CN115715041A - 一种汽车灯具控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽车灯具控制系统及控制方法，包括汽车灯具域控制器，所述汽车灯具域控制器通过CAN总线与车身控制器BCM连接，汽车灯具域控制器与汽车灯具之间通过LIN总线互连；汽车灯具域控制器接收车身控制器BCM发送的控制报文，并发送点灯指令到汽车灯具，汽车灯具实时接收汽车灯具域控制器的点灯指令，实现汽车灯具的控制。汽车灯具域控制器实现点灯功能、基于ISO14229的UDS故障诊断、灯具OTA升级、AUTOSAR网络管理等功能。利用所述汽车灯具控制器及其软件，能够对车灯进行灵活控制，实现汽车灯具功能多样化，降低硬件控制的设计难度和成本。

Description

一种汽车灯具控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及汽车照明技术领域，具体涉及一种汽车灯具控制系统及控制方法。

背景技术

随着汽车智能化的需求日益强烈，汽车上的电子装置越来越多，车体布局的可用空间缩小，对汽车电子技术发展的要求也越来越高。汽车上传统的电器设备多为点到点通信，需要大量的线束，彼此间大量的连接器导致汽车电器使用的可靠性降低。汽车中有限的使用空间与庞大的线束之间的矛盾日渐尖锐，电缆的可靠性在一定程度上制约了汽车智能化设计和制造的发展。

总线型的车用网络体系在这样的背景下应运而生，以其成本低、性能可靠、信息共享、便于实现各子系统故障诊断等优势，满足了现代汽车电子设备种类功能越来越多的要求。

车灯是汽车零部件中不可或缺的一环，在外观和功能上承担着至关重要的作用，协同体现汽车的外形设计、保障汽车驾驶过程中的安全。市面上大多数汽车的车灯仍通过硬线直接与车身控制器连接，存在通讯效率低，线路复杂的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种汽车灯具控制系统，利用汽车灯具域控制器连接车身控制器和汽车灯具，通过灯具控制器的软件实现车身控制器和灯具的通信、故障诊断、灯具升级、网络管理的功能，降低汽车灯具硬件的制造成本和设计难度，提高车灯的通信可靠性和功能多样性。

本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种汽车灯具控制系统，包括汽车灯具域控制器，所述汽车灯具域控制器通过CAN总线与车身控制器BCM连接，汽车灯具域控制器与汽车灯具之间通过LIN总线互连；汽车灯具域控制器接收车身控制器BCM发送的控制报文，并发送点灯指令到汽车灯具，汽车灯具实时接收汽车灯具域控制器的点灯指令，实现汽车灯具的控制。

其中，汽车灯具域控制器包括硬件部分和软件部分：

硬件部分：汽车灯具域控制器包括：信号输入输出接口模块、CAN模块、LIN模块、电源模块、MCU模块，共同搭建了车身控制器和灯具的连接和通讯的硬件平台。

软件部分：汽车灯具域控制器的软件实现的主要功能包括：操作系统、OTA远程升级与应用软件引导功能、UDS数据下载上传功能、灯具亮灭控制功能、UDS诊断功能、网络管理等。

具体的，还包括配电盒，所述配电盒用于给汽车灯具域控制器提供电源。

具体的，所述汽车灯具域控制器的功能包括灯光控制、灯具驱动、基于ISO14229的UDS故障诊断、灯具OTA升级和AUTOSAR网络管理。

具体的，所述汽车灯具至少包括左右转向灯、位置灯、后雾灯、倒车灯、制动灯以及高位制动灯。

具体的，还包括高压侧开关Highsides Switch5，所述汽车灯具域控制器的MCU与高压侧开关Highsides Switch5连接，控制高压侧开关Highsides Switch5输出后部灯具控制信号。

具体的，所述后部灯具控制信号包括左右转向灯、位置灯、后雾灯、倒车灯、制动灯以及高位制动灯的供电信号。

具体的，所述汽车灯具域控制器的MCU通过LIN总线输出后部灯具LIN信号和后部灯具LIN信号地；所述汽车灯具域控制器的MCU直接输出左后部转向信号、右后部转向信号以及后部灯具制动信号。

一种汽车灯具控制方法，包括上述的汽车灯具控制系统，还包括以下步骤：

S1：上电开始，初始化汽车灯具控制系统的各个硬件和软件，其中，软件包括BOOTLOADER和应用软件，支持OTA远程升级软件以及对灯具端的软件升级；

S2：汽车灯具域控制器的MCU判断灯具是否需要升级，如果需要升级则转入步骤S3，如果不需要升级则转入步骤S4；

S3：车身控制器BCM读取升级参数，发送升级命令给汽车灯具域控制器的MCU，汽车灯具域控制器的MCU控制灯具实现升级，并判断升级是否成功，如果升级成功，则进入步骤S4；如果升级不成功则重新进行升级；

S4：进入OS操作系统，然后执行不同任务。

具体的，步骤S4中的不同任务包括

1ms任务：USD、网络管理、ALS算法、休眠探测和电源输入探测；

10ms任务：更新CAN总线数据、点灯和灯具故障查询；

20ms任务：ALS任务；其中，自动前照灯调平系统(Automatic Headlamp LevelingSystem,简称ALS。

100ms任务：数据冻结。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种汽车灯具控制系统，在汽车照明子系统和车身控制器BCM之间增加汽车灯具域控制器，提高了车身控制器BCM和灯具之间的通信效率，减轻了车身控制器BCM的控制负荷，实现了车灯灵活控制的需求。

同时，用软件实现了传统灯具控制的硬件逻辑功能，提高了灯具控制的效率和准确性，降低了汽车灯具控制器的制造和售后服务成本，更适用于对节能省电需求较高的汽车。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明汽车灯具域控制器的原理示意图。

图2是汽车灯具域控制器的输出信号示意图。

图3是尾灯1左控制信号原理图。

图4是尾灯1右控制信号原理图。

图5是尾灯2左控制信号原理图。

图6是尾灯2右控制信号原理图。

图7是汽车灯具域控制器的控制流程示意图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1和图2所示，本发明的一种汽车灯具域控制器，包括汽车灯具域控制器、配电盒以及高压侧开关Highsides Switch5，所述汽车灯具域控制器通过CAN总线与车身控制器BCM连接，汽车灯具域控制器与汽车灯具之间通过LIN总线互连；汽车灯具域控制器接收车身控制器BCM发送的控制报文，并发送点灯指令到汽车灯具，汽车灯具实时接收汽车灯具域控制器的点灯指令，实现汽车灯具的控制。所述配电盒用于给汽车灯具域控制器提供电源。汽车灯具域控制器的MCU与高压侧开关Highsides Switch5连接，控制高压侧开关Highsides Switch5输出后部灯具控制信号。

其中，汽车灯具域控制器包括硬件部分和软件部分：

硬件部分：汽车灯具域控制器包括：信号输入输出接口模块、CAN模块、LIN模块、电源模块、MCU模块，共同搭建了车身控制器和灯具的连接和通讯的硬件平台。

软件部分：汽车灯具域控制器的软件实现的主要功能包括：操作系统、OTA远程升级与应用软件引导功能、UDS数据下载上传功能、灯具亮灭控制功能、UDS诊断功能、网络管理等。

汽车灯具域控制器主要实现以下功能：灯光控制、灯具驱动、基于ISO14229的UDS故障诊断、灯具OTA升级和AUTOSAR网络管理。

具体的，所述汽车灯具至少包括左右转向灯、位置灯、后雾灯、倒车灯、制动灯以及高位制动灯。所述后部灯具控制信号包括左右转向灯、位置灯、后雾灯、倒车灯、制动灯以及高位制动灯的供电信号。所述汽车灯具域控制器的MCU通过LIN总线输出后部灯具LIN信号和后部灯具LIN信号地；所述汽车灯具域控制器的MCU直接输出左后部转向信号、右后部转向信号以及后部灯具制动信号；所述汽车灯具域控制器的MCU通过CAN总线至少于车身控制器BCM的左转向信号、右转向信号以及车身制动信号连接；所述汽车灯具域控制器的MCU通过CAN总线还与配电盒连接，配电盒包括左电源输入+、右电源输入+、后部灯具控制器供电+以及后部灯具控制器供电-；所述汽车灯具域控制器的MCU通过高边开关(HighsidesSwitch 5)引出后部灯具控制器的输出端。

如图3-图6所示，本实施例中所述汽车灯具包括尾1左转向灯、尾1右转向灯、尾1左位置灯、尾1右位置灯、尾1左雾灯、尾1右雾灯、尾1左制动灯、尾1右制动灯、尾2左位置灯、尾2右位置灯、尾2左牌照灯、尾2右牌照灯、尾2左倒车灯、尾2右倒车灯以及高位制动灯。

针对上述灯具，控制信号与灯具一一对应，因此，如图2所示，所述后部灯具控制信号包括尾1左转向灯供电信号+、尾1右转向灯供电信号+、尾1左位置灯供电信号+、尾1右位置灯供电信号+、尾1左雾灯供电信号+、尾1右雾灯供电信号+、尾1左制动灯供电信号+、尾1右制动灯供电信号+、尾2左位置灯供电信号+、尾2右位置灯供电信号+、尾2左牌照灯供电信号+、尾2右牌照灯供电信号+、尾2左倒车灯供电信号+、尾2右倒车灯供电信号+以及PWMO1高刹供电信号+。

如图4所示，后部灯具制动信号、左后部转向信号、后部灯具LIN信号、后部灯具LIN信号地、后部灯具供电-、尾1左位置灯供电信号+、尾1左制动灯供电信号+、尾1左转向灯供电信号+、尾1左雾灯供电信号+分别用于控制左侧尾灯1，分别连接在尾灯1左对应的输入端上，其中，后部灯具LIN信号、后部灯具LIN信号地通过LIN收发端连接至LED驱动，其他信号直接连接至LED驱动，实现尾灯1左侧LED灯的控制。

图5-图6分别为尾灯1右、尾灯2左、尾灯2右的LED灯的控制的信号连接示意图，与图4中所示原理相同，此处不再赘述。

如图7所示，一种汽车灯具控制方法，包括上述的汽车灯具控制系统，还包括以下步骤：

S1：上电开始，初始化汽车灯具控制系统的各个硬件和软件，其中，软件包括BOOTLOADER和应用软件，支持OTA远程升级软件以及对灯具端的软件升级；

S2：汽车灯具域控制器的MCU判断灯具是否需要升级，如果需要升级则转入步骤S3，如果不需要升级则转入步骤S4；

S3：车身控制器BCM读取升级参数，发送升级命令给汽车灯具域控制器的MCU，汽车灯具域控制器的MCU控制灯具实现升级，并判断升级是否成功，如果升级成功，则进入步骤S4；如果升级不成功则重新进行升级；

S4：进入OS操作系统，然后执行不同任务，其中，的不同任务包括：

1ms任务：USD、网络管理、ALS算法、休眠探测和电源输入探测；

10ms任务：更新CAN总线数据、点灯和灯具故障查询；

20ms任务：ALS任务；其中，自动前照灯调平系统(Automatic Headlamp LevelingSystem,简称ALS。

100ms任务：数据冻结。

本发明中汽车灯具域控制器通过软件部分实现对灯具大部分的控制功能，减少硬件的设计成本和设计难度。通过汽车灯具控制器主要实现了将车身控制器的CAN报文信号转换成能直接控制灯具的LIN报文信号和硬线信号的功能。汽车灯具控制器既可用于车身前部、后部灯具的集中控制，也可用于车身其它部分灯具的集中控制。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种汽车灯具控制系统，其特征在于：包括汽车灯具域控制器，所述汽车灯具域控制器通过CAN总线与车身控制器BCM连接，汽车灯具域控制器与汽车灯具之间通过LIN总线互连；汽车灯具域控制器接收车身控制器BCM发送的控制报文，并发送点灯指令到汽车灯具，汽车灯具实时接收汽车灯具域控制器的点灯指令，实现汽车灯具的控制。

2.如权利要求1所述的汽车灯具控制系统，其特征在于：还包括配电盒，所述配电盒用于给汽车灯具域控制器提供电源。

3.如权利要求1所述的汽车灯具控制系统，其特征在于：所述汽车灯具域控制器的功能包括灯光控制、灯具驱动、基于ISO14229的UDS故障诊断、灯具OTA升级和AUTOSAR网络管理。

4.如权利要求1所述的汽车灯具控制系统，其特征在于：所述汽车灯具至少包括左右转向灯、位置灯、后雾灯、倒车灯、制动灯以及高位制动灯。

5.如权利要求4所述的汽车灯具控制系统，其特征在于：还包括高压侧开关HighsidesSwitch5，所述汽车灯具域控制器的MCU与高压侧开关Highsides Switch5连接，控制高压侧开关Highsides Switch5输出后部灯具控制信号。

6.如权利要求5所述的汽车灯具控制系统，其特征在于：所述后部灯具控制信号包括左右转向灯、位置灯、后雾灯、倒车灯、制动灯以及高位制动灯的供电信号。

7.如权利要求1所述的汽车灯具控制系统，其特征在于：所述汽车灯具域控制器的MCU通过LIN总线输出后部灯具LIN信号和后部灯具LIN信号地；所述汽车灯具域控制器的MCU直接输出左后部转向信号、右后部转向信号以及后部灯具制动信号。

8.一种汽车灯具控制方法，其特征在于：包括权利要求1-7任一项所述的汽车灯具控制系统，还包括以下步骤：

S1：上电开始，初始化汽车灯具控制系统的各个硬件和软件，其中，软件包括BOOTLOADER和应用软件，支持OTA远程升级软件以及对灯具端的软件升级；

S2：汽车灯具域控制器的MCU判断灯具是否需要升级，如果需要升级则转入步骤S3，如果不需要升级则转入步骤S4；

S3：车身控制器BCM读取升级参数，发送升级命令给汽车灯具域控制器的MCU，汽车灯具域控制器的MCU控制灯具实现升级，并判断升级是否成功，如果升级成功，则进入步骤S4；如果升级不成功则重新进行升级；

S4：进入OS操作系统，然后执行不同任务。

9.如权利要求8所述的汽车灯具控制方法，其特征在于：步骤S4中的不同任务包括

1ms任务：USD、网络管理、ALS算法、休眠探测和电源输入探测；

10ms任务：更新CAN总线数据、点灯和灯具故障查询；

20ms任务：ALS任务；

100ms任务：数据冻结。

Images