CN202046273U

CN202046273U - 车身控制器

Info

Publication number: CN202046273U
Application number: CN2011200407147U
Authority: CN
Inventors: 庞仁勇; 黄少堂; 任强; 胡素君
Original assignee: Guangzhou Automobile Group Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Automobile Group Co Ltd
Priority date: 2011-02-17
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2011-11-23
Anticipated expiration: 2021-02-17

Abstract

本实用新型公开了一种车身控制器，包括中央控制单元、输入信号处理单元、输出驱动电路单元、高速CAN通信接口、低速CAN通信接口、LIN通信接口、备用LIN通信接口、射频接收单元、IMMO通信单元；本实用新型提供的车身控制器，控制对象包括汽车的车门、门锁、车灯、车窗、雨刮、发动机箱门、行李箱门等车身负载；并且能够与汽车上的各种ECU进行通信，还集成了遥控钥匙射频接收单元和IMMO通信单元，减少汽车电子控制单元的数量，简化了线束连接。

Description

车身控制器

技术领域

本实用新型涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种车身控制器。

背景技术

随着汽车电子技术的发展，汽车上越来越多的机械控制结构被电子控制单元（Electronic Control Unit，ECU）所替代。最初各个ECU都是孤立的，单独控制各自的功能，它们之间没有数据交换。随着汽车上ECU数量的增多，逐渐采用总线方式将这些ECU连接起来，实现数据共享。车身控制器（Body Control Module，BCM）负责的控制对象比较复杂，主要包括车门、门锁、车灯、门窗、天窗、雨刮、发动机箱门，行李箱门等，并且通过网络接口与其它ECU进行信息交换和共享。

现有的遥控钥匙（Remote Keyless Entry，RKE）信号接收模块和发动机防盗（Immobilizer，IMMO）基站通常也是单独的模块，还需要单独线束与车身控制器连接，这也会导致车身线束更加复杂。现有的车身控制器大多采用单一网络控制，通信功能有限，导致汽车电子控制单元数量增多，线束连接复杂。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种车身控制器，以减少汽车电子控制单元的数量，简化车身控制的线束。

为解决以上技术问题，本实用新型实施例提供一种车身控制器，包括中央控制单元、输入信号处理单元、输出驱动电路单元、高速CAN通信接口、低速CAN通信接口、LIN通信接口、射频接收单元、IMMO通信单元；

所述输入信号单元与所述中央控制单元相连接；输入信号单元采集汽车上的开关和传感器信号，转换为所述中央控制单元能识别的输入信号，并传送至所述中央控制单元；

所述中央控制单元对所述输入信号进行识别、控制处理，并向所述输出驱动电路单元发送控制信息；

所述输出驱动电路单元与所述中央控制单元相连接；所述输出驱动电路单元将所述中央控制单元发出的控制信息转换为驱动负载的信号，对汽车车身负载进行驱动控制；

所述中央控制单元通过所述高速CAN通信接口与汽车的发动机控制***、安全气囊控制单元、变速器控制单元、防抱死刹车***、电子稳定***进行通信连接；

所述中央控制单元通过所述低速CAN通信接口与汽车的组合仪表、车载娱乐***、空调控制***、倒车雷达进行通信连接；

所述中央控制单元通过所述LIN通信接口与汽车的车窗控制模块、天窗控制模块进行通信连接；

所述射频接收单元与所述中央控制单元相连接；所述中央控制单元通过所述射频接收单元接收遥控钥匙射频信号，并对射频信号进行控制处理；

所述IMMO通信单元与所述中央控制单元相连接；所述中央控制单元通过所述IMMO通信单元与带转发器的遥控钥匙进行低频通信连接。

进一步的，所述车身控制器还包括备用LIN通信接口。

所述车身控制器还通过所述低速CAN通信接口与诊断仪相连接；所述诊断仪通过所述低速CAN接口对车身控制器进行功能在线配置和诊断。

本实用新型实施例提供的车身控制器，其控制功能全面，控制对象包括汽车的车门、门锁、车灯、车窗、雨刮、发动机箱门、行李箱门等车身负载；且通信功能强大，包括2路CAN通信接口和2路LIN通信接口，可与汽车上的各种ECU进行通信，支持诊断和在线配置功能；并且，车身控制器同时在两路CAN通信接口间转发报文，实现网关的功能。此外，该车身控制器还集成了遥控钥匙射频接收单元和IMMO通信单元，减少汽车电子控制单元的数量，简化了线束连接。

附图说明

图1是本实用新型提供的车身控制器的第一实施例的结构示意图；

图2是本实用新型提供的车身控制器的第二实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见图1，是本实用新型提供的车身控制器的第一实施例的结构示意图。

本实施例提供的车身控制器包括：中央控制单元1、输入信号处理单元2、输出驱动电路单元3、高速CAN（Controller Area Network，控制器局域网）通信接口4（简称PCAN接口）、低速CAN通信接口5（简称BCAN接口）、LIN（Local Interconnection Network，本地互联网络）通信接口6（简称LIN接口）、备用LIN通信接口7（简称备用LIN接口）、射频接收单元8、IMMO通信单元9。

下面结合图2，对本实用新型提供的车身控制器的结构，及其应用于汽车车身控制的工作原理进行详细描述。

参见图2，是本实用新型提供的车身控制器的第二实施例的结构示意图。

输入信号单元2与中央控制单元1相连接；输入信号单元2采集汽车上的开关和传感器信号，转换为中央控制单元1能识别的输入信号，并传送至中央控制单元1；

中央控制单元1对所述输入信号进行识别、控制处理，并向输出驱动电路单元3发送控制信息；

输出驱动电路单元3与中央控制单元1相连接；输出驱动电路单元3将中央控制单元1发出的控制信息转换为驱动负载（例如灯、电机、继电器等）的信号，对汽车车身负载进行驱动控制。具体实施时，输出驱动电路单元3能够实现车身控制器对汽车车身的车门、门锁、车灯、雨刮、发动机箱门、行李箱门的控制。

中央控制单元1通过高速CAN通信接口4（即PCAN接口）与汽车的EMS（Engine Manage System，发动机控制***）、SRS（Supplemental Restraint System，安全气囊控制单元）、TCU（Transmission Control Unit，变速器控制单元）、ABS（Anti-locked Braking System，防抱死刹车***）、ESP（Electronic Stability Program，电子稳定***）进行通信连接。具体实施时，高速CAN通信接口4的通信波特率为500kbps，是车身控制器与EMS、SRS、TCU、ABS/ESP等与动力及安全相关的ECU的通信接口。车身控制器通过PCAN接口接收各个控制器的信号实现控制功能，并且根据各个控制器的要求发送或者转发需要的控制信号，同时转发到BCAN实现信息的共享。车身控制器接收来自ABS/ESP的车速信号及其验证信号进行点火钥匙关闭自动解锁、急刹车危险灯闪烁等功能，接收来自SRS的碰撞信号实现自动解锁和危险灯闪烁的功能，接收来自EMS的防盗认证信号进行密码运算，然后解除防盗等功能。车身控制器采集并发送钥匙状态信号、雨刮状态信号、近光灯、远光灯、雾灯等大功率灯的状态信号到PCAN实现信息共享。

中央控制单元1通过低速CAN通信接口5（即BCAN接口）与汽车的组合仪表、车载娱乐***、空调控制***、倒车雷达进行通信连接；并能使用诊断仪通过BCAN接口对车身控制器进行功能在线配置和诊断。具体实施时，低速CAN通信接口5（即BCAN）的通信波特率为125kbps，是车身控制器与组合仪表、车载娱乐***、空调控制***、倒车雷达等与娱乐及舒适性相关的ECU的通信接口。同时BCAN接口还是诊断仪的诊断接口，车身控制器还通过低速CAN通信接口5与诊断仪相连接。诊断仪通过该BCAN接口可实现车身控制器的部分功能的在线配置，输入输出状态的读取，故障码的读取和清除，对部分负载在线操作，密码写入，以及钥匙学习。并且，车身控制器通过BCAN接口从仪表接收总里程信号，接收空调外部温度信号和压缩机启动请求等信号，并转发到PCAN上实现信息共享；车身控制器采集并发送钥匙状态信号、门状态信号、各种报警信号、各种灯的状态信号及开关状态信号到BCAN实现信息共享。

车身控制器同时在高速CAN通信接口4、低速CAN通信接口5间转发报文，实现网关的功能。网关可以接收一个网络的报文，直接转发到另一个网络上，并可以实现对报文标识符、周期、数据长度、发送类型的改变，还能按照需要对一个或多个报文中的信号进行拆分并重新打包成一个报文，发送到另外一个网络上，实现对CAN网络路由的优化，降低每个CAN网络的负载率。

中央控制单元1通过LIN通信接口6与车窗控制模块、天窗控制模块进行通信连接，备用LIN接口7作为功能扩展用。车身控制器通过LIN通信接口6实现对整个LIN总线***的调度和管理。车身控制器发送车窗升降命令给车窗控制模块，实现对车窗升降的控制，发送天窗开闭的命令给天窗，实现对天窗的控制；车身控制器接收车窗控制模块和天窗控制模块的状态信号，用于车身功能的控制。车身控制器还通过LIN接口实现对车窗控制模块和天窗控制模块的故障诊断。

射频接收单元8与中央控制单元1相连接；中央控制单元1通过射频接收单元8接收遥控钥匙射频信号，并对射频信号进行控制处理；对射频信号处理后控制相应执行器的动作。具体实施时，射频接收单元8的工作频率为433.92MHz，实现车身控制器对遥控钥匙发出的射频（RF）信号的接收，实现遥控上锁/解锁、开左前门窗/关左前门窗、开天窗/关天窗等功能。

IMMO通信单元9与中央控制单元1相连接；中央控制单元1通过IMMO通信单元9与带转发器（Transponder）的遥控钥匙进行低频通信连接，实现钥匙学习和发动机防盗功能。具体实施时，IMMO通信单元9 的工作频率为125kHz，实现车身控制器与带转发器的遥控钥匙之间的低频（LF）通信，完成钥匙学习和发动机防盗认证功能。

钥匙学习是遥控钥匙和车身控制器相匹配的过程。遥控钥匙***点火锁并打到ON档，诊断仪首先通过诊断命令0x10和0x27进入扩展诊断模式（Extended Diagnostic Session）和安全访问级别2（Security Access Level 2）。然后通过例程控制（Routine Control）诊断命令0x31启动钥匙学习例程。通过钥匙学习例程，钥匙的唯一标识信息（IDE，Identifier）写入到车身控制器存储区中，车身控制器发给遥控钥匙的密钥信息ISK（IMMO Secret Key）也写入到遥控钥匙的存储区中，然后退出诊断，完成钥匙学习。

钥匙学习完成后，当遥控钥匙的按键被按下时，发送给车身控制器的指令信息带有钥匙的IDE信息，车身控制器收到指令信息后通过与自身存储区存储的已学习钥匙的IDE信息比较，确认是否是本车的遥控钥匙发出的指令。如果是则执行相应的动作，如果不是则忽略。

发动机防盗认证包括两个部分：遥控钥匙与车身控制器之间的认证、车身控制器与EMS之间的认证。遥控钥匙***点火锁并打到ON档，车身控制器会启动防盗认证过程。车身控制器向遥控钥匙发送认证请求，遥控钥匙返回自身的IDE信息，车身控制器将IDE和ISK以及自身产生一个随机数通过保密算法生成一个签名。车身控制器将随机数和签名发送给遥控钥匙。遥控钥匙根据同样的加密算法生成签名信息并比较，一致则返回认证通过信息，不一致则不返回信息。车身控制器收到遥控钥匙返回的认证通过信息则将钥匙认证标志置为OK，否则置为ERR。

EMS在钥匙***点火锁并打到ON档后一段时间后发起车身控制器与EMS之间的认证过程。EMS和车身控制器在下线时写入了一个相同的密钥ESK（Engine Secret Key）。EMS将自身生成的一个随机数发给车身控制器，车身控制器将收到的随机数和自身存储的ESK通过加密算法算出一个数值，如果钥匙认证的结果为OK则车身控制器将该数值返回给EMS，如果钥匙认证结果为ERR，则车身控制器返回钥匙认证ERR信息给EMS。EMS收到车身控制器返回的数值后与自身根据相同算法算出来的数值进行比较，一致则发出发动机释放的信息给车身控制器，认证通过，不一致或钥匙认证结果为ERR则发出发动机锁定的信息给车身控制器，认证失败，车身控制器启动防盗报警。

下面仅以其中的一个实施例，说明车身控制器对汽车车身的车门、门锁、车灯、雨刮、发动机箱门、行李箱门等负载的控制方式。

车门包括左前门、右前门、左后门、右后门，车身控制器通过车身上安装的Ajar开关对车门的状态进行检测；门锁包括左前门锁、右前门锁、左后门锁、右后门锁，车身控制器通过门锁电机控制门锁的上锁与解锁；车灯包括室内灯、室外灯（近光灯、远光灯、位置灯、倒车灯、刹车灯、转向灯、前雾灯、后雾灯、自动灯）。具体如下：

室内灯具有渐亮和渐灭效果，并根据车门状态和点火开关位置自动点亮和熄灭；

近光灯可通过近光灯开关、自动灯光和跟随回家灯光功能控制点亮。跟随回家灯光功能是指在点火开关处于OFF的10min内，在2s内近光灯开关从OFF打到其它位置并且回到OFF位置，则近光灯点亮30s。如果在此30s内有任意一个门打开，则近光灯重新定时亮80s。如果所有门关闭则重新定时30s。

远光灯在点火开关处于ON状态，近光灯点亮，组合开关打到远光灯或Flash位置时被点亮。

位置灯在组合开关打到位置灯、近光灯位置时点亮，或在自动灯光时根据光线强度点亮。

倒车灯在点火开关在ON位置并且倒车档开关在ON时点亮。

刹车灯在刹车开关在ON状态时点亮。

左转向灯在转向开关处于左转向位置时闪烁点亮，右转向灯在转向开关处于右转向位置时闪烁点亮，闪烁周期为706ms，占空比50%。在危险报警开关处于ON位置时，左右转向灯均闪烁点亮，闪烁周期为706ms，占空比50%。

前雾灯在点火开关处于ON档，组合开关打到位置灯或近光灯位置时，打开前雾灯开关则点亮。

后雾灯在点火开关处于ON档，位置灯ON状态，近光灯ON状态或前雾灯ON状态时，打开后雾灯开关则点亮。

组合开关打到自动灯位置时，汽车上的光传感器会根据环境光线强度自动点亮位置灯或近光灯。

前雨刮有高速、低速、短时和间歇4档，并且间歇时间可调。

车身控制器通过Ajar开关的状态检测发动机箱门和行李箱门状态，并通过发动机箱门锁和行李箱门锁控制发动机箱门和行李箱门的开启。

本实用新型实施例提供的车身控制器，其控制功能全面，控制对象包括汽车的车门、门锁、车灯、车窗、雨刮、发动机箱门、行李箱门等车身负载；且通信功能强大，包括2路CAN通信接口和2路LIN通信接口，可与汽车上的各种ECU进行通信，支持诊断和在线配置功能；并且，车身控制器同时在两路CAN通信接口间转发报文，实现网关的功能。此外，该车身控制器还集成了遥控钥匙射频接收模块和IMMO通信模块，减少汽车电子控制单元的数量，简化了线束连接。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种车身控制器，其特征在于，包括中央控制单元、输入信号处理单元、输出驱动电路单元、高速CAN通信接口、低速CAN通信接口、LIN通信接口、射频接收单元、IMMO通信单元；

2.如权利要求1所述的车身控制器，其特征在于，所述车身控制器还包括备用LIN通信接口。

3.如权利要求2所述的车身控制器，其特征在于，所述车身控制器还通过所述低速CAN通信接口与诊断仪相连接；所述诊断仪通过所述低速CAN接口对车身控制器进行功能在线配置和诊断。