CN202463742U

CN202463742U - 一种车身控制器

Info

Publication number: CN202463742U
Application number: CN2012200397690U
Authority: CN
Inventors: 何银山; 王道成; 朱东; 胡虎; 王太斌; 杨小兵; 侯斐
Original assignee: DONGFENG XIANGFAN INSTRUMENT SYSTEMS Co Ltd
Current assignee: Dongfeng Automobile Electronics Co Ltd
Priority date: 2012-02-08
Filing date: 2012-02-08
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2022-02-08

Abstract

本实用新型的名称为一种车身控制器。属于汽车电子控制技术领域。它主要是解决车身部件故障时不易及时发现和智能化程度低的问题。它的主要特征是：包括微控制器和与该微控制器连接的外围复位电路、晶振电路、电源电路和EEPROM电路，与微控制器I/O端连接的输出继电器控制电路、开关信号输入电路、门锁电机控制电路、蜂鸣器驱动电路；还包括与微控制器I/O端连接的唤醒电路，遥控信号处理电路，矩阵开关扫描电路，左右转向及后部灯功率驱动电路和故障诊断电路。本实用新型具有故障实时诊断、接线端子减少、可靠性高、成本低和智能化程度高的特点，主要用于车身部件的智能控制电子装置。

Description

一种车身控制器

技术领域

本实用新型属于汽车电子控制技术领域。具体涉及一种汽车车身控制器。

背景技术

传统车身部件的控制是直接通过开关和继电器进行控制，流过开关的电流大，触点容易损坏，且不易实现部件的故障诊断。随着电子技术在汽车上的迅速推广，对整车智能化、可操控性要求越来越高，并要求具有故障实时诊断功能，提高汽车的可维护性。以微处理器为核心，实现车身部件智能化控制，提高可操控性和可维护性的车身控制产品应运而生。如由微控制器和与该微控制器连接的外围复位电路、晶振电路、电源电路和EEPROM电路，以及与该微控制器连接的输出继电器控制电路、开关信号输入电路、门锁电机控制电路、蜂鸣器驱动电路、雨刮电机控制电路构成的车身控制器，由于未采用唤醒电路、左右转向及后部灯故障诊断电路等，因而不能满足整车智能化控制和故障实时诊断功能的要求。

发明内容

本实用新型的目的就是针对上述传统车身控制不足之处而提供一种车身部件的智能控制电子装置-车身控制器。

本实用新型的技术解决方案是：一种车身控制器，包括微控制器和与该微控制器连接的外围复位电路、晶振电路、电源电路和EEPROM电路，与微控制器I/O端连接的输出继电器控制电路、开关信号输入电路、门锁电机控制电路、蜂鸣器驱动电路、雨刮电机控制电路，上述电路为通用电路，其特征是：还包括与微控制器I/O端连接的唤醒电路，遥控信号处理电路，矩阵开关扫描电路，左右转向及后部灯故障诊断电路。

本实用新型的技术解决方案中所述的唤醒电路由唤醒条件输入判断电路和微处理器组成，其中，唤醒条件输入判断电路由或门及其门开关信号输入端、遥控器信号输入端、钥匙进入检测信号输入端、危险报警信号输入端、门锁电机位置开关信号输入端到组成。

本实用新型的技术解决方案中所述的遥控信号处理电路是通过UHC无线芯片和微处理器芯片组成。通过对与车身控制器匹配的遥控钥匙发出的加密信号进行解密运算，识别出操控指令，经微处理器处理，实现遥控开锁、闭锁。遥控钥匙信号采用滚动加解密技术。

本实用新型的技术解决方案中所述的矩阵开关扫描电路由连接到矩阵开关输出端的采样电路，连接该采样电路端由反向集成芯片74L14构成的反向输出电路，连接到反向输出电路端的微处理器的I/O端组成。外部开关信号采集采用矩阵扫描的方式对操控开关的指令信号进行识别，经微处理器处理，然后控制车身部件工作。

本实用新型的技术解决方案中所述的左右转向及后部灯故障诊断电路由VND5E025MKTR集成芯片及其外围电路构成，其中，VND5E025MKTR集成芯片的控制引脚分别与左右转向信号端、位置灯信号端、后雾灯信号端、制动灯信号端连接，VND5E025MKTR集成芯片的CURRENT-SENSE端与微处理器的I/O端连接。微控制器输出控制信号CPU I/O直接作用于VND5E025MKTR集成芯片，用来驱动左右转向灯、位置灯、后雾灯、制动灯，被控器件发生相应动作；对故障诊断电路过程中的电流进行采样，若某个被控器件发生错误，则驱动电流将明显改变，从而判断是否有故障发生，同时将故障信息进行直观反映。故障信息反映为左右转向故障，则动作时快闪；后部灯光故障时，仪表直观显示。

本实用新型由于在现有微控制器和与该微控制器连接的外围复位电路、晶振电路、电源电路和EEPROM电路，以及与该微控制器连接的输出继电器控制电路、开关信号输入电路、门锁电机控制电路、蜂鸣器驱动电路、雨刮电机控制电路构成的车身控制器基础上，增加了唤醒电路、遥控信号处理电路、矩阵开关扫描电路和左右转向及后部灯故障诊断电路，因而可使车身控制器具有休眠模式、正常模式、测试模式几种工作状态，通过对外部开关信号的采集，并经微处理器处理，实现对车身部件的控制，同时具有遥控钥匙信号处理功能和故障诊断功能，提高了系统可维护性。

休眠模式、正常模式、测试模式几种工作状态具体为：休眠模式下，该控制器处于低功耗；测试模式下，该控制器可与配套装置进行通讯，进行系统自检；正常模式下，该控制器信号输入接口接收外部操控信号，由信号采集电路完成信号采样，传送给微处理器，微处理器实时处理和监控处理状态，输出给外围驱动电路（功率驱动电路和输出控制继电器电路），最终使车身部件灯光（包括转向灯、前雾灯、后雾灯、位置灯、室内灯、远光灯、近光灯、制动灯、超车灯）、雨刮、门锁等车身部件按指令动作。

本实用新型通过采集如下信号：矩阵开关信号、钥匙进入检测、点火锁ACC信号、点火锁IGN信号、车速信号、危险报警信号、制动踏板信号、前雾灯开关信号、遥控钥匙信号等，由微控制器进行分析处理，然后进行驱动输出，使相应负载（如位置灯、转向灯、雨刮、蜂鸣器、门锁等）工作或关闭。同时，对所控制的车身部件进行监控，出现故障时进行报警，最终在仪表上给予提示。与传统控制相比较，其最明显的一点是具有自诊断功能，及时对故障给予提示，方便故障排查；采用操作简便的矩阵开关，减少接线端子，既提高可靠性，又降低成本。本实用新型提高了车身部件控制的智能化程度，克服了传统控制方式下，故障难于及时发现的问题。同时带有遥控门锁功能，更便于用户使用。本实用新型具有故障实时诊断、接线端子减少、可靠性高、成本低和智能化程度高的特点。本实用新型主要用于车身部件的智能控制电子装置。

附图说明

图1是本实用新型车身控制器控制方案图。

图2是本实用新型微处理器电路图。

图3是本实用新型微处理器电源电路图。

图4是本实用新型车身控制器唤醒电路图。

图5是本实用新型车身控制器矩阵开关扫描电路图。

图6是本实用新型车身控制器遥控信号处理电路图。

图7是本实用新型车身控制器故障诊断和功率驱动电路。

图8是本实用新型车身控制器提示、警告、报警电路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述：

如图1所示。车身控制器由主控制芯片-富士通微控制器U1、电源电路1、唤醒电路2、信号采样电路3、开关信号输入电路4、矩阵开关扫描电路5、遥控信号处理电路6、左右转向及后部灯故障诊断电路7、矩阵开关输出电路8、输出继电器控制电路9、功率驱动电路10、门锁电机控制电路11、提示、警告、报警电路12。其中，对于系统常规通用电路单元如外围复位电路、晶振电路和EEPROM电路在此不再详细说明。开关信号输入电路4包括门开关信号输入端4-1、危险报警开关信号输入端4-2、前雾灯开关信号输入端4-3、门锁电机位置开关信号输入端4-4、钥匙进入检测信号输入端4-5、车速信号输入端4-6、遥控器信号输入端4-7。输出控制电路包括输出继电器控制电路9、功率驱动电路10构成。输出继电器控制电路9包括雨刮动作周期输出端9-1、雨刮高低速输出端9-2、近光输出端9-3、远光输出端9-4、前雾灯输出端9-5。功率驱动电路10包括转向灯输出端10-1、位置灯输出端10-2、后雾灯输出端10-3、制动灯输出端10-4。

如图2所示。微控制器U1由富士通芯片MB90F927S及外围基础器件构成。其中，P80、P81、P82、P83、P84、P85、P86为矩阵开关扫描电路最终输入端，具体实现方式：图5电路的输出信号CPU-74-IO19端，连接一个限流电阻，接P80，构成一个矩阵信号的输入总成，其余矩阵信号输入按此原理；微控制器U1的36引脚为系统唤醒信号最终输入端，具体实现方式：图4的输出信号EXT_Wakeup端接U1的36引脚，构成系统唤醒信号的输入总成；U1的44引脚为电源采样检测信号最终输入端，具体实现方式：图4的输出信号AD5直接接入U1的44引脚，构成系统的电源检测总成；U1的77引脚为系统的复位信号输入端，具体实现方式：图3的复位信号RST直接接入U1的77引脚，构成电源检测的复位总成；U1的79、85引脚为遥控钥匙学习和遥控钥匙动作信号最终输入端，具体实现方式：U1的85引脚接图4中RKE_TX端发送的信号，完成遥控信号控制输入总成，U1的79引脚接图4中RKE_Learn端发送的信号，完成遥控器学习总成；U1的21、22、26、28、29引脚为驱动左右转向灯、位置灯、后雾灯、制动灯动作的信号，具体实现方式为：将开关采样信号经U1处理后，输出控制信号经U1的28、29引脚接图5的Mos_Ctrl1 、Mos_Ctrl2端完成对左右转向的控制，构成左右转向灯的驱动电路总成，其余功率驱动电路按此原理进行；U1的40、41、43、45、46引脚为故障诊断检测信号输入端，具体实现方式：图7中AD6、AD7接入U1的45、46引脚，完成故障诊断信号的输入总成，其余电路按此原理。

如图3所示。电源电路1采用技术成熟的TLE4275-Q1集成电源芯片及相应的外围电路组成。IGN接钥匙进入信号端，V+接电瓶电源端，RST接复位信号端，输出+5V电源为整个系统提供电源，此外VBB_Logic接系统输入电源，AD5接U1的AD5端。二极管Dp1、2、3的单向导通性防止电源反接，稳压二极管Cp1确保电源过压状态不影响系统性能。整体构成一个稳定的电源电路单元，同时可对系统在外部电源电压发生异常时，及时对微处理器发出自动复位信号。

如图4所示。唤醒电路2的作用使处于休眠状态的系统唤醒，进入正常工作模式。其中的唤醒条件有门开关信号CPU_74_IO9、遥控器信号KNOB、钥匙进入检测信号CPU_74_IO11、门锁电机位置开关信号CPU_74_IO10，上述信号唤醒信号通过或门74HC32D/NXP集成芯片与微控制器连接，只要有一个条件发生，即把休眠状态的系统唤醒。

如图5所示。矩阵开关扫描电路5，矩阵开关连接Switch scan input1此电路对矩阵开关的开关信号量进行采样，经分流电阻R174、分压电阻R171 、R172、滤波电容C171 、C172后，与后续反向器74HC14D/NXP连接，反向后信号传送给微处理器U1，由微处理器对矩阵开关信号进行分析，完成矩阵开关输入电路的输入。

如图6所示。遥控信号处理电路6，由无线模块UHF-RECEIVER和微处理器PIC12F683-I/SN及外围电路组成，其中分流、分压电阻R104、R105、R106、R107、R108、R109，滤波电容C202、C203、C204、C205组成。

如图7所示。左右转向及后部灯故障诊断电路7和功率驱动电路10，其中功率驱动电路10由信号采集电路3采集到的信号提供给微处理器U1，微处理器按预定程序处理后，输出控制信号Mos_Ctrl1、Mos_Ctrl2、Mos_Ctrl4、Mos_Ctrl6、Mos_Ctrl7及使能信号Mos_Ctrl3、Mos_Ctrl5。其中，控制信号Mos_Ctrl1、Mos_Ctrl2过限流电阻R32、R33到集成芯片输入引脚INPUT1、INPUT2，控制控制集成芯片VND5E025MKTR-E发生相应动作。此时AD7、AD7采集此过程中的电流值，若某个被控器件发生错误，则OUTPUT1、OUTPUT2输出驱动电流将明显改变，从而判断是否有故障发生，同时将故障信息进行直观反映。图7仅列举出左右转向的故障诊断电路，其余电路与此原理一致。故障信息反映为左右转向故障，则动作时快闪；后部灯光故障时，仪表直观提示。

如图8所示。提示、警告、报警电路12，BUZZER端接微处理器U1的输出信号BUZZER端，控制此电路的蜂鸣器工作。蜂鸣器根据不同的BUZZER控制信号，有不同的动作响应，从而完成提示、警告、报警工作。

车身控制器采用上述电路方式及相应的工作原理，采集如下控制信号：矩阵开关信号、钥匙进入检测、点火锁ACC信号、点火锁IGN信号、车速信号、危险报警信号、制动踏板信号、前雾灯开关信号、遥控钥匙信号等，由微处理器进行分析处理，然后进行驱动输出，使相应负载（如位置灯、转向灯、雨刮、蜂鸣器、门锁等）工作或关闭。同时，对所驱动的车身部件进行监控，出现故障时进行报警提示。

Claims

1.一种车身控制器，包括微控制器（U1）和与该微控制器（U1）连接的外围复位电路、晶振电路、电源电路（1）和EEPROM电路，与微控制器（U1）I/O端连接的输出继电器控制电路（9）、开关信号输入电路（4）、门锁电机控制电路（11）、蜂鸣器驱动电路（12）、矩阵开关输出电路（8），其特征是：还包括与微控制器（U1）I/O端连接的唤醒电路（2），遥控信号处理电路（6），矩阵开关扫描电路（5），左右转向及后部灯功率驱动电路（10）和故障诊断电路（7）。

2.根据权利要求1所述的一种车身控制器，其特征是：所述的唤醒电路（2）由唤醒条件输入判断电路和微处理器（U1）组成，其中，唤醒条件输入判断电路由或门及其门开关信号输入端、遥控器信号输入端、钥匙进入检测信号输入端、危险报警信号输入端、门锁电机位置开关信号输入端到组成。

3.根据权利要求1或2所述的一种车身控制器，其特征是：所述的遥控信号处理电路（6）是通过UHC无线芯片和微处理器芯片组成。

4.根据权利要求1或2所述的一种车身控制器，其特征是：所述的矩阵开关扫描电路（5）由连接到矩阵开关输出端的采样电路，连接该采样电路端的由反向芯片74L14构成的反向输出电路，连接到反向输出电路端的微处理器的I/O端组成。

5.根据权利要求1或2所述的一种车身控制器，其特征是：所述的左右转向及后部灯功率驱动电路（10）和故障诊断电路（7）由VND5E025MKTR集成芯片及其外围电路构成，其中，VND5E025MKTR集成芯片的控制引脚分别与左右转向信号端、位置灯信号端、后雾灯信号端、制动灯信号端连接，VND5E025MKTR集成芯片的CURRENT-SENSE端经匹配的外围电路与微处理器的I/O端连接。