CN115973027A - 一种基于车身控制单元的可扩展式汽车照明系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于车身控制单元的可扩展式汽车照明系统，适用于采用车身控制单元的汽车。本发明包括车灯控制模块、驱动模块、保护模块和车灯。车灯控制模块位于车身控制单元中，输入信号来自车身控制单元，输出控制信号通过总线连接驱动模块。驱动模块接收来自所述车灯控制模块的控制信号，输出驱动信号经保护模块连接所述车灯。本发明将所有车灯的控制信号集中在了车身控制单元中，提高了汽车照明控制对不同供应商的兼容度，还避免了控制信号因为系统复杂受到干扰导致误触发的情况。同时本系统将驱动模块和车灯置于物理上邻近的位置，保证了驱动的可靠性；控制端和驱动端的双重保护机制也使得本系统的运作更加安全。

Description

一种基于车身控制单元的可扩展式汽车照明系统

技术领域

本发明涉及汽车电子控制器领域，具体涉及一种基于车身控制单元的可扩展式汽车照明系统。

背景技术

汽车电子技术是汽车产业发展最迅速的领域，机电一体化是汽车未来的发展趋势。随着汽车电子控制系统的的复杂化，汽车内部模块之间的通信互联也在增加，加之众多的电气设备和繁杂的保护电路，造成信号之间的干扰，会导致汽车的性能受影响。特别是传统的车灯控制系统线束过多且布线复杂，电磁干扰变得更加严重，降低了系统的可靠性。

现有汽车的功能都需要ECU模块来进行控制，以此实现整车信息处理，但分散的ECU模块容易导致车辆线束布置复杂，整车成本高昂，因此出现了以域为单位的DCU域控制器架构。以照明域为例，分为车内照明和车外照明，车内照明包括阅读灯、氛围灯、迎宾灯等，车外照明包括前照灯、雾灯、转向灯、制动灯等。供应商针对每一种灯都有不同的解决方案，驱动部分和控制部分可集成可分立，控制板的主控芯片也有众多选择，在整车设计时整合难度较大。

因此，针对汽车照明域，有必要提供一种可按需扩展，集中控制且成本可控的汽车照明系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为现有汽车照明系统在灵活设计时，控制方面难以兼容、线束复杂和成本较高。

对此，本发明提供了一种基于车身控制单元的可扩展式汽车照明系统，适用于采用车身控制单元的汽车。包括车灯控制模块、驱动模块、保护模块和车灯。所述车灯控制模块位于车身控制单元中，输入信号来自车身控制单元，输出控制信号通过总线连接所述驱动模块。所述驱动模块接收来自所述车灯控制模块的控制信号，输出驱动信号经所述保护模块连接所述车灯。

所述车灯控制模块内置于车身控制模块中，用于向所述驱动模块发出驱动信号。所述车灯控制模块包括地址分配单元和故障诊断单元。所述车灯控制模块接收车身控制单元发出的开灯指令，由所述地址分配单元给开灯指令分配相应的灯的地址，从而通过CAN总线向位于不同地址的灯独立地发送控制信号。所述故障诊断单元向所述驱动模块和所述保护模块发送状态询问信号和故障询问信号，接收状态应答信号和故障应答信号；所述故障诊断单元根据所述状态应答信号和故障应答信号判断故障情况，并将故障类型根据处理方式分为三类：第一类故障为提示并作记录，不进行处理的故障；第二类故障为提示并作记录，关断、待恢复正常后再度启动的故障；第三类故障为提示并作记录，立即关断且不启动，直至人工维修的故障。

其中，所述第一类故障由所述车灯控制单元定时向所述驱动模块和所述保护模块发送询问信号，获取故障情况。所述第二类故障由所述驱动模块和所述保护模块作关断等处理，向所述车灯控制单元发送故障信息；所述驱动模块和所述保护模块对车灯的运行进行实时检测，当发现运行情况恢复正常后，随即恢复启动，并且向所述车灯控制单元发送恢复启动的信息。所述第三类故障由所述驱动模块和所述保护模块作关断处理，向所述车灯控制单元发送故障信息，且不再启动，直至人工维修恢复正常后才可再度启动。

优选地，所述第一类故障包括照明系统中有所述车灯开路，开路运行不会对汽车照明系统有损害，且汽车使用者难以单独修复故障，故只由所述车灯控制单元记录故障情况。

优选地，所述第二类故障包括照明系统中有所述车灯过温运行。当所述车灯过温运行时，所述车灯对应的所述驱动模块可以降功率运行，若仍然持续过温超过一定时间，则由其对应的所述保护模块进行关断处理，并向所述车灯控制单元发送故障信息，待温度恢复正常后再度启动。

优选地，所述第二类故障包括照明系统中有所述车灯欠压运行。当所述车灯欠压运行时，所述车灯对应的所述驱动模块可以降功率运行，若电压继续下降，不能满足降功率运行的要求，则由其对应的所述保护模块进行关断处理，并向所述车灯控制单元发送故障信息，待电压恢复正常后再度启动。

优选地，所述第三类故障包括照明系统中有所述车灯发生短路，当所述车灯短路时，所述车灯对应的所述驱动模块或保护模块立即关断所述车灯，并向所述车灯控制单元发送故障信息，直至人工维修恢复正常后才可再度启动。

所述驱动模块用于驱动其对应的所述车灯的开关，包括CAN收发器、逻辑控制器和电压转换电路。所述CAN收发器用于通过CAN总线接收所述车灯控制单元发出的开关信号、状态询问信号、故障询问信号，还通过CAN总线向所述车灯控制单元发送状态应答信号、故障应答信号。所述逻辑控制器用于将所述CAN收发器接收到的开关信号进行逻辑运算后生成实际控制所述车灯的开关信号；还用于将所述车灯的运行状态和故障检测信息转换成状态应答信号和故障应答信号，发回给所述CAN收发器。所述电压转换电路用于产生所述车灯开启所必要的能量。

所述保护模块用于对其对应的所述车灯进行过流保护、过温保护、过压保护、欠压保护和开路保护。所述保护模块对其对应的所述车灯进行实时的故障监测，并且根据故障情况由所述保护模块对其对应的所述车灯进行关断等合适的处理。

优选地，当所述车灯之间物理距离较近时且开启所必要的能量相同时，所述车灯之间可以共用相同的所述驱动模块和保护模块，由此可以减少线束，降低系统复杂度。

所述车灯包括车内照明灯、车外照明灯和信号灯。每一车灯都有其对应的所述驱动模块和保护模块，在所述车灯控制模块中都有其相应的CAN总线中的地址。

优选地，本发明所述的一种基于车身控制单元的可扩展式汽车照明系统，可以根据装配需要，增加所述车灯及其对应的所述驱动模块、保护模块，并且在所述车灯控制模块中增加其对应的地址和控制指令。

本发明所述的一种基于车身控制单元的可扩展式汽车照明系统，将所有车灯的控制信号集中在了车身控制单元中，提高了汽车照明控制对不同供应商的兼容度，还避免了控制信号因为系统复杂受到干扰导致误触发的情况。同时本系统将所述驱动模块和所述车灯置于物理上邻近的位置，保证了驱动的可靠性；控制端和驱动端的双重保护机制也使得本系统的运作更加安全。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实施例了解到。

为了让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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它相关的附图。

图1为本发明所述的一种基于车身控制单元的可扩展式汽车照明系统的系统框图；

图2为本发明所述的一种基于车身控制单元的可扩展式汽车照明系统关于矩阵式前照灯的实施例；

图3为本发明所述的一种基于车身控制单元的可扩展式汽车照明系统关于传统式前照灯的实施例；

图中编号：

10：车灯控制模块；201、201A、201B、202、203、204、：驱动模块；

2011：CAN收发器；2012：逻辑控制器；2013：电压转换电路；

301、302、303、304：保护模块；3011：过压/欠压检测电路；3012：过温检测电路；

401、402：前照灯；403：倒车灯；404：刹车灯；405：仪表盘灯。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

请参阅图1，为本发明所述的一种基于车身控制单元的可扩展式汽车照明系统的系统框图。包括车灯控制模块10、驱动模块（201、202、203、204）、保护模块（301、302、303、304）和车灯（401、402、403、404、405）。车灯控制模块10位于车身控制单元中，输出信号通过总线连接驱动模块（201、202、203、204）。驱动模块（201、202、203、204）接收来自车灯控制模块10的驱动信号，输出端经保护模块（301、302、303、304）连接车灯（401、402、403、404、405）。其中车灯401、402为汽车两个前照灯，车灯403为倒车灯，车灯404为刹车灯，车灯405为仪表盘灯。

请参阅图2，为本发明所述的一种基于车身控制单元的可扩展式汽车照明系统关于矩阵式前照灯的实施例。包括车灯控制模块10、驱动模块201A与201B、矩阵式前照灯401。车灯控制模块10通过CAN总线向CAN收发器发送车灯控制信号，同时CAN收发器还接收过流检测信号、过温检测信号和短路检测信号，逻辑控制器根据控制信号和用于保护的检测信号产生驱动信号，驱动信号经处理后转换成PWM信号控制矩阵式前照灯401。在矩阵式前照灯401的开关处，还提供LED开路检测，检测信号可经逻辑控制器发送给CAN收发器。升降压驱动电路201B作为驱动模块的一部分为矩阵式前照灯提供能量。同时CAN收发器会将收集到的故障检测信息通过CAN总线发送给车灯控制模块10，以便车身控制单元根据车灯的故障情况调整整车的运行。

请参阅图3，为本发明所述的一种基于车身控制单元的可扩展式汽车照明系统关于传统式前照灯的实施例。包括驱动模块（2011、2012、2013）、保护模块（3011、3012）、传统式前照灯402。车灯控制模块通过CAN总线向CAN收发器2011发送车灯控制信号，同时CAN收发器2011还接收过压/欠压检测信号，逻辑控制器根据控制信号和用于保护的检测信号产生驱动信号控制传统式前照灯402。在传统式前照灯402处，还提供过温检测3012，检测信号可经逻辑控制器2012发送给CAN收发器2011。电压转换电路2013作为驱动模块的一部分为传统式前照灯提供能量。同时CAN收发器2011会将收集到的故障检测信息通过CAN总线发送给车灯控制模块，过温检测电路3012会将温度检测信息发送给车灯控制模块，以便车身控制单元根据车灯的故障情况调整整车的运行。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种基于车身控制单元的可扩展式汽车照明系统，其特征在于，包括车灯控制模块、驱动模块、保护模块和车灯；

所述车灯控制模块内置于车身控制模块中，包括地址分配单元和故障诊断单元；所述车灯控制模块接收车身控制单元发出的开灯指令，由所述地址分配单元给开灯指令分配相应的灯的地址，从而通过CAN总线向位于不同地址的灯独立地发送控制信号；所述故障诊断单元向所述驱动模块和所述保护模块发送状态询问信号和故障询问信号，接收状态应答信号和故障应答信号；所述故障诊断单元根据所述状态应答信号和故障应答信号判断故障情况，将故障类型根据处理方式分为三类：第一类故障为提示并作记录，不进行处理的故障；第二类故障为提示并作记录，关断、待恢复正常后再度启动的故障；第三类故障为提示并作记录，立即关断且不启动，直至人工维修的故障；

所述驱动模块包括CAN收发器、逻辑控制器和电压转换电路；所述CAN收发器通过CAN总线接收所述车灯控制单元发出的开关信号、状态询问信号、故障询问信号，还通过CAN总线向所述车灯控制单元发送状态应答信号、故障应答信号；所述逻辑控制器将所述CAN收发器接收到的开关信号进行逻辑运算后生成实际控制所述车灯的开关信号；还将所述车灯的运行状态和故障检测信息转换成状态应答信号和故障应答信号，发回给所述CAN收发器；所述电压转换电路用于产生所述车灯开启所必要的能量；

所述保护模块对其对应的所述车灯进行实时的故障监测，并且根据故障情况由所述保护模块对其对应的所述车灯进行关断等处理；

所述车灯包括车内照明灯、车外照明灯和信号灯；每一车灯都有其对应的所述驱动模块和保护模块，在所述车灯控制模块中都有其相应的CAN总线中的地址和控制指令。

2.如权利要求1所述的一种基于车身控制单元的可扩展式汽车照明系统，其特征在于，所述第一类故障由所述车灯控制单元定时向所述驱动模块和所述保护模块发送询问信号，获取故障情况；

所述第二类故障由所述驱动模块和所述保护模块作关断等处理，向所述车灯控制单元发送故障信息；所述驱动模块和所述保护模块对车灯的运行进行实时检测，当发现运行情况恢复正常后，随即恢复启动，并且向所述车灯控制单元发送恢复启动的信息；

所述第三类故障由所述驱动模块和所述保护模块作关断处理，向所述车灯控制单元发送故障信息，且不再启动，直至人工维修恢复正常后才可再度启动。

3.如权利要求1所述的一种基于车身控制单元的可扩展式汽车照明系统，其特征在于，当增加所述车灯数量时，需要增加所述车灯及其对应的所述驱动模块、保护模块，并且在所述车灯控制模块中增加其对应的地址和控制指令。

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