CN104746996A - 一种汽车门窗一体控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车门窗控制系统及方法，包括控制面板、车窗升降电机、门锁电机、门窗控制器、门状态开关、BCM、仪表盘和迎宾灯。控制面板接收外部的操作命令，生成控制指令并发送至门窗控制器，门窗控制器接收控制指令并发送至车窗升降电机和/或门锁电机，车窗升降电机接收控制指令控制车窗升降，门锁电机接收控制指令并控制车门锁开锁或闭锁，门状态开关实时获取车门状态并通过BCM上传至仪表盘显示。本发明的一种汽车门窗控制系统及方法，优化了车内布线结构，简化了汽车的安装与维修，减轻了整车线束的重量，提高了BCM的稳定性，在保障汽车安全性能的前提下，极大地改善了汽车的操作性能。

Description

一种汽车门窗一体控制系统及方法
技术领域
本发明涉及汽车智能控制领域，具体的涉及一种汽车门窗一体控制系统及方法。
背景技术
随着汽车行业的发展，人们对汽车的智能化程度要求越来越高。目前的汽车通过LIN总线对车窗进行分布式控制，但是没有对车门进行分布式控制。这种方式直接导致车内布线结构非常复杂，安装和维修比较麻烦。另外，也会导致整车的线束繁冗沉重。为此，有必要开发一种汽车门窗一体化布控系统，能优化车内布线结构，简化汽车的安装于维修，并能减轻整车线束的重量，提高汽车的驾驶性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车门窗一体控制系统及方法，解决了传统方式中汽车通过LIN总线只对车窗进行分布式控制、车内布线结构非常复杂、安装和维修比较麻烦、整车的线束繁冗沉重的缺陷，优化了车内布线结构，实现了汽车门窗一体化布控，很大程度地减轻了整车线束的重量。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
根据本发明的一个方面，提供了一种汽车门窗一体控制系统，包括控制面板、车窗升降电机、门锁电机、门窗控制器、门状态开关、车身控制器BCM、仪表盘和迎宾灯。所述控制面板用于接收外部的操作命令，生成控制指令并发送至门窗控制器；所述门状态开关用于实时获取车门状态并上传到所述门窗控制器；所述门窗控制器用于接收控制面板发送的控制指令并发送至车窗升降电机和/或门锁电机，接收所述门状态开关发送的车门状态并分别发送至所述迎宾灯和BCM；所述车窗升降电机用于接收所述门窗控制器发送的控制指令控制车窗升降；所述门锁电机用于接收所述门窗控制器发送的控制指令并控制车门开锁或闭锁；所述BCM用于接收所述门窗控制器发送的车门状态并发送至仪表盘；所述仪表盘用于接收BCM发送的车门状态并显示；所述迎宾灯用于接收门窗控制器发送的车门状态，当车门锁开锁时点亮迎宾，并通过所述迎宾灯点亮或熄灭提示乘客车门是否关好。
依据本发明的另一个方面，提供了一种汽车门窗一体控制方法，包括：
在所述控制面板执行操作命令，控制面板生成控制指令并发送至门窗控制器；
所述门状态开关实时获取车门状态并上传到所述门窗控制器；
所述门窗控制器接收控制指令并发送至车窗升降电机和/或门锁电机，所述门窗控制器接收车门状态并分别发送至所述BCM和迎宾灯；
所述车窗升降电机接收控制指令开始转动，实现车窗的升降；所述门锁电机接收控制指令开始转动，实现门锁的开锁或闭锁；
所述BCM接收门状态开关接收车门状态并发送至仪表盘，所述仪表盘接收车门状态并显示；
所述迎宾灯接收门窗控制器发送的车门状态，当车门锁开锁时点亮迎宾，并通过迎宾灯点亮或熄灭提示乘客车门是否关好。
本发明的一种汽车门窗一体控制系统及方法，在现有的技术中对车窗进行分布式控制的基础上，通过门窗控制器对汽车门窗一体分布式控制，优化了车内布线结构，简化了汽车的安装与维修，减轻了整车线束的重量，提高了BCM的稳定性，在保障汽车安全性能的前提下，极大地改善了汽车的操作性能。
附图说明
图1为本发明一种汽车门窗一体控制系统结构示意图；
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明的实施例中，汽车每个车门内侧均设置有控制面板，且仅驾驶员座位车门(通常是左前门)控制面板上设置有儿童锁，所有车门的控制面板均包括车窗升降开关、车门开关和门状态开关。
实施例一，一种汽车门窗一体控制系统，下面将结合图1对本实施例提供的一种汽车门窗一体控制系统进行详细的说明。
如图1所示，一种汽车门窗一体控制系统结构示意图，包括控制面板、车窗升降电机、门锁电机、门窗控制器、门状态开关、车身控制器BCM、仪表盘和迎宾灯。所述控制面板用于接收外部的操作命令，生成控制指令并发送至所述门窗控制器；所述门状态开关用于实时获取车门状态并上传到所述门窗控制器；所述门窗控制器用于接收所述控制面板发送的控制指令并发送至所述车窗升降电机和/或门锁电机，接收所述门状态开关发送的车门状态并分别发送至所述迎宾灯和BCM；所述车窗升降电机用于接收所述门窗控制器发送的控制指令控制车窗升降；所述门锁电机用于接收所述门窗控制器发送的控制指令并控制车门开锁或闭锁；所述BCM用于接收门窗控制器发送的车门状态并发送至仪表盘；所述仪表盘用于接收BCM发送的车门状态并显示；所述迎宾灯用于接收门窗控制器发送的车门状态，车门锁开锁时点亮迎宾，并通过所述迎宾灯点亮或熄灭提示乘客车门是否关好。当乘客进入车内关上门后，如果迎宾灯保持点亮，则提示车门未关好，否则提示车门已关好。
其中，所述门窗控制器在控制门锁电机的同时，还对门锁电机进行过热保护。另外，本实施例中所述门窗控制器将数据信息通过LIN总线上传到BCM，BCM将数据信息通过CAN总线上传到仪表盘对驾驶员进行提示。
所述控制面板生成的控制指令包括车窗控制指令和车门控制指令，所述车窗控制指令用于控制车窗升降电机转动，所述车门控制指令用于控制门锁电机转动。
本实施例中，所述控制面板包括车窗升降开关、车门开关和儿童锁开关，所述车窗升降开关用于接收车窗操作命令，生成车窗控制指令并发送至门窗控制器，所述车门开关用于接收车门操作命令，生成控制指令并发送至门窗控制器；所述儿童锁开关用于控制是否许可门窗控制器向车窗升降电机和/或门锁电机发送控制指令，当儿童锁开关关闭时，则禁止门窗控制器向车窗升降电机和/或门锁电机发送控制指令；否则许可门窗控制器向车窗升降电机和/或门锁电机发送控制指令。用户可以通过操作控制面板上的车窗升降开关和车门开关，控制面板接收操作命令，并生成对应的车窗控制指令和车门控制指令，然后通过门窗控制器分别发送至车窗升降电机和门锁电机，实现车窗的升降与车门的开锁或闭锁。作为一个附加功能，我们对车窗升降开关的按键持续时间做了进一步的细化。当车窗升降开关的按键持续时间小于30ms时，所述车窗自动升至最大位置(顶端)或降至最小位置(底端)；当车窗升降开关的按键持续时间大于等于30ms时，所述车窗上升(或下降)至所述车窗升降开关切换瞬间车窗所在位置。
优选地，本实施例中，所述汽车门窗口中系统还包括无线遥控器，所述无线遥控器通过无线信号与所述门窗控制器进行数据命令传输。通过所述无线遥控器可以对汽车车门和/或车窗进行控制。比如，实现对汽车车门的自动闭锁和/或关窗。
优选地，所述控制面板还包括们状态指示灯，所述们状态指示灯与所述门窗控制器连接，用于从门窗控制器获取车门的状态并显示。比如，当从门窗控制器获取车门状态为“开”时，显示红灯；当从门窗控制器获取车门状态为“关”时，显示绿灯。这样可以便于乘车人员准确获取车门状态，避免车门假关闭而导致意外发生。
优选地，本实施例中，给汽车的每一个车门设置设置一个IP编号，所述门窗控制器通过每一个车门的IP编号识别其状态，并通过LIN总线上传到BCM，然后通过CAN总线上传到仪表盘对驾驶员进行提示。另外，每个车门的IP编号可以根据需要调整。这样可以在生产时便于调试了装配，大大提高了生产效率，降低了生产成本。
所述门窗控制器包括霍尔传感器，所述霍尔传感器用于对车窗升降防夹控制，当霍尔传感器检测到处于上升的车窗在遇到障碍物时，车窗升降电机所受阻力增大，其转速变慢，霍尔信号的脉宽增大，通过这种方式系统即可判断车窗在其运动方向上有障碍物，则向车窗升降电机发出控制命令，使车窗停止或下降，用以防止物体(尤其是人体)被夹伤。需要注意的是，在车窗开始上升的初始阶段即使遇到障碍物，也不需要进行防夹，所以这里我们设定了一个防夹区域，即：从离车窗无障碍上升运动的最大位置(顶端)5mm至200mm的区域，在此区域不进行防夹。
另外，本发明的控制系统还具有车门自动闭锁功能。所述BCM测量实时车速并将车速信号发送至门窗控制器，所述门窗控制器接收BCM发送的车速信号并控制门锁电机，当车速达到或超过预设阈值时，门窗控制器向门锁电机发送控制指令，门锁电机接收控制指令闭锁，实现车门自动闭锁，防止汽车的行驶过程中车门被打开导致意外伤害。
优选地，本发明的控制系统还具有碰撞自动开锁功能。当BCM检测到汽车发生碰撞时，所述BCM通过LIN总线向门窗控制器发送碰撞开锁命令，所述门窗控制器接收碰撞开锁命令并向门锁电机发送车门控制指令，门锁电机接收车门控制指令在3s内开锁两次，两次开锁时间间隔为1.5S。同时，所述门窗控制器在接收碰撞开锁命令15min内不再响应控制命令闭锁，直至检测到门状态发生变化或碰撞开锁命令解除。通过这种方式可以在汽车出现碰撞事故时自动打开逃生通道，为车内人员争取更多的逃生时间，将意外事故的损失减到最小。
实施例二、一种汽车门窗一体控制方法，下面将对本实施例提供的一种汽车门窗一体控制系统进行详细的说明。
一种汽车门窗一体控制方法，包括：
在所述控制面板执行操作命令，控制面板生成控制指令并发送至门窗控制器；
所述门状态开关实时获取车门状态并上传到所述门窗控制器；
所述门窗控制器接收控制指令并发送至车窗升降电机和/或门锁电机，所述门窗控制器接收车门状态并分别发送至所述BCM和迎宾灯；
所述车窗升降电机接收控制指令开始转动，实现车窗的升降；所述门锁电机接收控制指令开始转动，实现门锁的开锁或闭锁；
所述BCM接收门状态开关接收车门状态并发送至仪表盘，所述仪表盘接收车门状态并显示；
所述迎宾灯接收门窗控制器发送的车门状态，当车门锁开锁时点亮迎宾，并通过迎宾灯点亮或熄灭提示乘客车门是否关好。
本实施例中，所述控制面板生成的控制指令中车窗控制指令控制车窗升降电机转动，实现车窗的升降，所述车门控制指令控制门锁电机转动，实现门锁电机的开锁或闭锁。
所述门窗控制器中的霍尔传感器对车窗升降防夹控制，当霍尔传感器检测到车窗运动方向上有障碍物时，则向车窗升降电机发出控制命令，使车窗停止或下降，防止物体(尤其是人体)被夹伤。所述门窗控制器在控制门锁电机的同时，还对门锁电机进行过热保护。
本实施例中，所述控制面板中的车窗升降开关接收车窗操作命令，生成车窗控制指令并发送至门窗控制器；所述控制面板中的车门开关接收车门操作指令，生成控制指令并发送至门门窗控制器。
所述控制面板中的儿童锁开关控制是否许可门窗控制器向车窗升降电机和/或门锁电机发送控制指令，当儿童锁开关关闭时，则禁止门窗控制器向车窗升降电机和/或门锁电机发送控制指令；否则许可门窗控制器向车窗升降电机和/或门锁电机发送控制指令。这样可以防止由于小孩不小心打开车门或车窗产生意外危险。
另外，所述BCM测量实时车速并将车速信号发送至门窗控制器，所述门窗控制器接收BCM发送的车速信号并控制门锁电机，当车速达到或超过预设阈值时，门窗控制器向门锁电机发送控制指令，门锁电机接收控制指令闭锁，实现车门自动闭锁，防止汽车的行驶过程中车门被打开导致意外伤害。
相比于目前汽车车窗单独分布式控制，车门集成于BCM控制，本发明将车门和车窗通过门窗控制器一体分布式控制，不但解决了汽车门窗的安全有效控制，还能减轻BCM的控制任务，提高其稳定性。
本发明的一种汽车门窗一体控制系统及方法，在现有的技术中对车窗进行分布式控制的基础上，通过门窗控制器对汽车门窗一体分布式控制，优化了车内布线结构，简化了汽车的安装与维修，减轻了整车线束的重量，在保障汽车安全性能的前提下，极大地改善了汽车的操作性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车门窗一体控制系统，其特征在于：包括控制面板、车窗升降电机、门锁电机、门窗控制器、门状态开关、车身控制器BCM、仪表盘和迎宾灯；
所述控制面板用于接收外部的操作命令，生成控制指令并发送至所述门窗控制器；
所述门状态开关用于实时获取车门状态并上传到所述门窗控制器；
所述门窗控制器用于接收所述控制面板发送的控制指令并发送至所述车窗升降电机和/或门锁电机，接收所述门状态开关发送的车门状态并分别发送至所述迎宾灯和BCM；
所述车窗升降电机用于接收所述门窗控制器发送的控制指令控制车窗升降；
所述门锁电机用于接收所述门窗控制器发送的控制指令并控制车门开锁或闭锁；
所述BCM用于接收门窗控制器发送的车门状态并发送至仪表盘；
所述仪表盘用于接收BCM发送的车门状态并显示；
所述迎宾灯用于接收门窗控制器发送的车门状态，当车门锁开锁时点亮迎宾，并通过所述迎宾灯点亮或熄灭提示乘客车门是否关好。
2.根据权利要求1所述的一种汽车门窗一体控制系统，其特征在于：所述控制面板生成的控制指令包括车窗控制指令和车门控制指令，所述车窗控制指令用于控制车窗升降电机转动，所述车门控制指令用于控制门锁电机转动。
3.根据权利要求2所述的一种汽车门窗一体控制系统，其特征在于：所述控制面板包括车窗升降开关、车门开关和儿童锁开关，所述车窗升降开关用于接收车窗操作命令，生成车窗控制指令并发送至门窗控制器，所述车门开关用于接收车门操作命令，生成控制指令并发送至门窗控制器；所述儿童锁开关用于控制是否许可门窗控制器向车窗升降电机和/或门锁电机发送控制指令，当儿童锁开关关闭时，则禁止门窗控制器向车窗升降电机和/或门锁电机发送控制指令；否则许可门窗控制器向车窗升降电机和/或门锁电机发送控制指令。
4.根据权利要求3所述的一种汽车门窗一体控制系统，其特征在于：所述门窗控制器包括霍尔传感器，所述霍尔传感器用于检测处于上升的车窗在运动方向上是否有障碍物，如果车窗在运动方向上有障碍物时，则向车窗升降电机发出控制命令，使车窗停止或下降；否则不作任何处理。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种汽车门窗一体控制系统，其特征在于：所述BCM测量实时车速并将车速信号发送至门窗控制器，所述门窗控制器接收BCM发送的车速信号并与车速预设阈值比较，如果车速达到或超过预设阈值时，门窗控制器向门锁电机发送控制指令，门锁电机接收控制指令闭锁，否则不做任何处理。
6.一种汽车门窗一体控制方法，其特征在于：其采用权利要求1至5所述的一种汽车门窗一体控制系统，包括：
在所述控制面板执行操作命令，控制面板生成控制指令并发送至门窗控制器；
所述门状态开关实时获取车门状态并上传到所述门窗控制器；
所述门窗控制器接收控制指令并发送至车窗升降电机和/或门锁电机，所述门窗控制器接收车门状态并分别发送至所述BCM和迎宾灯；
所述车窗升降电机接收控制指令开始转动，实现车窗的升降；所述门锁电机接收控制指令开始转动，实现门锁的开锁或闭锁；
所述BCM接收门状态开关接收车门状态并发送至仪表盘，所述仪表盘接收车门状态并显示；
所述迎宾灯接收门窗控制器发送的车门状态，当车门锁开锁时点亮迎宾，并通过迎宾灯点亮或熄灭提示乘客车门是否关好。
7.根据权利要求6所述的一种汽车门窗一体控制方法，其特征在于：所述控制面板生成的控制指令中车窗控制指令控制车窗升降电机转动，所述车门控制指令控制门锁电机转动。
8.根据权利要求7所述的一种汽车门窗一体控制方法，其特征在于：所述控制面板中的车窗升降开关接收车窗操作命令，生成车窗控制指令并发送至门窗控制器；所述控制面板中的车门开关接收车门操作指令，生成控制指令并发送至门门窗控制器；所述控制面板中的儿童锁开关控制是否许可门窗控制器向车窗升降电机和/或门锁电机发送控制指令，当儿童锁开关关闭时，则禁止门窗控制器向车窗升降电机和/或门锁电机发送控制指令；否则许可门窗控制器向车窗升降电机和/或门锁电机发送控制指令。
9.根据权利要求8所述的一种汽车门窗一体控制方法，其特征在于：所述门窗控制器中的霍尔传感器检测处于上升的车窗在运动方向上是否有障碍物，如果车窗在运动方向上有障碍物时，则向车窗升降电机发出控制命令，使车窗停止或下降；否则不作任何处理。
10.根据权利要求6至9任一项所述的一种汽车门窗一体控制方法，其特征在于：所述BCM测量实时车速并将车速信号发送至门窗控制器，所述门窗控制器接收BCM发送的车速信号并与预设车速阈值比较，如果车速达到或超过预设阈值时，门窗控制器向门锁电机发送控制指令，门锁电机接收控制指令闭锁，否则不做处理。
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