CN108319191A - 一种带网络控制的模式开关及切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子电器领域，公开了一种带网络控制的模式开关及切换方法，包括：CAN总线，用于实现设置在所述CAN总线上的控制单元之间的通信；驾驶模式开关模块DMS，用于对信号进行处理分析，并发送和接收CAN总线信号；网关GW，用于连接两个速率不同的CAN通信网络；车身控制模块BCM，用于接收所述网关GW转发的CAN总线信号；整车控制器VCU，用于对接收的来自车身控制模块BCM的信号进行处理。本发明中，开关通过CAN信号与整车控制器进行信号交互，并控制工作指示灯的驱动，可减少其他控制器的信号采集口和工作指示灯驱动口，减少线束的回路数，实现降本和轻量化。

Description

一种带网络控制的模式开关及切换方法

技术领域

本发明涉及电子电器领域，尤其涉及一种带网络控制的模式开关及切换方法。

背景技术

汽车作为人们日常出行中的交通工具，不同人群对车辆的性能有着不同的需求。随着科技的进步和汽车电子技术的不断发展，不同驾驶风格的驾驶模式已经应用在不同的车型上，提高了车辆驾驶的舒适性、经济性和操作性，丰富了车辆驾驶的功能，增强了用户的驾乘体验。

汽车的模式开关包括车辆模式开关和驾驶模式开关，其中车辆模式包括EV、HEV和SAVE三种模式；驾驶模式包括COMFORT、SPORT和ECO三种模式，分别表示舒适模式、运动模式和经济模式。舒适模式发动机的转速维持在较低水平，悬架较软，方向盘较轻便；运动模式是指改善加速性能的驾驶模式，以高转速低车速的方式提供充足动力；经济模式是指以合理的档位控制发动机的转速，以减少不必要的燃油消耗。汽车的不同驾驶模式可以能够适应不同驾驶员的驾驶习惯，提高驾驶的舒适性，为驾驶员提供了驾驶模式的多重选择。

各种模式的切换可通过模式开关来实现，现有技术中，模式开关发送车辆及驾驶模式信号，通过硬线单独传输到车身控制模块BCM，车身控制模块BCM接收到信号后发送给整车控制器系统实现模式切换；车身控制模块BCM再发送信号给驾驶模式开关模块DMS来驱动开关上的工作指示灯。开关是通过硬件结构与控制器的信号采集口以及驱动接口相连接的，线束的回路数较多，生产成本高。为了解决现有技术中的问题，本发明提出了一种带网络控制的模式开关及切换方法，可减少线束的回路数，实现降本和轻量化。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种带网络控制的模式开关，通过CAN信号与整车控制器进行信号交互，并控制工作指示灯的驱动和关闭，可减少其它控制器的信号采集口和工作指示灯驱动口，减少线束的回路。

本发明的具体技术方案如下：

一种带网络控制的模式开关，包括：

CAN总线，用于实现设置在所述CAN总线上的控制单元之间的通信；

驾驶模式开关模块DMS，包括开关、微控制单元MCU、CAN收发器和电源，所述驾驶模式开关模块DMS用于对信号进行处理分析，并发送和接收CAN总线信号；

网关GW，用于连接两个速率不同的CAN通信网络；

车身控制模块BCM，用于接收所述网关GW转发的CAN总线信号；

整车控制器VCU，用于对接收的来自车身控制模块BCM的信号进行处理。

优选地，所述开关包括车辆模式开关和驾驶模式开关，所述车辆模式开关为自复位按键开关，所述驾驶模式开关为自复位旋钮开关。

进一步地，所述车辆模式开关能够实现三种车辆模式的切换，所述三种车辆模式为EV模式、HEV模式和SAVE模式，所述驾驶模式开关能够实现三种驾驶模式的切换，所述三种驾驶模式为COMFORT模式、SPORT模式和ECO模式。

优选地，所述三种车辆模式和所述三种驾驶模式均有相应的工作指示灯与其相对应，所述工作指示灯通过所述驾驶模式开关模块DMS内部的控制单元驱动。

进一步地，所述开关带背光功能，并与整车背光一致。

相应地，本发明还提出了一种带网络控制的模式开关切换方法，包括：

触发开关，向驾驶模式开关模块DMS发送模式切换请求，所述模式切换包括车辆模式切换和驾驶模式切换；

对模式切换请求进行处理分析，并通过CAN总线发送总线开关信号；

通过网关GW转发CAN总线开关信号给车身控制模块BCM；

发送所述信号给整车控制器VCU。

进一步地，若所述模式切换为车辆模式切换，则所述整车控制器VCU对接收的来自车身控制模块BCM的信号进行仲裁，并发送仲裁信号给所述驾驶模式开关模块DMS，以驱动相应的车辆模式的工作指示灯。

进一步地，所述整车控制器VCU对信号仲裁后，同时发送仲裁信号给所述网关GW，所述网关GW将信号转发给仪表IPK以显示当前的模式状态；若车辆模式切换成功，则在车辆仪表盘上显示当前车辆模式，若切换失败，则提示无法切换的原因。

进一步地，若所述模式切换为驾驶模式切换，则通过所述整车控制器VCU对接收的来自车身控制模块BCM的信号判断是否符合切换条件，再将判断信号回馈给所述车身控制模块BCM，由所述车身控制模块BCM对信号进行仲裁。

进一步地，所述车身控制模块BCM对信号仲裁后，发送仲裁信号给所述驾驶模式开关模块DMS，以驱动相应的驾驶模式的工作指示灯。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

(1)解决了新能源系统控制器信号采样口和工作指示灯驱动口不足的问题，减少了线束的回路数，实现降本和轻量化；

(2)采用CAN总线传输信号具有可靠性、实时性和灵活性的特点；

(3)驾驶模式可通过旋钮循坏切换且旋钮能自动复位，车辆模式与驾驶模式分别以PUSH按钮和旋钮式按钮实现切换，操作方式简单清晰，不容易出错。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是本发明实施例提供的驾驶模式开关模块DMS硬件架构示意图；

图2是本发明实施例提供的驾驶模式开关切换过程示意图；

图3是本发明实施例提供的一种带网络控制的模式开关切换方法流程示意图；

图4是本发明实施例提供的车辆模式信号实现的示意图；

图5是本发明实施例提供的驾驶模式信号实现的示意图；

图6是本发明实施例提供的开关信号初始化的流程示意图；

图7是本发明实施例提供的唤醒流程示意图；

图8是本发明实施例提供的处理开关信号主程序的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

实施例一

图1为本发明的驾驶模式开关模块DMS硬件架构示意图，其中包括微控制单元MCU、CAN收发器和电源。微控制单元MCU是程序的存储和执行的主要单元，对输入的信号进行分析，并发送相应的信号，在本发明中，微控制单元MCU可以对输入的开关信号进行处理，并且可以驱动LED灯；本发明采用的微控制单元MCU芯片型号为S12G64，主要参数为64KB FLASH，4KB RAM，2KB EEPROM，在STOP模式下，典型功耗为25uA。CAN收发器是用于CAN信号的发送和接收，是连接CAN总线和微控制单元MCU的器件，并转换两者之间的信号，使其分别符合CAN总线和微控制单元MCU对CAN信号的要求；本发明采用的CAN收发器的芯片型号为TJA1044，低功耗待机模式10uA。电源芯片采用的是BD450MFP3，将输入电压9V～16V转换成稳定的5V电压，主要参数为温度范围-40～150℃，待机功耗为40uA，输出电流为200mA。所述驾驶模式开关模块DMS还包括录像系统DVR、雷达系统PDC、自动泊车辅助APA、电子稳定系统ESP和背光灯模块。

实施例二

图2为驾驶模式开关切换过程的示意图，所述驾驶模式开关为自复位旋钮开关，可以实现三种驾驶模式COMFORT模式、SPORT模式和ECO模式之间的切换，旋转所述自复位旋钮开关，可以依次切换驾驶模式。

比如，当前的驾驶模式为COMFORT模式，当顺时针旋转旋钮开关一次，可以切换到SPORT模式，再顺时针旋转旋钮开关一次，可以切换到ECO模式；此时，当再次顺时针旋转旋钮开关一次，又切换到了COMFORT模式，实现了驾驶模式的循环切换。

若当前的驾驶模式为ECO模式，当逆时针旋转旋钮开关一次，可以切换到SPORT模式，再逆时针旋转旋钮开关一次，可以切换到COMFORT模式；此时，当再次逆时针旋转旋钮开关一次，又可以切换到ECO模式。

驾驶模式的切换也可通过开关顺时针和逆时针相结合的操作，实现驾驶模式之间的灵活切换。

实施例三

图3是本发明一种带网络控制的模式开关切换方法的流程图，包括：

S301.触发开关，向驾驶模式开关模块DMS发送模式切换请求。

具体地，所述模式切换包括车辆模式切换和驾驶模式切换。

S302.对模式切换请求进行处理分析，并通过CAN总线发送总线开关信号。

具体地，所述驾驶模式开关模块DMS中的微控制单元MCU对接收的开关信号进行分析处理，并通过CAN总线收发器发送出去。

S303.通过网关GW转发CAN总线开关信号给车身控制模块BCM。

具体地，所述网关GW用于连接两个速率不同的CAN通信网络。

S304.发送所述信号给整车控制器VCU。

具体地，所述车身控制模块BCM将信号发送给整车控制器VCU，所述整车控制器VCU根据不同的模式切换对信号进行不同的处理。

图4是车辆模式信号实现的示意图，车辆模式(EV/HEV/SAVE)开关集成在驾驶模式开关模块DMS开关上且为自复位按键，网关GW转发驾驶模式开关模块DMS总线信号给车身控制模块BCM，车身控制模块BCM再将信号发送给整车控制器VCU，再通过整车控制器VCU仲裁，所述整车控制器VCU仲裁后发送信号给所述驾驶模式开关模块DMS，以驱动相应的车辆模式的工作指示灯。所述整车控制器VCU同时发信号给所述网关GW，由所述网关GW转发给仪表IPK显示，若车辆模式切换成功，则在车辆仪表盘上显示当前车辆模式，若切换失败，则提示无法切换的原因。

图5是驾驶模式信号实现示意图，驾驶模式(COMFORT/SPORT/ECO)开关集成在驾驶模式开关模块DMS开关上且为自复位旋钮开关，网关GW转发驾驶模式开关模块DMS总线信号给车身控制模块BCM，车身控制模块BCM再将信号发送给整车控制器VCU，整车控制器VCU判断信号是否符合切换的条件，再将信号回馈给车身控制模块BCM，由所述车身控制模块BCM对信号进行仲裁。所述车身控制模块BCM仲裁后发送信号给所述驾驶模式开关模块DMS，以驱动相应的驾驶模式的工作指示灯。

实施例四

图6是开关信号初始化的流程示意图，晶振时钟为8MHz，时钟配置成总线频率24MHz，IO模块配置成系统功耗最小(满足静态电流100uA)，检查IGN信号电平是否为高电平，当检查到IGN为高电平时，则进入唤醒流程；若没有检测到高电平，则进入睡眠，等待唤醒。

图7是本发明唤醒流程示意图，首先进行时钟初始化，然后进行IO、定时中断、AD、CAN、FLASH等初始化，接下来诊断相关服务，诊断故障DTC初始化，再进行报文的初始化，最后发送一条报文。

图8是本发明的处理开关信号主程序的流程图，经过初始化流程之后，若系统被唤醒，则进入for循环函数，运行主程序，并在程序循环主体中执行如下任务：更新IGN状态，检查IGN状态并判断是否为高电平，如果不是高电平，判断之前是否是唤醒状态；如果之前不是唤醒状态，则保持睡眠，如果之前是唤醒状态，则检查诊断故障DTC并存储诊断故障DTC状态然后进入睡眠状态等待被唤醒。如果IGN信号是高电平，则保持唤醒状态并执行如下任务：

1、A/D电压转换，更新诊断故障DTC状态并检测通用数据系统UDS诊断服务，同时喂看门狗；

2、每1ms执行以下任务：检查诊断故障DTC使能条件，检查总线关闭busoff状态，检查按键状态；

3、每5ms执行以下任务：控制LED状态，通用数据系统UDS诊断请求；

4、每100ms执行以下任务，处理发送报文。

上述实施例中的开关带有背光功能，背光与整车背光一致，由整车输入并驱动背光。

上述实施例中，工作指示灯是通过驾驶模式开关模块DMS内部的CAN信号进行驱动的，所述工作指示灯也可以由BCM/IPK等硬件结构进行驱动，但需要增加硬件接口。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种带网络控制的模式开关，其特征在于，包括：

CAN总线，用于实现设置在所述CAN总线上的控制单元之间的通信；

驾驶模式开关模块DMS，包括开关、微控制单元MCU、CAN收发器和电源，所述驾驶模式开关模块DMS用于对信号进行处理分析，并发送和接收CAN总线信号；

网关GW，用于连接两个速率不同的CAN通信网络；

车身控制模块BCM，用于接收所述网关GW转发的CAN总线信号；

整车控制器VCU，用于对接收的来自车身控制模块BCM的信号进行处理。

2.根据权利要求1所述的一种带网络控制的模式开关，其特征在于，所述开关包括车辆模式开关和驾驶模式开关，所述车辆模式开关为自复位按键开关，所述驾驶模式开关为自复位旋钮开关。

3.根据权利要求2所述的一种带网络控制的模式开关，其特征在于，所述车辆模式开关能够实现三种车辆模式的切换，所述三种车辆模式为EV模式、HEV模式和SAVE模式；所述驾驶模式开关能够实现三种驾驶模式的切换，所述三种驾驶模式为COMFORT模式、SPORT模式和ECO模式。

4.根据权利要求3所述的一种带网络控制的模式开关，其特征在于，所述三种车辆模式和所述三种驾驶模式均有相应的工作指示灯与其相对应，所述工作指示灯通过所述驾驶模式开关模块DMS内部的控制单元驱动。

5.根据权利要求1所述的一种带网络控制的模式开关，其特征在于，所述开关带背光功能，并与整车背光一致。

6.一种带网络控制的模式开关切换方法，其特征在于，包括：

触发开关，向驾驶模式开关模块DMS发送模式切换请求，所述模式切换包括车辆模式切换和驾驶模式切换；

对模式切换请求进行处理分析，并通过CAN总线发送总线开关信号；

通过网关GW转发CAN总线开关信号给车身控制模块BCM；

发送所述信号给整车控制器VCU。

7.根据权利要求6所述的一种带网络控制的模式开关切换方法，其特征在于，若所述模式切换为车辆模式切换，则所述整车控制器VCU对接收的来自车身控制模块BCM的信号进行仲裁，并发送仲裁信号给所述驾驶模式开关模块DMS，以驱动相应的车辆模式的工作指示灯。

8.根据权利要求7所述的一种带网络控制的模式开关切换方法，其特征在于，所述整车控制器VCU对信号仲裁后，同时发送仲裁信号给所述网关GW，所述网关GW将信号转发给仪表IPK以显示当前的模式状态；若车辆模式切换成功，则在车辆仪表盘上显示当前车辆模式，若切换失败，则提示无法切换的原因。

9.根据权利要求6所述的一种带网络控制的模式开关切换方法，其特征在于，若所述模式切换为驾驶模式切换，则通过所述整车控制器VCU对接收的来自车身控制模块BCM的信号判断是否符合切换条件，再将判断信号回馈给所述车身控制模块BCM，由所述车身控制模块BCM对信号进行仲裁。

10.根据权利要求9所述的一种带网络控制的模式开关切换方法，其特征在于，所述车身控制模块BCM对信号仲裁后，发送仲裁信号给所述驾驶模式开关模块DMS，以驱动相应的驾驶模式的工作指示灯。