CN115431869B - 一种基于加速度传感器的车灯控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供基于加速度传感器的车灯控制系统及控制方法，包括BCM模块、G‑Sensor控制模块和车灯执行模块，BCM模块实时获取车辆状态信息和前方道路状况信息，并将获取到的车辆状态信息和前方道路状况信息发送至G‑Sensor控制模块；G‑Sensor控制模块接收BCM模块发送的车辆状态信息和前方道路状况信息，并向车灯执行模块发送前照灯高度调节指令；车灯执行模块接收并执行G‑Sensor控制模块发送的前照灯高度调节指令，解决现有车辆前照灯的高度调节必须依靠安装在车身上的四个高度传感器，而导致的车辆组装步骤繁琐、复杂且生产成本高的问题，省却在车身安装高度传感器的步骤，简化系统构成、降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及车灯控制技术领域，尤其涉及一种基于加速度传感器的车灯控制系统及控制方法。
背景技术
现有技术中，车辆前照灯的高度调节必须依靠车身高度传感器，通过安装在车辆左前方、右前方、左后方和右后方的车身高度传感器实时监测车辆的姿态，再将车辆的姿态信息发送给前照灯控制器，以实现前照灯最佳的高度调节，即需要在车身安装四个高度传感器，使得车辆组装步骤繁琐、复杂且生产成本高；且多个传感器之间传输的信号多为模拟信号，模拟信号传输过程中的抗干扰性和可靠性都相对较低。
进一步，随着汽车电子模块的逐渐增多，对整车电气架构造成不小的负担，汽车电子模块的“减负”也已成为汽车行业发展的潜在趋势。
发明内容
本发明公开的一种基于加速度传感器的车灯控制系统及控制方法，解决了现有车辆前照灯的高度调节必须依靠安装在车身上的四个高度传感器，而导致的车辆组装步骤繁琐、复杂且生产成本高的问题，省却在车身安装高度传感器的步骤，简化了系统构成、降低了生产成本且将传输信号由模拟信号转变为数字信号，有效提高了信号传输的抗干扰性和可靠性。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
本发明一方面公开一种基于加速度传感器的车灯控制系统，包括BCM模块、G-Sensor控制模块和车灯执行模块，其中，BCM模块用以实时获取车辆状态信息和前方道路状况信息，并将获取到的车辆状态信息和前方道路状况信息发送至G-Sensor控制模块；G-Sensor控制模块用以接收所述BCM模块发送的车辆状态信息和前方道路状况信息，并向车灯执行模块发送前照灯高度调节指令；车灯执行模块用以接收并执行所述G-Sensor控制模块发送的前照灯高度调节指令。
进一步地，所述BCM模块通过CAN总线与所述G-Sensor控制模块连接，所述G-Sensor控制模块通过CAN总线和LIN总线与车灯执行模块连接。
进一步地，所述G-Sensor控制模块包括加速度传感器芯片、MCU芯片和第一CAN收发器、第二CAN收发器和LIN收发器，其中，加速度传感器芯片用以实时获取车辆的加速度；所述MCU芯片通过第一CAN收发器接收所述BCM模块发送的车辆状态信息和前方道路状况信息；并通过LIN收发器向所述车灯执行模块实时发送前照灯高度调节指令，同时通过第二CAN收发器向所述车灯执行模块实时发送灯光亮/灭和灯光亮度控制指令。
进一步地，所述车灯执行模块包括左侧车灯执行单元和右侧车灯执行单元，所述左侧车灯执行单元和所述右侧车灯执行单元的构成相同，包括电机驱动芯片、LED驱动芯片和LED矩阵管理芯片，其中，电机驱动芯片用以接收MCU芯片发送的前照灯高度调节指令，并根据高度调节指令驱动电机；LED驱动芯片用以接收MCU芯片发送的灯光亮/灭以及灯光亮度控制指令，并根据控制指令驱动LED灯珠；LED矩阵管理芯片用以集中控制管理LED灯珠。
进一步地，所述G-Sensor控制模块中，MCU芯片的第五引脚PTE5连接第一CAN收发器U2的TXD引脚，所述MCU芯片的第六引脚PTE6连接第一CAN收发器U2的RXD引脚；所述第一CAN收发器U2的CANH引脚和所述第一CAN收发器U2的CANL引脚与所述BCM模块连接；所述MCU芯片的第三十四引脚PTB0连接所述加速度传感器芯片的第五引脚VSB，所述MCU芯片的第三十三引脚PTB1连接所述加速度传感器芯片的第六引脚MISO，所述MCU芯片的第三十二引脚PTB2连接所述加速度传感器芯片的第八引脚SCK，所述MCU芯片的第三十一引脚PTB3连接所述加速度传感器芯片的第七引脚MOSI；所述MCU芯片的第二十三引脚PTD6连接LIN收发器的第一引脚RXD，所述MCU芯片的第二十二引脚PTD7连接LIN收发器的第四引脚TXD，所述LIN收发器的第六引脚LIN连接车灯执行模块；所述MCU芯片的第二十七引脚PTC17连接所述第二CAN收发器U3的第一引脚TXD，所述MCU芯片的第二十八引脚PTC16连接所述第二CAN收发器U3的第四引脚RXD，所述第二CAN收发器U3的第七引脚CANH和第二CAN收发器U3的第六引脚CANL连接车灯执行模块。
进一步地，所述MCU芯片的型号为S32K144-64。
进一步地，所述第一CAN收发器的型号为UJA1169，所述第二CAN收发器的型号为TCAN1042。
进一步地，所述LIN收发器的型号为TJA1021T。
本发明另一方面公开一种基于加速度传感器的车灯控制系统的控制方法，包括以下步骤：
系统上电，各模块初始化，前照灯自动调节至启动时的预设位置；
BCM模块实时获取车辆状态信息和前方道路状况信息，并发送至MCU芯片；
加速度传感器芯片实时测算车辆当前纵向加速度值，并发送至MCU芯片；
MCU芯片根据接收到的纵向加速度值、车辆状态信息和前方道路状况信息，判断当前车身姿态；
MCU芯片根据预设的姿态调节值向车灯执行模块发送前照灯高度调节指令；
车灯执行模块执行前照灯高度调节指令。
有益技术效果：
1、本发明公开一种基于加速度传感器的车灯控制系统，包括BCM模块、G-Sensor控制模块和车灯执行模块，其中，BCM模块用以实时获取车辆状态信息和前方道路状况信息，并将获取到的车辆状态信息和前方道路状况信息发送至G-Sensor控制模块；G-Sensor控制模块用以接收所述BCM模块发送的车辆状态信息和前方道路状况信息，并向车灯执行模块发送前照灯高度调节指令；车灯执行模块用以接收并执行所述G-Sensor控制模块发送的前照灯高度调节指令，解决了现有车辆前照灯的高度调节必须依靠安装在车身上的四个高度传感器，而导致的车辆组装步骤繁琐、复杂且生产成本高的问题，省却在车身安装高度传感器的步骤，简化了系统构成、降低了生产成本；
2、本发明中，所述BCM模块通过CAN总线与所述G-Sensor控制模块连接，所述G-Sensor控制模块通过CAN总线和LIN总线与车灯执行模块连接，利用数字信号线代替模拟信号线，有效提高了控制系统信号传递的抗干扰性和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明所述的一种基于加速度传感器的车灯控制系统的系统结构图；
图2为本发明所述的一种基于加速度传感器的车灯控制系统中G-Sensor控制模块中MCU芯片的硬件原理图；
图3为本发明所述的一种基于加速度传感器的车灯控制系统中G-Sensor控制模块中加速度传感器芯片的硬件原理图；
图4为本发明所述的一种基于加速度传感器的车灯控制系统中G-Sensor控制模块中第一CAN收发器的硬件原理图；
图5为本发明所述的一种基于加速度传感器的车灯控制系统中G-Sensor控制模块中第二CAN收发器的硬件原理图；
图6为本发明所述的一种基于加速度传感器的车灯控制系统中G-Sensor控制模块中LIN收发器的硬件原理图；
图7为本发明所述的一种基于加速度传感器的车灯控制系统控制方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明。
本发明一方面公开一种基于加速度传感器的车灯控制系统，参见图1，基于加速度传感器的车灯控制系统包括BCM模块、G-Sensor控制模块和车灯执行模块，BCM模块通过CAN总线与G-Sensor控制模块连接，G-Sensor控制模块通过CAN总线和LIN总线与车灯执行模块连接；具体地，BCM模块用以实时获取车辆状态信息和前方道路状况信息，并将获取到的车辆状态信息和前方道路状况信息发送至G-Sensor控制模块；G-Sensor控制模块用以接收BCM模块发送的车辆状态信息和前方道路状况信息，并向车灯执行模块发送前照灯高度调节指令；车灯执行模块用以接收并执行G-Sensor控制模块发送的前照灯高度调节指令，将现有技术中前照灯高度调节所需的四个传感器，减少为一个加速度传感器，有效降低线束成本、硬件成本及生产安装调试成本。
作为本发明的一个实施例，G-Sensor控制模块包括加速度传感器芯片和MCU芯片，其中，加速度传感器芯片用以实时获取车辆的加速度，优选地，加速度传感器芯片选用村田公司的SCA3300-D01芯片；MCU芯片通过第一CAN收发器接收BCM模块发送的车辆状态信息和前方道路状况信息，并通过LI N收发器向车灯执行模块实时发送前照灯高度调节指令，同时通过第二CAN收发器向车灯执行模块实时发送灯光亮/灭和灯光亮度控制指令，优选地，MCU芯片选用NXP公司的S32K144-64芯片，第一CAN收发器选用NXP公司的UJA1169芯片，第二CAN收发器选用德州仪器公司的TCAN1042，LIN收发器选用NXP公司的TJA1021T芯片；具体地，参见图2-6，MCU芯片的第五引脚PTE5连接第一CAN收发器U2的TXD引脚，MCU芯片的第六引脚PTE6连接第一CAN收发器U2的RXD引脚；第一CAN收发器U2的CANH引脚和第一CAN收发器U2的CANL引脚与BCM模块连接，用于接收BCM模块发送的车辆状态信息和前方道路状况信息；MCU芯片的第三十四引脚PTB0连接加速度传感器芯片的第五引脚VSB，VSB引脚为加速度传感器芯片的片选信号脚，属于加速度传感器芯片的控制信号脚，MCU芯片的第三十三引脚PTB1连接加速度传感器芯片的第六引脚MISO，MISO引脚为加速度传感器芯片的信号输入引脚，用于接收MCU芯片的配置及控制命令，MCU芯片的第三十二引脚PTB2连接加速度传感器芯片的第八引脚SCK，SCK引脚为时钟信号脚，用于向加速度传感器芯片输入所需的时钟信号，MCU芯片的第三十一引脚PTB3连接加速度传感器芯片的第七引脚MOSI，MOSI引脚为加速度传感器芯片的信号输出引脚，用于将其检测到的加速度信息输出至MCU芯片；MCU芯片的第二十三引脚PTD6连接LIN收发器的第一引脚RXD，MCU芯片的第二十二引脚PTD7连接LIN收发器的第四引脚TXD，LIN收发器的第六引脚LIN连接车灯执行模块，MCU芯片通过LIN信号线向左侧车灯执行单元和右侧车灯执行单元实时发送前照灯高度调节指令；MCU芯片的第二十七引脚PTC17连接第二CAN收发器U3的第一引脚TXD，MCU芯片的第二十八引脚PTC16连接第二CAN收发器U3的第四引脚RXD，第二CAN收发器U3的第七引脚CANH和第二CAN收发器U3的第六引脚CANL连接车灯执行模块，MCU芯片通过CAN总线向左侧车灯执行单元和右侧车灯执行单元实时发送灯光的量/灭以及灯光亮度控制指令。
作为本发明的一个实施例，车灯执行模块包括左侧车灯执行单元和右侧车灯执行单元，左侧车灯控制单元和右侧车灯控制单元的构成相同，均包括电机驱动芯片、LED驱动芯片和LED矩阵管理芯片，其中，电机驱动芯片用以接收MCU芯片发送的前照灯高度调节指令，并驱动电机转动一定角度；LED驱动芯片用以接收MCU芯片发送的灯光亮/灭以及灯光亮度控制指令，并驱动LED灯珠；LED矩阵管理芯片用以集中控制管理LED灯珠，具体地，一个LED矩阵管理芯片可以控制管理十二颗LED灯珠且支持级联拓展。
本发明另一方面公开一种基于加速度传感器的车灯控制系统的控制方法，具体包括以下步骤：
S1：系统上电，各模块初始化，前照灯自动调节至启动时的预设位置；
S2：BCM模块实时获取车辆状态信息和前方道路状况信息，并发送至MCU芯片；
S3：加速度传感器芯片实时测算车辆当前纵向加速度值，并发送至MCU芯片；
S4：MCU芯片根据接收到的纵向加速度值、车辆状态信息和前方道路状况信息，判断当前车身姿态；
当车辆处于上坡和下坡时，MCU芯片通过获得的纵向加速度值计算出车辆与水平地面的夹角，从而判断车辆是否处于上坡和下坡路况；
S5：MCU芯片根据预设的姿态调节值向车灯执行模块发送前照灯高度调节指令；
S6：车灯执行模块执行前照灯高度调节指令。
本发明公开的基于加速度传感器的车灯控制系统将作为前照灯高度调节的传感器由现有技术方案中的四个，减少为一个加速度传感器，有效降低了线束成本、硬件成本及生产安装调试成本且将模拟信号线用数字信号线代替，通过数字信号本身的抗干扰性，有效提升系统信号传递的抗干扰性和可靠性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种基于加速度传感器的车灯控制系统，其特征在于，包括：
BCM模块，用以实时获取车辆状态信息和前方道路状况信息，并将获取到的车辆状态信息和前方道路状况信息发送至G-Sensor控制模块；
G-Sensor控制模块，用以接收所述BCM模块发送的车辆状态信息和前方道路状况信息，并向车灯执行模块发送前照灯高度调节指令；
车灯执行模块，用以接收并执行所述G-Sensor控制模块发送的前照灯高度调节指令；
所述BCM模块通过CAN总线与所述G-Sensor控制模块连接，所述G-Sensor控制模块通过CAN总线和LIN总线与车灯执行模块连接；
所述G-Sensor控制模块包括：
加速度传感器芯片，用以实时获取车辆的加速度；
MCU芯片，所述MCU芯片通过第一CAN收发器接收所述BCM模块发送的车辆状态信息和前方道路状况信息；并通过LIN收发器向所述车灯执行模块实时发送前照灯高度调节指令，同时通过第二CAN收发器向所述车灯执行模块实时发送灯光亮/灭和灯光亮度控制指令；
所述G-Sensor控制模块中，MCU芯片的第五引脚PTE5连接第一CAN收发器U2的TXD引脚，所述MCU芯片的第六引脚PTE6连接第一CAN收发器U2的RXD引脚；所述第一CAN收发器U2的CANH引脚和所述第一CAN收发器U2的CANL引脚与所述BCM模块连接；所述MCU芯片的第三十四引脚PTB0连接所述加速度传感器芯片的第五引脚VSB，所述MCU芯片的第三十三引脚PTB1连接所述加速度传感器芯片的第六引脚MISO，所述MCU芯片的第三十二引脚PTB2连接所述加速度传感器芯片的第八引脚SCK，所述MCU芯片的第三十一引脚PTB3连接所述加速度传感器芯片的第七引脚MOSI；所述MCU芯片的第二十三引脚PTD6连接LIN收发器的第一引脚RXD，所述MCU芯片的第二十二引脚PTD7连接LIN收发器的第四引脚TXD，所述LIN收发器的第六引脚LIN连接车灯执行模块；所述MCU芯片的第二十七引脚PTC17连接所述第二CAN收发器U3的第一引脚TXD，所述MCU芯片的第二十八引脚PTC16连接所述第二CAN收发器U3的第四引脚RXD，所述第二CAN收发器U3的第七引脚CANH和第二CAN收发器U3的第六引脚CANL连接车灯执行模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于加速度传感器的车灯控制系统，其特征在于，所述车灯执行模块包括左侧车灯执行单元和右侧车灯执行单元，所述左侧车灯执行单元和所述右侧车灯执行单元的构成相同，包括：
电机驱动芯片，用以接收MCU芯片发送的前照灯高度调节指令，并根据高度调节指令驱动电机；
LED驱动芯片，用以接收MCU芯片发送的灯光亮/灭以及灯光亮度控制指令，并根据控制指令驱动LED灯珠；
LED矩阵管理芯片，用以集中控制管理LED灯珠。
3.根据权利要求1所述的一种基于加速度传感器的车灯控制系统，其特征在于，所述MCU芯片的型号为S32K144-64。
4.根据权利要求1所述的一种基于加速度传感器的车灯控制系统，其特征在于，所述第一CAN收发器的型号为UJA1169，所述第二CAN收发器的型号为TCAN1042。
5.根据权利要求1所述的一种基于加速度传感器的车灯控制系统，其特征在于，所述LIN收发器的型号为TJA1021T。
6.一种基于加速度传感器的车灯控制系统的控制方法，其特征在于，该控制方法使用权利要求1-5任一项所述的基于加速度传感器的车灯控制系统；
该控制方法包括以下步骤：
系统上电，各模块初始化，前照灯自动调节至启动时的预设位置；
BCM模块实时获取车辆状态信息和前方道路状况信息，并发送至MCU芯片；
加速度传感器芯片实时测算车辆当前纵向加速度值，并发送至MCU芯片；
MCU芯片根据接收到的纵向加速度值、车辆状态信息和前方道路状况信息，判断当前车身姿态；
MCU芯片根据预设的姿态调节值向车灯执行模块发送前照灯高度调节指令；
车灯执行模块执行前照灯高度调节指令。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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