CN103498616B - 用于车窗控制的诊断单元、系统及其车窗控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于车窗控制的诊断单元、系统及其车窗控制方法。本发明的用于车窗控制的诊断单元包括：诊断接头，诊断接口电路，电源电路，MCU，FLASH存储器，复位电路，以及数据接口电路；该诊断单元通过与汽车电子控制单元进行交互实现车窗控制，其根据车况与预设的自动执行条件的比较结果自动进行车窗控制或者按照来自主控端的主控指令进行车窗控制。本发明还相应提供了用于车窗控制的系统及车窗控制方法。本发明用于车窗控制的诊断单元、系统及车窗控制方法使用智能终端，利用诊断技术，通过诊断单元与车辆电控单元进行交互，实现电控车窗升/降简易控制和自动智能分析处理后进行电控车窗的升/降。
Description
技术领域
本发明涉及汽车诊断技术，尤其涉及用于车窗控制的诊断单元及其车窗控制方法。
背景技术
众所周知，车窗是汽车车厢四周为了挡风遮雨，但又不遮挡视线而设置的窗户，车窗一般采用玻璃材料。汽车的前、后窗通常采用有利于视野而又美观的曲面玻璃，借橡胶密封条嵌在窗框上或用专门的粘合剂粘贴在窗框上。为便于自然通风，汽车的侧窗玻璃通常可上、下或前、后移动。目前，车窗有风窗、三角通风窗、侧窗、遮阳顶窗等分类。
电动车窗，或称电控车窗，是采用伺服电机来驱动玻璃的升降，它取代了传统的转动摇柄升降玻璃，使得玻璃的升降轻便化、舒适化、自动化。目前的新生产的汽车中，大多数的车门均安装有电动车窗。但仅有少部分支持遥控升/降窗的电动车窗仅被动接受用户遥控钥匙的升窗等控制，而且无法实现自动检测车况进行自动关窗，或大部分仅支持驾驶室车门控制开关控制升/降窗，无法实现遥控升/降窗。因此，日常使用中，常发生司乘人员离车后不能遥控控制车窗或离车后忘记关闭车窗等情况，造成车上财物丢失等情况。人们亟需一种能够更加便捷的控制升/降窗的方式。
另一方面，用于驱动电动车窗的伺服电机是汽车网络的一部分并且支持汽车诊断。汽车网络是指借助双绞线、同轴电缆或光纤等通讯介质，将车辆内众多的汽车电子控制系统或节点(独立的传感器、执行器、汽车电子控制单元)连接起来，在网络控制器的管理下公用一个公共的数据通道，实现传输通道和数据共享。汽车诊断是指在不解体(或仅卸下个别零件)的条件下，确定汽车车况、汽车技术数据、查明故障部位及原因的检查。汽车诊断一般包括汽车发动机的检测与诊断，汽车底盘的检测与诊断，汽车车身及附件的检测与诊断以及汽车排气污染物与噪声的检测等内容。
汽车诊断技术是指基于汽车诊断原理，凭借仪器设备对汽车进行性能测试和故障检查的方法和手段，它能够测试出汽车各项工作性能指标，并可在汽车或总成不解体的情况下发现故障及其产生的原因。同时可对汽车电控系统执行部件进行执行测试，传感器部件进行初始化(复位)或标定，电控单元编程或刷写等功能。主要用于汽车保养前的诊断和汽车维修后的质量检验。车辆监理部门也用来对车辆进行定期监督检验。各类型现代汽车中都设有汽车诊断座，通过汽车诊断座提供诊断接口与外部诊断工具进行连接。
参见图1，其为现有汽车电子控制系统的模块示意图。汽车电子控制系统简称汽车电控系统或电控系统，主要由传感器(图未示)、汽车电子控制单元11、执行器12三部分组成。汽车电子控制系统的工作过程是将各类传感器的工作状况转换成相应的电信号输送给汽车电子控制单元11，模拟信号13及数字信号14分别经由输入回路15和输入回路16输入，经汽车电子控制单元11实时处理和计算后，向各种相关的执行器12发出执行指令(电信号)，对车辆部件实现相应的控制。从而可以实现车辆性能优化(如：发动机电控系统二次燃烧控制等)、车辆安全控制(如：ABS电控系统、安全气囊电控系统)、乘坐舒适性调整(如：空调电控系统、座椅电控系统)、驾驶易控性(如助理转向电控系统、灯光电控系统)等以增加汽车安全性、舒适性、经济化等等。并且汽车电子控制单元11还具有故障自诊断功能。其中，各类型的执行器12中即包括用于控制升/降窗的伺服电机。
图1中的汽车电子控制单元11简称电子控制单元、电控单元、汽车电控单元或集成电路控制单元、多路控制装置等等，英文名称为ECU(ElectricalControlUnit)。汽车电子控制单元11是汽车电子控制系统的核心，汽车内部系统控制模块的代名词。汽车电子控制单元11的主要部分是微机，而核心件是CPU19。汽车电子控制单元11借由A/D转换器17将输入信号转化为数字形式，经由I/O接口18输送至CPU19，CPU19根据存储器20存储的参考数据进行对比加工，计算出输出值，经由输出回路21输出信号再经功率放大去控制若干个调节伺服元件(执行器12)，例如继电器和开关等。
此外，智能终端已经成为人们日常生活中的必备设备。智能终端是指具备开放操作系统的终端，支持用户安装和卸载各种应用程序，并提供开放的应用程序开发接口以供第三方开发应用程序，能与移动应用商店及应用服务器紧密结合来灵活地获得应用程序和数字内容。广义的定义包含：智能手机、笔记本电脑(便携式电脑,Notebook或Laptop)、PDA(掌上电脑)、平板电脑(TabletPersonalComputer，简称TabletPC、FlatPc、Tablet、Slates)、个人电脑(PersonalComputer，简称PC)等。狭义的定义指：智能手机，即移动智能终端的简称，由英文SmartPhone及SmartDevice于2000年之后翻译而来。由于智能终端本身的开放性、灵活性，智能终端得到广泛应用。
发明内容
因此，本发明的目的在于解决司乘人员离车后不能遥控控制车窗或离车后忘记关闭车窗的问题，实现电动车窗升/降简易控制和自动智能分析处理后进行电控车窗的升/降。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于车窗控制的诊断单元，包括：
诊断接头，用于与汽车诊断座相连，从而为该诊断单元提供与汽车通讯时的物理连接；
诊断接口电路，提供数据转换功能，实现车辆诊断协议通讯；
MCU，其为用于执行车窗控制程序的核心处理器；
存储器，用于程序及数据存储；
数据接口电路，用于支持该诊断单元与主控端进行数据交互；
该诊断单元通过与汽车ECU进行交互实现车窗控制，其根据车况与预设的自动执行条件的比较结果自动进行车窗控制或者按照来自主控端的主控指令进行车窗控制。
其中，所述车窗控制程序包括：
MCU引导及初始化模块，其对于MCU运行环境及周边电路控制进行初始化处理；
升级、用户认证及用户参数设定模块，其实现对诊断单元的升级功能、核对用户的合法性、用户运行参数或个性化设定；
应用处理模块，其通过与汽车ECU进行交互实现车窗控制，根据车况与预设的自动执行条件的比较结果自动进行车窗控制或者按照来自主控端的主控指令进行车窗控制；
通讯设定模块，对通讯数据链路层的初始化处理；
车辆通讯模块，对来自汽车诊断座的诊断数据进行转换处理，提供诊断数据进而得出车况。
其中，所述数据接口电路至少包括GPRS电路、蓝牙电路、Wifi电路、RJ45电路、USB电路其中之一。
其中，还包括复位电路，该复位电路用于复位该诊断单元。
为实现上述目的，本发明还提供了一种使用上述诊断单元进行车窗控制的方法，将该诊断单元安装至汽车诊断座，并在该诊断单元上执行如下步骤，包括：
步骤14、与主控端建立通讯；
步骤15、判断车况是否满足自动执行条件，满足则执行步骤16，否则执行步骤17；
步骤16、执行自动处理功能，通过汽车ECU执行对车窗的操作，完成后执行步骤15；
步骤17、判断是否有主控端操作指令或设置数据，若没有则执行步骤15，否则执行步骤18；
步骤18、判断操作指令和设置数据的合法性，合法则执行步骤19，否则执行步骤15；
步骤19、通过汽车ECU执行对车窗的对应的操作；
步骤20、执行步骤15。
其中，步骤19中，通过汽车ECU执行对车窗的对应的操作后，还反馈执行结果。
其中，在主控端上执行如下步骤，包括：
与诊断单元通过有线或无线方式进行通讯连接；
根据用户对车窗的操作控制，发送对应的控制参数给诊断单元。
其中，在主控端上还执行如下步骤：根据诊断单元执行情况显示对应信息。
其中，所述自动执行条件至少包括下述条件其中之一：
用户按下车门遥控钥匙关锁按钮一定时间后进行升窗操作；
用户按下车门遥控钥匙开锁按钮一定时间后进行升/降窗操作；
发动机停止且座椅无载重、车门关闭时进行自动升窗；
在获取车辆停止且气囊爆破时，进行自动降窗；以及
按客户设定条件进行升/降窗。
为实现上述目的，本发明还提供了一种用于车窗控制的系统，其特征在于，包括用于车窗控制的诊断单元、主控端和汽车ECU；
该诊断单元通过与汽车ECU进行交互实现车窗控制，其根据车况与预设的自动执行条件的比较结果自动进行车窗控制或者按照来自主控端的主控指令进行车窗控制；
该主控端为智能终端，用户借由该主控端与诊断单元通讯连接向诊断单元发送主控指令。
本发明用于车窗控制的诊断单元、系统及车窗控制方法使用智能终端，利用诊断技术，通过诊断单元与车辆电控单元进行交互，实现电控车窗升/降简易控制和自动智能分析处理后进行电控车窗的升/降，解决司乘人员离车后不能遥控控制车窗或离车后忘记关闭车窗等问题，操作更加便捷、避免车上财物丢失等情况。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
附图中，
图1为现有汽车电子控制系统的模块示意图；
图2为本发明用于车窗控制的诊断单元一较佳实施例的电路方框图；
图3为本发明用于车窗控制的诊断单元一较佳实施例的软件框图；
图4为使用本发明的诊断单元进行车窗控制的一较佳实施例的流程图；
图5为使用本发明的诊断单元进行车窗控制的一较佳实施例的主控端的流程图。
具体实施方式
参见图2，其为本发明用于车窗控制的诊断单元一较佳实施例的电路方框图。该诊断单元主要包括：
诊断接头1，用于与汽车诊断座相连，从而为该诊断单元提供与汽车通讯时的物理连接；
诊断接口电路2，提供数据转换功能，实现各类车辆诊断协议通讯；
MCU6，其为用于执行车窗控制程序的核心处理器；
存储器7，用于程序及数据存储；该存储器7可以为FLASH存储器；
数据接口电路9，用于支持该诊断单元与主控端进行数据交互，由GPRS、蓝牙、Wifi、RJ45、USB等一个或多个电路组成；
该诊断单元通过与汽车ECU进行交互实现车窗控制，其根据车况与预设的自动执行条件的比较结果自动进行车窗控制或者按照来自主控端的主控指令进行车窗控制。
其中，所述诊断接头1还向该诊断单元提供电源。
其中，还包括电源电路，该电源电路处理并分配来自汽车诊断座的电源。在此实施例中主要由电源护电路3，DC-DC电路(5V)4及DC-DC电路(3.3V)5组成；电源护电路3实现滤波等电源保护功能，为MCU及周边器件正常运行提供电力支持；DC-DC电路(5V)4实现电压转换，为产品提供5V的电源；DC-DC电路(3.3V)5实现电压转换，为产品提供3.3V的电源。
其中，还包括复位电路8，该复位电路8用于复位该诊断单元。
该诊断单元与主控端的通讯方式包含有线或无线两者形式，包含但不限于以下几种类型(可支持一种或多种通讯模式)：GPRS，安装有2G或3G以上的通讯接收模块；2蓝牙，安装有蓝牙通讯模块；wifi网络，安装无线通讯模块；串口，支持串口通讯的通讯模块；USB，支持USB通讯模式；有线网络，支持标准RJ45连接口等通讯接口。
以上主要说明了本发明诊断单元的硬件部分，下面来说明其软件部分。参见图3，其为本发明用于车窗控制的诊断单元一较佳实施例的软件框图。MCU6所执行的车窗控制程序主要包括：
MCU引导及初始化模块31，其对于MCU运行环境及周边电路控制进行初始化处理；
升级、用户认证及用户参数设定模块32，其实现对诊断单元的升级功能、核对用户的合法性、用户运行参数或个性化设定；
应用处理模块33，是实现诊断单元功能的主要程序功能处理模块，其通过与汽车ECU进行交互实现车窗控制，根据车况与预设的自动执行条件的比较结果自动进行车窗控制或者按照来自主控端的主控指令进行车窗控制；
通讯设定模块34，对通讯数据链路层的初始化处理；
车辆通讯模块35，对来自汽车诊断座的诊断数据进行转换处理，提供诊断数据进而得出车况；
MCU引导及初始化模块31和升级、用户认证及用户参数设定模块32构成主处理程序模块36，可对诊断功能模块37进行升级；
其他模块(应用处理模块33，通讯设定模块34，车辆通讯模块35)构成本应用的诊断功能模块37，可被升级更新。
本发明的诊断单元对车辆的自动车窗控制或操作方式，可以如：A)用户按下车门遥控钥匙关锁按钮(锁车)一定时间后进行(升)窗操作(实现遥控升窗)、B)用户按下车门遥控钥匙开锁按钮(解锁)一定时间后进行开(降)窗操作(实现遥控降窗)、C)发动机停止且座椅无载重、车门关闭时进行自动升窗(实现防盗)、D)在获取车辆停止且气囊爆破时，进行自动降窗(实现逃生)、E)受智能终端操作控制时，进行单窗或多窗升/降控制(实现实时升/降)、F)按客户设定条件进行(实现条件处理，如：行车车窗常闭)等。
对应于本发明的用于车窗控制的诊断单元，本发明相应提供了使用其进行车窗控制的方法。参见图4及图5，图4为使用本发明的诊断单元进行车窗控制的一较佳实施例的流程图，图5为使用本发明的诊断单元进行车窗控制的一较佳实施例的主控端的流程图。
该方法中，将该诊断单元安装至汽车诊断座，并在该诊断单元上执行如下步骤，包括：
步骤11、该诊断单元引导启动MCU引导及初始化模块，对运行环境进行初始化处理；
步骤12、获取用户初始化设置数据；
步骤13、等待主控端连接，连接成功，则执行步骤14；
步骤14、与主控端建立通讯；
步骤15、判断车况是否满足自动执行条件，满足则执行步骤16，否则执行步骤17；
步骤16、执行自动处理功能，通过汽车ECU执行对车窗的操作，完成后执行步骤15；
步骤17、判断是否有主控端操作指令或设置数据，若没有则执行步骤15，否则执行步骤18；
步骤18、判断操作指令和设置数据的合法性，合法则执行步骤19，否则执行步骤15；
步骤19、通过汽车ECU执行对车窗的对应的操作；
步骤20、执行步骤15。
其中，步骤19中，通过汽车ECU执行对车窗的对应的操作后，还反馈执行结果。
在主控端上执行如下步骤，包括：
与诊断单元通过有线或无线方式进行通讯连接；
根据用户对车窗的操作控制，发送对应的控制参数给诊断单元。
其中，在主控端上还执行如下步骤：判断诊断单元的当前功能模块是否需要升级，需要时则进行升级操作。
其中，在主控端上还执行如下步骤：根据诊断单元执行情况显示对应信息。所述自动执行条件至少包括下述条件其中之一：
用户按下车门遥控钥匙关锁按钮一定时间后进行升窗操作；
用户按下车门遥控钥匙开锁按钮一定时间后进行升/降窗操作；
发动机停止且座椅无载重、车门关闭时进行自动升窗；
在获取车辆停止且气囊爆破时，进行自动降窗；以及
按客户设定条件进行升/降窗。
本发明还相应提供了用于车窗控制的诊断单元及主控端所组成的系统，该系统包括用于车窗控制的诊断单元、主控端以及汽车ECU；
该诊断单元通过与汽车ECU进行交互实现车窗控制，其根据车况与预设的自动执行条件的比较结果自动进行车窗控制或者按照来自主控端的主控指令进行车窗控制；
该主控端为智能终端，用户借由该主控端与诊断单元通讯连接向诊断单元发送主控指令。
本发明用于车窗控制的系统主要由诊断单元(包含软件和硬件)、主端控两部分组成。主控端设备不区分软件平台(如Windows系列、Android系列、iOS系列、Linux系列、WinCE系列等)，其硬件部分主要依托为现有成熟的个人电脑(台式PC机、一体式PC等)、便携式智能设备(笔记本电脑、平板、手机)等，支持主控端设备应用软件的运行，同时支持串口、USB、蓝牙、有线网络、无线网络、GPRS等其他通讯方式中的一种或以上通讯或数据传输功能；软件部分主要功能：A)运行主控端设备应用软件、B)在主控端设备应用软件的控制下，利用通讯功能向诊断单元发送设置参数、控制指令等等、C)对诊断单元进行软件升级。
将诊断单元与主控端对应的装配操作流程包括：
1、使用主控端设备对诊断单元进行诊断功能模块升级，更新软件版本，使其保持最新版本，支持更多的功能和确保功能更完善等；
2、安装诊断单元至车辆中的诊断座；
3、使用主控端设备对诊断单元中诊断功能模块软件运行参数进行设定；
4、启动诊断单元诊断功能模块软件运行；
5、主控端设备与诊断单元进行联接，并对诊断单元发送控制指令，实现对应的控制。
本发明利用诊断技术，通过主控端(智能终端)设置或控制诊断单元，进行如：根据用户操作(遥控钥匙的开锁或上锁)自动进行升/降车窗、根据车况(点火钥匙状态、座椅传感器、发动机转速)数据等自动进行升/降车窗操作，从而实现车窗控制或操作个性化和定制化设置。主控端与诊断单元之间使用有线或无线联接方式，并且诊断单元的应用模块可便利的升级。
综上所述，本发明用于车窗控制的诊断单元、系统及车窗控制方法使用智能终端，利用诊断技术，通过诊断单元与车辆电控单元进行交互，实现电控车窗升/降简易控制和自动智能分析处理后进行电控车窗的升/降，解决司乘人员离车后不能遥控控制车窗或离车后忘记关闭车窗等问题，操作更加便捷、避免车上财物丢失等情况。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于车窗控制的诊断单元，其特征在于，包括：
诊断接头，用于与汽车诊断座相连，从而为该诊断单元提供与汽车通讯时的物理连接；
诊断接口电路，提供数据转换功能，实现车辆诊断协议通讯；
MCU，其为用于执行车窗控制程序的核心处理器；
存储器，用于程序及数据存储；
数据接口电路，用于支持该诊断单元与主控端进行数据交互；
该诊断单元通过与汽车ECU进行交互实现车窗控制，其根据车况与预设的自动执行条件的比较结果自动进行车窗控制或者按照来自主控端的主控指令进行车窗控制；
所述车窗控制程序包括：
MCU引导及初始化模块，其对于MCU运行环境及周边电路控制进行初始化处理；
升级、用户认证及用户参数设定模块，其实现对诊断单元的升级功能、核对用户的合法性、用户运行参数或个性化设定；
应用处理模块，其通过与汽车ECU进行交互实现车窗控制，根据车况与预设的自动执行条件的比较结果自动进行车窗控制或者按照来自主控端的主控指令进行车窗控制；
通讯设定模块，对通讯数据链路层的初始化处理；
车辆通讯模块，对来自汽车诊断座的诊断数据进行转换处理，提供诊断数据进而得出车况。
2.如权利要求1所述的用于车窗控制的诊断单元，其特征在于，所述数据接口电路至少包括GPRS电路、蓝牙电路、Wifi电路、RJ45电路、USB电路其中之一。
3.如权利要求1所述的用于车窗控制的诊断单元，其特征在于，还包括复位电路，该复位电路用于复位该诊断单元。
4.一种如权利要求1所述的用于车窗控制的诊断单元的车窗控制方法，其特征在于，将该诊断单元安装至汽车诊断座，并在该诊断单元上执行如下步骤，包括：
步骤14、与主控端建立通讯；
步骤15、判断车况是否满足自动执行条件，满足则执行步骤16，否则执行步骤17；
步骤16、执行自动处理功能，通过汽车ECU执行对车窗的操作，完成后执行步骤15；
步骤17、判断是否有主控端操作指令或设置数据，若没有则执行步骤15，否则执行步骤18；
步骤18、判断操作指令和设置数据的合法性，合法则执行步骤19，否则执行步骤15；
步骤19、通过汽车ECU执行对车窗的对应的操作；
步骤20、执行步骤15。
5.如权利要求4所述的用于车窗控制的诊断单元的车窗控制方法，其特征在于，步骤19中，通过汽车ECU执行对车窗的对应的操作后，还反馈执行结果。
6.如权利要求4所述的用于车窗控制的诊断单元的车窗控制方法，其特征在于，在主控端上执行如下步骤，包括：
与诊断单元通过有线或无线方式进行通讯连接；
根据用户对车窗的操作控制，发送对应的控制参数给诊断单元。
7.如权利要求6所述的用于车窗控制的诊断单元的车窗控制方法，其特征在于，在主控端上还执行如下步骤：根据诊断单元执行情况显示对应信息。
8.如权利要求4所述的用于车窗控制的诊断单元的车窗控制方法，其特征在于，所述自动执行条件至少包括下述条件其中之一：
用户按下车门遥控钥匙关锁按钮一定时间后进行升窗操作；
用户按下车门遥控钥匙开锁按钮一定时间后进行升/降窗操作；
发动机停止且座椅无载重、车门关闭时进行自动升窗；
在获取车辆停止且气囊爆破时，进行自动降窗；以及
按客户设定条件进行升/降窗。
9.一种使用如权利要求1所述的用于车窗控制的诊断单元的用于车窗控制的系统，其特征在于，包括用于车窗控制的诊断单元、主控端和汽车ECU；
该主控端为智能终端，用户借由该主控端与诊断单元通讯连接向诊断单元发送主控指令。
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| PB01 | Publication | ||
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |