CN105204447A - 汽车、汽车控制系统及电子控制器 - Google Patents

Abstract

一种汽车、汽车控制系统及电子控制器，所述电子控制器包括：传感信号接收电路，适于将来自汽车车身后部的传感信号转换为第一数字信号；微处理器，适于根据预先设定的程序对第二数字信号、第三数字信号以及所述第一数字信号进行运算处理以产生第四数字信号；控制电路，适于检测自身工作状态以及位于汽车车身后部的电器装置的工作状态以产生所述第三数字信号，并将所述第四数字信号转换为控制信号；收发器，适于接收来自车载网络的数据以产生所述第二数字信号。本发明提供的电子控制器能够减轻汽车BCM的控制负担，提高整车控制系统的控制稳定性和控制效率。

Description

汽车、汽车控制系统及电子控制器

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种汽车、汽车控制系统及电子控制器。

背景技术

随着电控系统的日益复杂以及对汽车内部电控单元之间通信能力要求的日益增长，采用点对点的连接会使得汽车内部线束增多，在汽车内部通讯的可靠性、安全性以及成本等方面都给汽车设计和制造带来了很大的困扰。为了减少汽车内部的连线，实现数据的共享和快速交换，同时也为了提高汽车内部通讯的可靠性，在快速发展的计算机网络上，实现了控制器局域网(CAN，ControllerAreaNetwork)、局域互联网络(LIN，LocalInterconnectNetwork)、以及多媒体定向系统传输(MOST，MediaOrientedSystemsTransport)等基础构造的车载网络。

图1是常见的一种汽车控制系统的结构示意图，所述汽车控制系统包括BCM(车身控制模块，BodyControlModule)10、ABS(防抱死制动系统，Anti-lockBrakingSystem)11、TCU(自动变速箱控制单元，TransmissionControlUnit)12以及ECM(引擎控制模块，EngineControlModule)13等控制模块，还包括车载网络14。其中，所述BCM10、所述ABS11、所述TCU12以及所述ECM13均连接至所述车载网络14，各个控制模块之间通过所述车载网络14进行通信。所述BCM10作为汽车内部最重要的模块之一，其被用来控制不需专用控制器的常用汽车车身装置，包括车窗、车镜、车门锁以及车灯等的控制。所述BCM10实现了对众多离散汽车车身装置的控制，其研究和应用大大提高了整车的控制性能。

随着汽车电子技术的进一步发展，汽车车身装置的功能越来越多，各种功能都需要通过所述BCM10来实现，使得所述BCM10的功能更加强大。然而，所述BCM10集成的功能越多，其结构也越复杂、控制压力也越大，造成整车控制系统控制稳定性差、控制效率低以及车内布线复杂等问题。

发明内容

本发明解决的是汽车控制系统控制稳定性差、控制效率低以及车内布线复杂的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种电子控制器，包括传感信号接收电路、微处理器、控制电路以及收发器；其中，

所述传感信号接收电路适于将来自汽车车身后部的传感信号转换为第一数字信号，并将所述第一数字信号发送至所述微处理器；

所述微处理器适于根据预先设定的程序对第二数字信号、第三数字信号以及所述第一数字信号进行运算处理以产生第四数字信号，并将所述第四数字信号发送至所述控制电路、将所述第一数字信号和所述第三数字信号发送至所述收发器；

所述控制电路适于检测自身工作状态以及位于所述汽车车身后部的电器装置的工作状态以产生所述第三数字信号，并将所述第四数字信号转换为控制信号，所述控制信号适于控制位于所述汽车车身后部的电器装置；

所述收发器适于接收来自车载网络的数据以产生所述第二数字信号，并将所述第一数字信号和所述第三数字信号发送至所述车载网络。

可选的，所述传感信号由位于所述汽车车身后部的传感器产生。

可选的，所述位于所述汽车车身后部的电器装置包括倒车雷达、后视摄像头、后备箱锁、转向灯、倒车灯、雾灯、示廓灯、高位刹车灯、刹车灯、雨刷以及后窗加热装置，所述控制电路包括倒车雷达控制电路、后视摄像头控制电路、后备箱锁控制电路、转向灯控制电路、倒车灯控制电路、雾灯控制电路、示廓灯控制电路、高位刹车灯控制电路、刹车灯控制电路、雨刷控制电路以及后窗加热装置控制电路。

可选的，所述电子控制器还包括电源转换电路，所述电源转换电路适于将汽车电源模块提供的电源电压转换为所述传感信号接收电路、所述微处理器以及所述控制电路的工作电压。

可选的，所述电子控制器还包括自适应模块，所述自适应模块适于统计并学习汽车行驶中的数据。

基于上述电子控制器，本发明还提供一种汽车控制系统，包括车身控制模块以及车载网络，还包括上述电子控制器。

基于上述汽车控制系统，本发明还提供一种汽车，包括位于所述汽车车身后部的电器装置，还包括上述汽车控制系统。

可选的，所述汽车控制系统中的电子控制器位于与所述位于所述汽车车身后部的电器装置的距离和最短的位置。

可选的，所述位于所述汽车车身后部的电器装置包括倒车雷达、后视摄像头、后备箱锁、转向灯、倒车灯、雾灯、示廓灯、高位刹车灯、刹车灯、雨刷以及后窗加热装置。

可选的，所述汽车控制系统中的电子控制器位于所述倒车雷达、所述后视摄像头、所述后备箱锁、所述转向灯、所述倒车灯、所述雾灯、所述示廓灯、所述高位刹车灯、所述刹车灯、所述雨刷以及所述后窗加热装置分布的几何中心。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明提供的电子控制器，能够统一对位于汽车车身后部的电器装置进行控制，使BCM与位于汽车车身后部的电器装置由主从式控制结构转变为对等式控制结构，将对位于汽车车身后部的电器装置的控制信号从BCM中独立出来。由于本发明减少了受BCM控制的电器装置，因此，减轻BCM的控制负担的同时，也提高了整车控制系统的控制稳定性和控制效率，从而使汽车的安全风险降低。并且，所述电子控制器能够通过车载网络与其他汽车控制模块进行通信和交互，利用更为合理的协议来管理传感信号和控制信号，不仅可以方便汽车的各个控制模块之间进行通信，而且可以很快地根据诊断故障代码解决相应的网络问题，进一步提高汽车的安全性能。

进一步，所述电子控制器代替BCM对位于汽车车身后部的电器装置进行控制，位于汽车车身后部的电器装置与位于汽车车身前部引擎仓的BCM之间不再需要大量传输模拟信号的线束，仅通过一组车载网络数据线就能与车身网络里的控制器(也包括BCM在内)进行通信和交互，简化了车内的线束结构，从而能够减轻汽车车身重量、降低汽车开发成本。

本发明的可选方案中，所述电子控制器还包括电源转换电路。所述电源转换电路能够将汽车电源模块提供的电源电压转换为所述电子控制器中各模块的工作电压，即可以对所述电子控制器中各模块进行单独供电，降低所述电子控制器的功耗。

本发明的可选方案中，所述电子控制器还包括自适应模块。所述自适应模块能够统计并学习汽车行驶中的数据，成为所述电子控制器的学习程序，使所述电子控制器适应驾驶人员的驾驶习惯，从而提供最佳的控制状态。

本发明提供的汽车，所述电子控制器位于与位于汽车车身后部的电器装置的距离和最短的位置，减低了模拟信号线之间的电磁干扰，并进一步降低了汽车的开发成本。

附图说明

图1是常见的一种汽车控制系统的结构示意图；

图2是本发明实施例的电子控制器的结构示意图；

图3是本发明实施例的汽车控制系统的结构示意图；

图4是本发明实施例的汽车结构示意图。

具体实施方式

随着汽车电子技术的发展，汽车中的电器装置越来越多。为了降低汽车的开发成本，现有技术中采用BCM对汽车中分离的电器装置统一进行控制。参考图1，所述BCM10除对车窗、车镜、车门锁以及车灯等进行控制外，位于汽车车身后部的电器装置也由所述BCM10直接控制，即位于汽车车身后部的电器装置通过线束与所述BCM10进行连接。

在一段时期内，采用图1所示的汽车控制系统结构确实能够降低汽车的开发成本。然而，伴随汽车信息化、智能化的发展，汽车车身后部出现越来越多的电器装置，例如图1所示的倒车雷达150、后视摄像头151、后备箱锁152、转向灯153、倒车灯154、雾灯155、示廓灯156、高位刹车灯157、刹车灯158、雨刷159以及后窗加热装置160，所述BCM10需要控制的电器装置越来越多。一方面，位于汽车车身后部的电器装置需要通过线束与所述BCM10连接，造成布线繁琐，不利于汽车的制造生产；另一方面，连接电器装置和所述BCM10的线束容易老化，发生故障后不易排查，造成所述BCM10控制稳定性差、控制效率低。采用图1所示的汽车控制系统结构不但不能降低汽车的开发成本，反而增加了汽车的开发成本。基于此，本发明提供一种汽车、汽车控制系统及电子控制器，通过由所述电子控制器统一对位于汽车车身后部的电器装置进行控制，减少直接由BCM控制的电器装置，以提高整车控制系统的控制稳定性和控制效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图2是本发明实施例的电子控制器的结构示意图，所述电子控制器包括传感信号接收电路20、微处理器21、控制电路22以及收发器23。

为了使汽车中各个电器装置处于最佳的工作状态，汽车内部设置有许多检测汽车运行中各种工况信息的传感器。例如，在汽车车身后部，就设置有检测汽车尾气的传感器以及检测汽车车距的传感器等。根据传感器产生的传感信号，汽车中各个控制模块可以对其控制的电器装置发出相应的控制信号，调整电器装置的工作状态。然而，传感器产生的传感信号通常为模拟电信号，所述模拟电信号无法被所述微处理器21直接接收。所述传感信号接收电路20适于将来自汽车车身后部的传感信号转换为第一数字信号，并将所述第一数字信号发送至所述微处理器21。在本实施例中，所述传感信号由位于汽车车身后部的传感器产生。

所述微处理器21适于接收所述传感信号接收电路20发送的第一数字信号、所述收发器23发送的第二数字信号以及所述控制电路22发送的第三数字信号，根据预先设定的程序对所述第一数字信号、所述第二数字信号以及所述第三数字信号进行运算处理以产生第四数字信号，并将所述第四数字信号发送至所述控制电路22。所述预先设定的程序可以根据实际需求进行设定，本领域技术人员知晓如何在所述微处理器21中设定运算程序，在此不再赘述。

进一步，所述第二数字信号是所述收发器23根据从车载网络接收的数据按照一定的协议进行转换获得，所述从车载网络接收的数据是由除所述电子控制器以外的汽车中其他控制模块(例如BCM)发送至车载网络的控制数据、检测数据以及传感数据；所述第三数字信号是由所述控制电路22检测自身工作状态以及位于所述汽车车身后部的电器装置的工作状态产生。根据预先设定的程序，所述微处理器21可以选择直接由除所述电子控制器以外的汽车中其他控制模块控制位于汽车车身后部的电器装置，即直接将所述控制数据作为所述第四数字信号输出；所述微处理器21也可以选择直接由所述电子控制器控制位于汽车车身后部的电器装置，根据来自汽车车身后部的传感信号、所述控制电路22的工作状态以及位于汽车车身后部的电器装置的工作状态控制位于汽车车身后部的电器装置，即根据所述第一数字信号和所述第三数字信号产生所述第四控制信号；所述微处理器21还可以选择由所述电子控制器及汽车中其他控制模块共同控制位于汽车车身后部的电器装置，根据所述检测数据、所述传感数据、来自汽车车身后部的传感信号、所述控制电路22的工作状态以及位于汽车车身后部的电器装置的工作状态控制位于汽车车身后部的电器装置，即根据所述第一数字信号、所述第二数字信号以及所述第三数字信号产生所述第四控制信号。

同时，所述微处理器21还适于将所述第一数字信号和所述第三数字信号发送至所述收发器23，再通过所述收发器23将所述第一数字信号和所述第三数字信号传输至车载网络，即将来自汽车车身后部的传感信号、所述控制电路22的工作状态以及位于汽车车身后部的电器装置的工作状态反馈给汽车中的其他控制模块，以便其他控制模块产生相应的控制信号。

由于许多汽车电器装置无法直接接收数字信号的控制，所述控制电路22除检测自身工作状态以及位于所述汽车车身后部的电器装置的工作状态以产生所述第三数字信号外，还将所述第四数字信号转换为汽车执行机构能够识别的控制信号。通过将所述控制信号作用于汽车执行机构，控制位于汽车车身后部的电器装置。所述控制信号可以为PWM信号、开关信号等，具体根据汽车电器装置及其执行机构的具体结构进行确定。

需要说明的是，根据位于汽车车身后部的具体电器装置，所述控制电路22可以包括多个具有不同控制功能的控制电路。以位于所述汽车车身后部的电器装置包括倒车雷达、后视摄像头、后备箱锁、转向灯、倒车灯、雾灯、示廓灯、高位刹车灯、刹车灯、雨刷以及后窗加热装置为例，所述控制电路22可以包括倒车雷达控制电路220、后视摄像头控制电路221、后备箱锁控制电路222、转向灯控制电路223、倒车灯控制电路224、雾灯控制电路225、示廓灯控制电路226、高位刹车灯控制电路227、刹车灯控制电路228、雨刷控制电路229以及后窗加热装置控制电路230。位于汽车车身后部的电器装置并不限于本实施例列举的几种电器装置，在其他实施例中，位于汽车车身后部的电器装置可以根据汽车的实际配置作相应的变换，本发明对此不作限定。

具体地，所述倒车雷达控制电路220适于接收所述微处理器21发送的控制倒车雷达的数字信号，并将控制倒车雷达的数字信号转换为控制倒车雷达的执行机构能够识别的控制信号，同时，所述倒车雷达控制电路220还检测其自身的工作状态和倒车雷达的工作状态，将对应的数字信号反馈给所述微处理器21。所述后视摄像头控制电路221、所述后备箱锁控制电路222、所述转向灯控制电路223、所述倒车灯控制电路224、所述雾灯控制电路225、所述示廓灯控制电路226、所述高位刹车灯控制电路227、所述刹车灯控制电路228、所述雨刷控制电路229以及所述后窗加热装置控制电路230的功能与所述倒车雷达控制电路220的功能类似，在此不再赘述。

所述收发器23适于接收来自车载网络的数据以及所述微处理器21发送的第一数字信号和第三数字信号，并根据网络协议对来自车载网络的数据进行相应的转换以产生所述第二数字信号，对所述第一数字信号和所述第三数字信号进行相应的转换后发送至所述车载网络。

与现有技术中采用BCM通过线束控制位于汽车车身后部的电器装置相比，现有技术中采用一主多从式的控制结构，而本发明实施例提供的电子控制器，能够统一对位于汽车车身后部的电器装置进行控制，使BCM与位于汽车车身后部的电器装置的主从式控制结构转变为对等式控制结构，将对位于汽车车身后部的电器装置的控制信号从BCM中独立出来。由于本发明技术方案减少了直接受BCM控制的电器装置，因此，BCM的控制负担减轻，提高了整车控制系统的控制稳定性和控制效率，从而使汽车的安全风险降低。进一步，所述电子控制器代替BCM对位于汽车车身后部的电器装置进行控制，位于汽车车身后部的电器装置与BCM之间不再需要大量传输模拟信号的线束，仅通过一组车载网络数据线就能与BCM进行通信和交互，简化了线束结构，从而能够减轻汽车车身重量、降低汽车开发成本。

本发明实施例的电子控制器包括多个功能模块，各个功能模块可以直接由汽车电源模块供电。若单独对每个功能模块供电，所述电子控制器还可以包括电源转换电路，所述电源转换电路适于将汽车电源模块提供的电源电压转换为所述传感信号接收电路20、所述微处理器21以及所述控制电路22的工作电压。通过所述电源转换电路，可以向所述传感信号接收电路20、所述微处理器21以及所述控制电路22提供不同的工作电压，降低了所述电子控制器的功耗。

所述电子控制器还可以包括自适应模块，所述自适应模块适于统计并学习汽车行驶中的数据。通过所述自适应模块的统计和学习，所述电子控制器能够适应驾驶人员的驾驶习惯，从而向位于汽车车身后部的电器装置提供最佳的控制状态。

本发明实施例还提供一种图3所示的汽车控制系统，所述汽车控制系统包括BCM30、ABS31、TCU32、ECM33以及车载网络34，还包括电子控制器35，所述电子控制器35的结构可以如图2所示。

本发明实施例还提供一种图4所示的汽车40，所述汽车40包括位于汽车车身后部的电器装置，还包括汽车控制系统41，所述汽车控制系统41的结构可以如图3所示。所述汽车控制系统41中的电子控制器42通过模拟信号线与位于汽车车身后部的电器装置连接，为了减低模拟信号线之间的电磁干扰，所述电子控制器42可以位于汽车车身后部。进一步，所述电子控制器42可以位于与各个位于汽车车身后部的电器装置的距离和最短的位置，以减低模拟信号线之间的电磁干扰，进一步降低汽车的开发成本。还是以位于汽车车身后部的电器装置包括倒车雷达430、后视摄像头431、…、雨刷439以及后窗加热装置440为例，所述电子控制器42可以位于所述倒车雷达430、所述后视摄像头431、…、所述雨刷439以及所述后窗加热装置440分布的几何中心，以保证所述电子控制器42到所述倒车雷达430、所述后视摄像头431、…、所述雨刷439以及所述后窗加热装置440的距离和最短。

综上所述，本发明提供的汽车、汽车控制系统及电子控制器，能够减轻汽车BCM的控制负担，提高整车控制系统控制稳定性和控制效率，并大大简化汽车内部的布线，减少车身的重量，提高汽车设计效率，降低汽车的开发成本。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种电子控制器，其特征在于，包括传感信号接收电路、微处理器、控制电路以及收发器；其中，

所述传感信号接收电路适于将来自汽车车身后部的传感信号转换为第一数字信号，并将所述第一数字信号发送至所述微处理器；

所述微处理器适于根据预先设定的程序对第二数字信号、第三数字信号以及所述第一数字信号进行运算处理以产生第四数字信号，并将所述第四数字信号发送至所述控制电路、将所述第一数字信号和所述第三数字信号发送至所述收发器；

所述控制电路适于检测自身工作状态以及位于所述汽车车身后部的电器装置的工作状态以产生所述第三数字信号，并将所述第四数字信号转换为控制信号，所述控制信号适于控制位于所述汽车车身后部的电器装置；

所述收发器适于接收来自车载网络的数据以产生所述第二数字信号，并将所述第一数字信号和所述第三数字信号发送至所述车载网络。

2.如权利要求1所述的电子控制器，其特征在于，所述传感信号由位于所述汽车车身后部的传感器产生。

3.如权利要求1所述的电子控制器，其特征在于，所述位于所述汽车车身后部的电器装置包括倒车雷达、后视摄像头、后备箱锁、转向灯、倒车灯、雾灯、示廓灯、高位刹车灯、刹车灯、雨刷以及后窗加热装置，所述控制电路包括倒车雷达控制电路、后视摄像头控制电路、后备箱锁控制电路、转向灯控制电路、倒车灯控制电路、雾灯控制电路、示廓灯控制电路、高位刹车灯控制电路、刹车灯控制电路、雨刷控制电路以及后窗加热装置控制电路。

4.如权利要求1至3任一项所述的电子控制器，其特征在于，还包括电源转换电路，所述电源转换电路适于将汽车电源模块提供的电源电压转换为所述传感信号接收电路、所述微处理器以及所述控制电路的工作电压。

5.如权利要求4所述的电子控制器，其特征在于，还包括自适应模块，所述自适应模块适于统计并学习汽车行驶中的数据。

6.一种汽车控制系统，包括车身控制模块以及车载网络，其特征在于，还包括权利要求1至5任一项所述的电子控制器。

7.一种汽车，包括位于所述汽车车身后部的电器装置，其特征在于，还包括权利要求6所述的汽车控制系统。

8.如权利要求7所述的汽车，其特征在于，所述汽车控制系统中的电子控制器位于与所述位于所述汽车车身后部的电器装置的距离和最短的位置。

9.如权利要求7所述的汽车，其特征在于，所述位于所述汽车车身后部的电器装置包括倒车雷达、后视摄像头、后备箱锁、转向灯、倒车灯、雾灯、示廓灯、高位刹车灯、刹车灯、雨刷以及后窗加热装置。

10.如权利要求9所述的汽车，其特征在于，所述汽车控制系统中的电子控制器位于所述倒车雷达、所述后视摄像头、所述后备箱锁、所述转向灯、所述倒车灯、所述雾灯、所述示廓灯、所述高位刹车灯、所述刹车灯、所述雨刷以及所述后窗加热装置分布的几何中心。