CN104746997B - 一种汽车的天窗控制系统和方法 - Google Patents
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Abstract
一种汽车的天窗控制系统和方法，控制系统包括：雨量传感器、雨量监测电子控制单元、车身控制模块，其中：所述雨量传感器，用于与所述雨量监测电子控制单元连接，采集所述汽车外部的降雨情况，将所述降雨情况转换为降雨信号；所述雨量监测电子控制单元，用于与所述车身控制模块连接，从所述雨量传感器获取所述降雨信号，当所述降雨信号超过预设阈值时，判断为降雨状态，并向所述车身控制模块发送降雨事件；所述车身控制模块，用于当从所述雨量监测电子控制单元接收到所述降雨事件，则执行天窗动作。本发明对降雨信号的监测无需使用车身控制模块，从而使得车身控制模块在汽车熄火后可以进行休眠，减少耗电，可以实现整车架构的要求。
Description
技术领域
本发明涉及汽车相关技术领域，特别是一种汽车的天窗控制系统和方法。
背景技术
现有的部分中高档汽车熄火后，控制系统会自动关闭天窗，无法保留天窗开启；而其他汽车装载的天窗不具备自动关闭功能。
这种天窗自动关闭功能能够解决驾驶员下车前想关天窗却忘记关闭带来的不便。同样的，车钥匙上的天窗遥控开关同样能有效解决这一问题。
实际情况却是，有的车主可能希望离开汽车后，仍然保留天窗开启，从而解决阳光暴晒下车内封闭高温的问题；同时，他们也担心离开汽车期间，突然发生降雨造成汽车内饰及车内财物的损失。
然而，现有汽车上的雨量传感器工作原理决定了这种根据天气变化自动关闭天窗的功能无法实现。
通常而言，雨量传感器主要为雨刮系统服务，通过监测降雨量的大小自动调节雨刮电机的转速。雨量传感器由汽车的蓄电池组直接供电，汽车车身控制模块(BCM)控制雨量传感器的电源供给，即汽车发动期间持续通电，汽车熄火后断电；此外，雨量传感器的功能是采集光线反射、折射率并转换为电信号通过LIN总线发送给车身控制模块(BCM)，再由车身控制模块(BCM)控制雨刮电机的转速，传感器本身不具备逻辑单元。因此，汽车熄火后，要使雨量传感器仍然工作，LIN总线和汽车车身控制模块(BCM)必须持续工作，但上述两模块耗电量很大，从整车架构角度来说是不可能实现的。
综上所述，现有的天窗控制系统灵活性不足，且现有的硬件原理无法实现车主离开后，根据天气变化自动关闭天窗的功能。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术无法实现车主离开后，根据天气变化自动关闭天窗的技术问题，提供一种汽车的天窗控制系统和方法。
一种汽车的天窗控制系统，包括：雨量传感器、雨量监测电子控制单元、车身控制模块，其中：
所述雨量传感器，用于与所述雨量监测电子控制单元连接，采集所述汽车外部的降雨情况，将所述降雨情况转换为降雨信号；
所述雨量监测电子控制单元，用于与所述车身控制模块连接，从所述雨量传感器获取所述降雨信号，当所述降雨信号超过预设阈值时，判断为降雨状态，并向所述车身控制模块发送降雨事件；
所述车身控制模块，用于当从所述雨量监测电子控制单元接收到所述降雨事件，则执行天窗动作，所述天窗动作包括：发出天窗报警信号或控制所述汽车的所述天窗关闭；
所述车身控制模块采用车身供电模块供电，所述雨量传感器和所述雨量监测电子控制单元采用与所述车身供电模块独立的独立供电模块供电。
一种汽车的天窗控制方法，包括：
雨量传感器与雨量监测电子控制单元连接，采集所述汽车外部的降雨情况，将所述降雨情况转换为降雨信号，并向所述雨量监测电子控制单元发送所述降雨信号；
所述雨量监测电子控制单元与车身控制模块连接，从所述雨量传感器获取所述降雨信号，当所述降雨信号超过预设阈值时，判断为降雨状态，并向所述车身控制模块发送降雨事件；
所述车身控制模块当从所述雨量监测电子控制单元接收到所述降雨事件，则执行天窗动作，所述天窗动作包括：发出天窗报警信号或控制所述汽车的所述天窗关闭；
所述车身控制模块采用车身供电模块供电，所述雨量传感器和所述雨量监测电子控制单元采用与所述车身供电模块独立的独立供电模块供电。
本发明由于采用独立供电模块供电的雨量传感器和雨量监测电子控制单元，因此，在汽车熄火后，雨量传感器和雨量监测电子控制单元仍能工作，同时，由于增加了雨量监测电子控制单元，因此对降雨信号的监测无需使用车身控制模块，从而使得车身控制模块在汽车熄火后可以进行休眠，减少耗电，可以实现整车架构的要求。
附图说明
图1为本发明一种汽车的天窗控制系统的模块结构图；
图2为本发明一种汽车的天窗控制方法的工作流程图；
图3为本发明一个例子的模块结构图；
图4为本发明一个例子的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
如图1所示为本发明一种汽车的天窗控制系统的模块结构图，包括：雨量传感器11、雨量监测电子控制单元12、车身控制模块13，其中：
所述雨量传感器11，用于与所述雨量监测电子控制单元12连接，采集所述汽车外部的降雨情况，将所述降雨情况转换为降雨信号；
所述雨量监测电子控制单元12，用于与所述车身控制模块13连接，从所述雨量传感器11获取所述降雨信号，当所述降雨信号超过预设阈值时，判断为降雨状态，并向所述车身控制模块13发送降雨事件；
所述车身控制模块13，用于当从所述雨量监测电子控制单元12接收到所述降雨事件，则执行天窗动作，所述天窗动作包括：发出天窗报警信号或控制所述汽车的所述天窗关闭；
所述车身控制模块13采用车身供电模块供电，所述雨量传感器11和所述雨量监测电子控制单元12采用与所述车身供电模块独立的独立供电模块供电。
车身控制模块13即BCM(body control module)，主要控制汽车车身用电器，比如整车灯具、雨刮、洗涤、门锁、电动窗、天窗、电动后视镜、遥控等。由于其控制的电器较多，因此其耗电也高。按照整车架构的要求，在汽车熄火后，BCM需要进入休眠状态，以减少整车消耗。由于采用了独立的雨量监测电子控制单元12，因此对降雨信号的监测无需使用车身控制模块13，从而使得车身控制模块13在汽车熄火后可以进行休眠，减少耗电。
同时，对雨量传感器11和雨量监测电子控制单元12采用与车身供电模块独立的独立供电模块供电，则在汽车熄火后对雨量传感器11和雨量监测电子控制单元12能不间断供电。
在其中一个实施例中，所述独立供电模块为太阳能电池板或蓄电池。独立供电模块可以采用太阳能电池板供电，也可以采用蓄电池供电，还可以采用该两种方式组合供电。
在其中一个实施例中，所述车身控制模块13在所述汽车的发动机处于熄火状态时进入休眠状态，所述雨量监测电子控制单元12，当所述降雨信号超过预设阈值时，判断为降雨状态，唤醒所述车身控制模块13，并向所述车身控制模块13发送降雨事件。
本实施例中，车身控制模块13在汽车熄火后进入休眠状态，则减少汽车的消耗。
天窗动作可以为仅发出天窗报警信号，由车主自行决定是否关闭，可以通过信号灯方式发出天窗报警信号，对于装载车载服务系统的汽车，也可以向所述车载服务系统的服务器发送信息以通知车主。
天窗动作也可以为控制所述汽车的所述天窗关闭，车身控制模块13即BCM能够控制汽车的各种电器，包括天窗的动作，因此，在接收到降雨事件时，可以通过简单地执行关闭天窗动作。
天窗动作也可以为上述两种方式的组合，即既发出天窗报警信号，同时也执行关闭天窗动作。
在其中一个实施例中，还包括：
输入端与所述车身控制模块13连接且输出端与所述汽车的所述天窗连接并控制所述汽车的所述天窗启闭的天窗电子控制单元；
所述天窗动作包括：检测所述汽车的发动机是否处于发动状态，如果所述汽车的发动机处于发动状态，则发出天窗报警信号，如果所述汽车的发动机处于熄火状态，则向所述天窗电子控制单元发送天窗关闭请求；
所述天窗电子控制单元，用于接收到所述车身控制模块所发送的天窗关闭请求，关闭所述汽车的所述天窗。
在本实施例中，车身控制模块13根据汽车的发动机的工作状态，选择执行发出天窗报警信号或者关闭天窗。当汽车的发动机处于发动状态，则表明车上乘客正在使用汽车，此时发出天窗报警信号，让车上乘客自行判断是否需要关闭天窗。而当发动机处于熄火状态，则通知天窗电子控制单元，由天窗控制电子单元关闭汽车的天窗。在某些汽车中，当发动机处于熄火状态时，天窗电子控制单元也会进入休眠状态，因此，此时车身控制模块13需要将进入休眠状态的天窗电子控制单元唤醒后向天窗电子控制单元发送天窗关闭请求。
本实施例更加人性化：汽车发动期间，若检测到降雨，发出天窗报警信号，而不会自动关闭天窗，以满足乘客保留天窗开启的某些需要；汽车熄火后，使车主放心保留天窗的开启，有效解决封闭高温的问题。
在其中一个实施例中，
所述天窗电子控制单元，还用于：
如果关闭所述汽车的所述天窗失败，则向所述汽车控制模块反馈天窗关闭失败信息；
所述车身控制模块，还用于：
接收到所述天窗电子控制单元反馈的天窗关闭失败信息，则执行天窗关闭失败报警操作。
本实施例中，天窗关闭失败，可以为天窗电子控制电源执行天窗关闭程序超过预设次数，例如3次，仍然无法关闭天窗，则判断为天窗关闭失败，此时天窗电子控制单元向车身控制模块反馈天窗关闭失败信息，车身控制模块则执行天窗关闭失败报警操作，该天窗关闭失败报警操作可以为采用指示灯报警。
其中，当然，所述天窗电子控制单元还可以用于：
如果关闭所述汽车的所述天窗成功，则向所述汽车控制模块反馈天窗关闭成功信息。
在其中一个实施例中，所述汽车装载有车载服务系统，所述天窗关闭失败报警操作为向所述车载服务系统的服务器发送天窗无法关闭的报告。车载服务系统的服务器收到天窗无法关闭的报告，则可以转发给车主，例如发送短信给车主在服务器上预设的联系手机等。
在其中一个实施例中，所述车身控制模块13通过LIN总线与所述天窗电子控制单元连接，所述车身控制模块13和所述LIN总线在所述汽车的发动机处于熄火状态时进入休眠状态，所述雨量监测电子控制单元12，当所述降雨信号超过预设阈值时，判断为降雨状态，唤醒所述车身控制模块13和所述LIN总线，并向所述车身控制模块13发送降雨事件。
在其中一个实施例中，还包括设置在所述汽车的控制仪表板上的天窗指示灯，所述发出天窗报警信号为控制所述天窗指示灯闪烁。
如图2所示为本发明一种汽车的天窗控制方法的工作流程图，包括：
步骤S201，雨量传感器与雨量监测电子控制单元连接，采集所述汽车外部的降雨情况，将所述降雨情况转换为降雨信号，并向所述雨量监测电子控制单元发送所述降雨信号；
步骤S202，所述雨量监测电子控制单元与车身控制模块连接，从所述雨量传感器获取所述降雨信号，当所述降雨信号超过预设阈值时，判断为降雨状态，并向所述车身控制模块发送降雨事件；
步骤S203，所述车身控制模块当从所述雨量监测电子控制单元接收到所述降雨事件，则执行天窗动作，所述天窗动作包括：发出天窗报警信号或控制所述汽车的所述天窗关闭；
所述车身控制模块采用车身供电模块供电，所述雨量传感器和所述雨量监测电子控制单元采用与所述车身供电模块独立的独立供电模块供电。
在其中一个实施例中，所述独立供电模块为太阳能电池板或蓄电池。
在其中一个实施例中，所述车身控制模块在所述汽车的发动机处于熄火状态时进入休眠状态，所述雨量监测电子控制单元，当所述降雨信号超过预设阈值时，判断为降雨状态，唤醒所述车身控制模块，并向所述车身控制模块发送降雨事件。
在其中一个实施例中：
所述天窗动作包括：检测所述汽车的发动机是否处于发动状态，如果所述汽车的发动机处于发动状态，则发出天窗报警信号，如果所述汽车的发动机处于熄火状态，则向输入端与所述车身控制模块连接且输出端与所述汽车的所述天窗连接并控制所述汽车的所述天窗启闭的天窗电子控制单元发送天窗关闭请求；
所述天窗电子控制单元接收到所述车身控制模块所发送的天窗关闭请求，关闭所述汽车的所述天窗。
在其中一个实施例中，所述检测所述天窗电子控制单元的工作状态，具体包括：检测所述汽车的发动机是否处于发动状态，如果所述汽车的发动机处于发动状态，则判断所述天窗电子控制单元处于工作状态，如果所述汽车的发动机处于熄火状态，则判断所述天窗电子控制单元处于休眠状态。
在其中一个实施例中，还包括：
如果关闭所述汽车的所述天窗失败，则所述天窗电子控制单元向所述汽车控制模块反馈天窗关闭失败信息；
所述车身控制模块接收到所述天窗电子控制单元反馈的天窗关闭失败信息，则执行天窗关闭失败报警操作。
在其中一个实施例中，所述汽车装载有车载服务系统，所述天窗关闭失败报警操作为向所述车载服务系统的服务器发送天窗无法关闭的报告。
在其中一个实施例中，所述车身控制模块通过LIN总线与所述天窗电子控制单元连接，所述车身控制模块和所述LIN总线在所述汽车的发动机处于熄火状态时进入休眠状态，所述雨量监测电子控制单元，当所述降雨信号超过预设阈值时，判断为降雨状态，唤醒所述车身控制模块和所述LIN总线，并向所述车身控制模块发送降雨事件。
在其中一个实施例中，所述汽车的控制仪表板上设置有天窗指示灯，所述发出天窗报警信号为控制所述天窗指示灯闪烁。
如图3所示为本发明一个例子的系统结构图，包括：
汽车的车身控制模块13(BCM)，天窗电子控制单元3(ECU)，汽车通讯用的LIN总线4、CAN总线9，实现天窗基本功能的天窗控制手动组合开关2(包括车内开关和车钥匙上的遥控开关)，检测降水的雨量传感器6及其专用RS(Rain Sense)电子控制单元7，位于仪表盘上的天窗指示灯8，以及用于汽车远程协助的车载服务系统10。使用独立的太阳能电池板和蓄电池5为雨量传感器6和RS电子控制单元7不间断供电。
天窗电子控制单元3(ECU)受天窗控制手动组合开关2(包括车内开关和车钥匙上的遥控开关)和车身控制模块13(BCM)的控制。
车身控制模块13(BCM)与天窗电子控制单元3(ECU)通过LIN总线4实现双向通讯。车身控制模块13(BCM)控制天窗电子控制单元3(ECU)电源供给，天窗电子控制单元3(ECU)向车身控制模块13(BCM)反馈天窗启闭状态。
车身控制模块13(BCM)通过CAN总线9控制车载服务系统10。
系统工作时，雨量传感器6将采集到的降雨情况转换为电信号实时发送至RS电子控制单元7。判断为降雨时，无论车身控制模块13(BCM)是否处于工作状态，RS电子控制单元7都会立即发出指令激活LIN总线4和车身控制模块13(BCM)，并向其报告降雨事件。之后由车身控制模块13(BCM)判断汽车是否发动：①若处于发动状态，车身控制模块13(BCM)控制仪表盘上的天窗指示灯8闪烁向乘客报警，由乘客决定并操作天窗的关闭或保持开启；②若汽车处于熄火状态，则立刻唤醒休眠状态下的天窗电子控制单元3(ECU)，检测天窗的启闭状态、执行天窗关闭程序，若无法正常关闭，则通过车载服务系统10及时向车主报警。
如图4所示为本发明一个例子的工作流程图，包括：
步骤S401，无论汽车发动与否，雨量传感器6始终处于工作状态，本智能天窗控制系统开始工作时，RS电子控制单元7根据雨量传感器6的信号判断是否发生降雨。
步骤S402，若判断为降雨，RS电子控制单元7发出指令激活LIN总线4和车身控制模块13(BCM)并报告降雨事件，若车身控制模块13(BCM)已处于工作状态，则直接接受降雨事件报告。
步骤S403，车身控制模块13(BCM)检测发动机是否处于发动状态，若是，执行步骤S404，否则执行步骤S405；
步骤S404，由于汽车发动状态下，天窗电子控制单元3(ECU)始终工作，车身控制模块13(BCM)直接发出指令请求天窗电子控制单元3(ECU)检测并反馈天窗是否开启，若是，则控制仪表板上的天窗指示灯8闪烁，向乘客报警，直至乘客关闭天窗或雨停，否则，执行步骤S408；
步骤S405，降雨时若检测发现汽车处于熄火状态，车身控制模块13(BCM)立刻唤醒处于休眠状态的天窗电子控制单元3(ECU)，并发出指令请求天窗电子控制单元3(ECU)检测天窗是否开启，若是，则执行步骤S406，若不是，则直接反馈给车身控制模块13(BCM)。反馈完成后，执行步骤S408。
步骤S406，执行天窗关闭程序，天窗自动关闭过程中，防夹功能仍然有效，如果成功关闭，则反馈给车身控制模块13(BCM)后，执行步骤S408，如运行关闭三次后天窗已关闭，则反馈给车身控制模块13(BCM)后，执行步骤S408，否则执行步骤S407。
步骤S407，装载有车载服务系统10的汽车，车身控制模块13(BCM)会激活CAN总线9和车载服务系统10，并发出指令要求车载服务系统10向服务器发送天窗无法关闭的报告，服务器会及时将该情况通知车主。
步骤S408，车身控制模块13(BCM)、LIN总线4、CAN总线9、天窗电子控制单元3(ECU)恢复休眠，结束程序。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (14)
1.一种汽车的天窗控制系统，其特征在于，包括：雨量传感器、雨量监测电子控制单元、车身控制模块，其中：
所述雨量传感器，用于与所述雨量监测电子控制单元连接，采集所述汽车外部的降雨情况，将所述降雨情况转换为降雨信号；
所述雨量监测电子控制单元，用于与所述车身控制模块连接，从所述雨量传感器获取所述降雨信号，当所述降雨信号超过预设阈值时，判断为降雨状态，并向所述车身控制模块发送降雨事件；
所述车身控制模块，用于当从所述雨量监测电子控制单元接收到所述降雨事件，则执行天窗动作，所述天窗动作包括：发出天窗报警信号或控制所述汽车的所述天窗关闭；
所述车身控制模块采用车身供电模块供电，所述雨量传感器和所述雨量监测电子控制单元采用与所述车身供电模块独立的独立供电模块供电；
所述车身控制模块在所述汽车的发动机处于熄火状态时进入休眠状态，所述雨量监测电子控制单元，当所述降雨信号超过预设阈值时，判断为降雨状态，唤醒所述车身控制模块，并向所述车身控制模块发送降雨事件。
2.根据权利要求1所述的汽车的天窗控制系统，其特征在于，所述独立供电模块为太阳能电池板或蓄电池。
3.根据权利要求1所述的汽车的天窗控制系统，其特征在于，还包括：
输入端与所述车身控制模块连接且输出端与所述汽车的所述天窗连接并控制所述汽车的所述天窗启闭的天窗电子控制单元；
所述天窗动作包括：检测所述汽车的发动机是否处于发动状态，如果所述汽车的发动机处于发动状态，则发出天窗报警信号，如果所述汽车的发动机处于熄火状态，则向所述天窗电子控制单元发送天窗关闭请求；
所述天窗电子控制单元，用于接收到所述车身控制模块所发送的天窗关闭请求，关闭所述汽车的所述天窗。
4.根据权利要求3所述的汽车的天窗控制系统，其特征在于，
所述天窗电子控制单元，还用于：
如果关闭所述汽车的所述天窗失败，则向所述汽车控制模块反馈天窗关闭失败信息；
所述车身控制模块，还用于：
接收到所述天窗电子控制单元反馈的天窗关闭失败信息，则执行天窗关闭失败报警操作。
5.根据权利要求4所述的汽车的天窗控制系统，其特征在于，所述汽车装载有车载服务系统，所述天窗关闭失败报警操作为向所述车载服务系统的服务器发送天窗无法关闭的报告。
6.根据权利要求3所述的汽车的天窗控制系统，其特征在于，所述车身控制模块通过LIN总线与所述天窗电子控制单元连接，所述车身控制模块和所述LIN总线在所述汽车的发动机处于熄火状态时进入休眠状态，所述雨量监测电子控制单元，当所述降雨信号超过预设阈值时，判断为降雨状态，唤醒所述车身控制模块和所述LIN总线，并向所述车身控制模块发送降雨事件。
7.根据权利要求1所述的汽车的天窗控制系统，其特征在于，还包括设置在所述汽车的控制仪表板上的天窗指示灯，所述发出天窗报警信号为控制所述天窗指示灯闪烁。
8.一种汽车的天窗控制方法，其特征在于，包括：
雨量传感器与雨量监测电子控制单元连接，采集所述汽车外部的降雨情况，将所述降雨情况转换为降雨信号，并向所述雨量监测电子控制单元发送所述降雨信号；
所述雨量监测电子控制单元与车身控制模块连接，从所述雨量传感器获取所述降雨信号，当所述降雨信号超过预设阈值时，判断为降雨状态，并向所述车身控制模块发送降雨事件；
所述车身控制模块当从所述雨量监测电子控制单元接收到所述降雨事件，则执行天窗动作，所述天窗动作包括：发出天窗报警信号或控制所述汽车的所述天窗关闭；
所述车身控制模块采用车身供电模块供电，所述雨量传感器和所述雨量监测电子控制单元采用与所述车身供电模块独立的独立供电模块供电；
所述车身控制模块在所述汽车的发动机处于熄火状态时进入休眠状态，所述雨量监测电子控制单元，当所述降雨信号超过预设阈值时，判断为降雨状态，唤醒所述车身控制模块，并向所述车身控制模块发送降雨事件。
9.根据权利要求8所述的汽车的天窗控制方法，其特征在于，所述独立供电模块为太阳能电池板或蓄电池。
10.根据权利要求8所述的汽车的天窗控制方法，其特征在于：
所述天窗动作包括：检测所述汽车的发动机是否处于发动状态，如果所述汽车的发动机处于发动状态，则发出天窗报警信号，如果所述汽车的发动机处于熄火状态，则向输入端与所述车身控制模块连接且输出端与所述汽车的所述天窗连接并控制所述汽车的所述天窗启闭的天窗电子控制单元发送天窗关闭请求；
所述天窗电子控制单元接收到所述车身控制模块所发送的天窗关闭请求，关闭所述汽车的所述天窗。
11.根据权利要求10所述的汽车的天窗控制方法，其特征在于，还包括：
如果关闭所述汽车的所述天窗失败，则所述天窗电子控制单元向所述汽车控制模块反馈天窗关闭失败信息；
所述车身控制模块接收到所述天窗电子控制单元反馈的天窗关闭失败信息，则执行天窗关闭失败报警操作。
12.根据权利要求11所述的汽车的天窗控制方法，其特征在于，所述汽车装载有车载服务系统，所述天窗关闭失败报警操作为向所述车载服务系统的服务器发送天窗无法关闭的报告。
13.根据权利要求10所述的汽车的天窗控制方法，其特征在于，所述车身控制模块通过LIN总线与所述天窗电子控制单元连接，所述车身控制模块和所述LIN总线在所述汽车的发动机处于熄火状态时进入休眠状态，所述雨量监测电子控制单元，当所述降雨信号超过预设阈值时，判断为降雨状态，唤醒所述车身控制模块和所述LIN总线，并向所述车身控制模块发送降雨事件。
14.根据权利要求8所述的汽车的天窗控制方法，其特征在于，所述汽车的控制仪表板上设置有天窗指示灯，所述发出天窗报警信号为控制所述天窗指示灯闪烁。
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