的控制方法，

辅MCU的控制方法包括以下步骤：

步骤1，检测辅MCU的I/O口是否有来自射频接收模块的信号，若是，辅MCU对此信号进行解码并把解码后的信号发送给主MCU，若否，直接执行步骤2；

步骤2，再次执行步骤1；

主MCU的控制方法包括以下步骤：

步骤1，检测主MCU的I/O口是否有来自输入接口电路的信号，若是，判断输入信号的类型并向输出接口电路发送相应的控制信号，若否，直接执行步骤2；

步骤2，检测主MCU的I/O口是否有来自辅MCU的信号，若是，判断输入信号的类型并向输出接口电路发送相应的控制信号，若否，直接执行步骤3；

步骤3，再次执行步骤1。

由上述技术方案可知，辅MCU用于信号的解码，主MCU完成所有的控制任务，解决了一块MCU又要解码又要完成控制任务的问题，采用双MCU的方法，用一般的MCU就能满足系统的要求，不需要选择响应速度快的MCU，这就降低了系统的成本，也增强了系统的可靠性。

附图说明

图1是本发明的原理框图；

图2是图1所示系统中主MCU的工作流程图；

图3是图1所示系统中辅MCU的工作流程图。

具体实施方式

如图1所示，本汽车车身控制系统包括电源、汽车遥控钥匙、内置天线、控制模块10，所述控制模块10包括电源管理模块11和射频接收模块12，电源管理模块11的输入端接电源，输出端分别接执行管理控制任务的主MCU13和执行解码任务的辅MCU14，射频接收模块12的输入端接内置天线，用以接收来自内置天线的信号，射频接收模块和辅MCU14为双向连接关系，辅MCU14的输出端与主MCU13的输入端相连，主MCU13的另一输入端接输入接口电路15，输出端接输出接口电路16，输入接口电路15的输入端接各控制开关17，输出接口电路16的输出端接各执行电路18。

如图2、3所示，本车身控制方法，包括辅MCU14的控制方法和主MCU13的控制方法，

辅MCU14的控制方法包括以下步骤：

步骤1，检测辅MCU14的I/O口是否有来自射频接收模块12的信号，若是，辅MCU14对此信号进行解码并把解码后的信号发送给主MCU13，若否，直接执行步骤2；

步骤2，再次执行步骤1；

主MCU13的控制方法包括以下步骤：

步骤1，检测主MCU13的I/O口是否有来自输入接口电路15的信号，若是，判断输入信号的类型并向输出接口电路16发送相应的控制信号，若否，直接执行步骤2；

步骤2，检测主MCU的I/O口是否有来自辅MCU14的信号，若是，判断输入信号的类型并向输出接口电路16发送相应的控制信号，若否，直接执行步骤3；

步骤3，再次执行步骤1。

电源管理模块11为主MCU13和辅MCU14提供电源，输入接口电路15接收各控制开关17发出的信号并把此信号转化成数字量发送给主MCU13，内置天线接收汽车的遥控钥匙发出的无线信号并输出给射频接收模块12，射频接收模块12收到信号后将其转化为数字量传输到辅MCU14，辅MCU14上电后循环检测是否有来自射频接收模块12的输入信号，当有信号输入时，辅MCU14将此信号解码并把解码后的信号发送给主MCU13，主MCU13上电后循环检测是否有来自输入接口电路15和辅MCU14的输入信号，当有信号输入时，主MCU13判断输入信号的类型并向输出接口电路16发送相应的控制信号，从而驱动相应的执行电路18工作以达到控制目的。

所述控制开关17包括点火开关、安全带开关、前雾灯开关、尾灯开关、后雾灯开关、驻车/制动开关、发动机盖开关、车速检测开关、安全气囊信号、右前门开关、台阶门开关、后门开关、后除霜开关、大灯近灯开关、点火钥匙开关、左前门锁开关、右前门锁开关、台阶门锁开关、尾门锁开关、照明开关(尾灯)、喷水器开关、间歇雨刮开关、雨刮器调节等；所述的执行电路18包括安全指示灯、尾灯继电器、后雾灯继电器、防盗继电器、踏步灯、后除霜继电器、点火开关照明、大灯近光继电器、报警喇叭继电器、报警继电器、报警灯继电器、报警闹铃、闭锁继电器、开锁继电器、电窗继电器、雨刮继电器、室内灯等。

通过上述方案，本发明可以实现前雨刮控制、后窗除霜器控制、内外灯控制(点火钥匙照明灯控制、室内灯控制、后雾灯控制、尾灯控制、台阶灯控制)、燃油加热控制、中控门锁控制、遥控器锁门及设防警戒控制(遥控器解锁及解除警戒控制、二次警戒功能控制)、自动解锁功能控制、报警功能(未系安全带报警控制、点火钥匙未拔出报警控制、驻车起步报警控制、警戒状态下报警控制)、电动车窗控制等功能。

主MCU13移植有嵌入式操作系统，采用操作系统提高了车内各负载的协同性和系统的实时响应性能，也为系统的扩展、修改、升级提供了方便。

辅MCU14与汽车遥控钥匙之间通过keelog滚码加密技术进行通讯，keelog滚码加密技术是一种多变化、抗截获、高可靠的加密技术，实现了遥控钥匙和车身控制模块之间的安全数据传送，加强了汽车的防盗性。

所述的嵌入式操作系统为嵌入式实时操作系统uCOS-II，所述嵌入式操作系统也可以选择嵌入式Linux等其它嵌入式系统，作为本发明的优选方案，给主MCU移植嵌入式实时操作系统uCOS-II。uCOS-II是一个占先式实时多任务内核，实时性好，增强系统的可靠性，使得应用程序的设计和扩展变得容易，而且它的源码是公开的，节省了购置成本。

如图3所示，所述辅MCU13的控制方法中在所述步骤1之前还顺序执行步骤a、步骤b、步骤c，在所述步骤1之后还顺序执行步骤A、步骤B、步骤C，具体顺序如下：

步骤a，设定一个时间片(一段固定的时间间隔，单片机一般采用定时器来实现一个时间片，从而控制程序的执行)，并设置工作时间和休眠时间在时间片中的比例；

步骤b，判断时间片是否位于工作时间，若是，直接执行步骤c，若否，再次执行步骤b；

步骤c，辅MCU14控制射频接收模块12处于工作状态；

所述的步骤1，检测I/O口是否有来自射频接收模块12的信号，若是，辅MCU14对此信号进行解码并把解码后的信号发送给主MCU13，若否，直接执行步骤A；

步骤A，判断时间片是否位于休眠时间，若是，直接执行步骤B，若否，再次执行所述的步骤1；

步骤B，辅MCU14控制射频接收模块12处于低功耗状态；

步骤C，再次执行步骤b。

辅MCU14设定一个时间片，并设置工作时间和休眠时间在时间片中的比例，在工作时间片内，辅MCU14控制射频接收模块12处于工作状态，在休眠时间片内，辅MCU14控制射频接收模块12处于低功耗运行状态。工作时间和休眠时间在时间片中的比例，根据具体的通讯协议设定，使射频接收模块12尽量的处于低功耗运行状态又不会丢掉来自内置天线的信号，这一方案大大的降低了系统的功耗。

如图2所示，主MCU13的控制方法中，在所述步骤2中，判断结果为否定时，主MCU13进入低功耗状态。

主MCU13检测是否有来自输入接口电路15和辅MCU14的输入信号，当没有信号输入时，主MCU13处于低功耗运行状态，在没有外来任务时使主MCU13处于低功耗运行状态大大降低了系统的功耗。

下面结合图1、图2、图3具体的说明主、辅MCU互相配合的工作流程。辅MCU14上电后设定一个时间片，并设置工作时间和休眠时间在时间片中的比例(步骤141)，循环判断时间片是否在工作时间片内(步骤142)，若是，辅MCU14控制射频接收模块12处于工作状态(步骤143)，辅MCU检测I/O口是否有来自射频接收模块12的信号(步骤144)，若是，辅MCU14按keelog滚码加密技术对此信号进行解码，并将解码后的信号发送给主MCU13(步骤145)，若否，判断时间片是否在休眠时间片内(步骤146)，若否，再次执行步骤144，若是，辅MCU14控制射频接收模块12处于低功耗运行状态(步骤147)，接下来再次执行步骤142。工作时间和休眠时间在时间片中的比例，根据具体的通讯协议设定，使射频接收模块12尽量的处于低功耗运行状态又不会丢掉来自内置天线的信号。

主MCU13循环检测是否有来自输入接口电路15和辅MCU14的输入信号(步骤131、步骤133)，当没有信号输入时，主MCU执行一个空白任务从而进入低功耗运行状态(步骤134)，当有信号输入时，主MCU判断输入信号的类型并驱动相应的执行电路工作(步骤132)，从而完成控制任务。例如，当使用者想开启左前门锁时，首先将左前门锁开关置于开启状态，控制开关17将此状态信号传输给输入接口电路15，输入接口电路15将此信号转化成数字量传输给主MCU13，主MCU13检测到相应的I/O口的数字量，对这一数字量进行分析判断驱动开锁继电器工作，从而使左前门被打开。当遥控钥匙发出经过加密的开门信号时，车内的内置天线接收到此信号并把它传送给射频接收模块12，射频接收模块12接到此滚码信号并把它转化为数字量传输到辅MCU14，当辅MCU14检测到此信号时，按keelog滚码加密技术对此信号进行解码，并将解码后的信号发送给主MCU13，主MCU13检测到相应的I/O口的数字量，对这一数字量进行分析判断驱动开锁继电器工作，从而使车门被打开。

Claims

1.一种汽车车身控制系统，包括电源、汽车遥控钥匙、接收汽车遥控钥匙信号的内置天线、控制模块(10)，其特征在于：所述控制模块(10)包括电源管理模块(11)和射频接收模块(12)，所述电源管理模块(11)的输入端接电源，输出端分别接执行管理控制任务的主MCU(13)和执行解码任务的辅MCU(14)，所述射频接收模块(12)的输入端接内置天线，用以接收来自内置天线的信号，射频接收模块(12)和辅MCU(14)为双向连接关系，所述辅MCU(14)的输出端与主MCU(13)的输入端相连，所述主MCU(13)的另一输入端接输入接口电路(15)，输出端接输出接口电路(16)，所述输入接口电路(15)的输入端接各控制开关(17)，所述输出接口电路(16)的输出端接各执行电路(18)。

2.根据权利要求1所述的汽车车身控制系统，其特征在于：所述的主MCU(13)移植有嵌入式操作系统。

3.根据权利要求1所述的汽车车身控制系统，其特征在于：所述辅MCU(14)与汽车遥控钥匙之间通过keelog滚码加密技术进行通讯。

4.根据权利要求2所述的汽车车身控制系统，其特征在于：所述的嵌入式操作系统为嵌入式实时操作系统uCOS-II。

5.一种车身控制方法，包括辅MCU(14)的控制方法和主MCU(13)的控制方法，

辅MCU(14)的控制方法包括以下步骤：

步骤1，检测辅MCU(14)的I/O口是否有来自射频接收模块(12)的信号，若是，辅MCU(14)对此信号进行解码并把解码后的信号发送给主MCU(13)，若否，直接执行步骤2；

步骤2，再次执行步骤1；

主MCU(13)的控制方法包括以下步骤：

步骤1，检测主MCU(13)的I/O口是否有来自输入接口电路(15)的信号，若是，判断输入信号的类型并向输出接口电路(16)发送相应的控制信号，若否，直接执行步骤2；

步骤2，检测主MCU(13)的I/O口是否有来自辅MCU(14)的信号，若是，判断输入信号的类型并向输出接口电路(16)发送相应的控制信号，若否，直接执行步骤3；

步骤3，再次执行步骤1。

6.根据权利要求5所述的汽车车身控制方法，其特性在于：所述辅MCU(14)的控制方法中在所述步骤1之前还顺序执行步骤a、步骤b、步骤c，在所述步骤1之后还顺序执行步骤A、步骤B、步骤C，具体顺序如下：

步骤a，设定一个时间片，并设置工作时间和休眠时间在时间片中的比例；

步骤c，辅MCU(14)控制射频接收模块(12)处于工作状态；

所述的步骤1，检测I/O口是否有来自射频接收模块(12)的信号，若是，辅MCU(14)对此信号进行解码并把解码后的信号发送给主MCU(13)，若否，直接执行步骤A；

步骤B，辅MCU(14)控制射频接收模块(12)处于低功耗状态；

步骤C，再次执行步骤b。

7.根据权利要求5所述的汽车车身控制方法，其特征在于：所述主MCU(13)的控制方法中，在所述步骤2中，判断结果为否定时，主MCU(13)进入低功耗状态。