專利名稱：車身控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車電子技術領域，尤其涉及一種車身控制器。
背景技術：
隨著汽車電子技術的發(fā)展，汽車上越來越多的機械控制結(jié)構(gòu)被電子控制單元 (Electronic Control Unit，E⑶)所替代。最初各個E⑶都是孤立的，單獨控制各自的功能，它們之間沒有數(shù)據(jù)交換。隨著汽車上ECU數(shù)量的增多，逐漸采用總線方式將這些ECU連接起來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。車身控制器(Body Control Module，BCM)負責的控制對象比較復雜，主要包括車門、門鎖、車燈、門窗、天窗、雨刮、發(fā)動機箱門，行李箱門等，并且通過網(wǎng)絡接口與其它ECU進行信息交換和共享?，F(xiàn)有的遙控鑰匙(Remote Keyless Entry，RKE)信號接收模塊和發(fā)動機防盜 (Immobilizer, ΙΜΜ0)基站通常也是單獨的模塊，還需要單獨線束與車身控制器連接，這也會導致車身線束更加復雜?，F(xiàn)有的車身控制器大多采用單一網(wǎng)絡控制，通信功能有限，導致汽車電子控制單元數(shù)量增多，線束連接復雜。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種車身控制器，以減少汽車電子控制單元的數(shù)量，簡化車身控制的線束。為解決以上技術問題，本實用新型實施例提供一種車身控制器，包括中央控制單元、輸入信號處理單元、輸出驅(qū)動電路單元、高速CAN通信接口、低速CAN通信接口、LIN通信接口、射頻接收單元、IMMO通信單元；所述輸入信號單元與所述中央控制單元相連接；輸入信號單元采集汽車上的開關和傳感器信號，轉(zhuǎn)換為所述中央控制單元能識別的輸入信號，并傳送至所述中央控制單元；所述中央控制單元對所述輸入信號進行識別、控制處理，并向所述輸出驅(qū)動電路單元發(fā)送控制信息；所述輸出驅(qū)動電路單元與所述中央控制單元相連接；所述輸出驅(qū)動電路單元將所述中央控制單元發(fā)出的控制信息轉(zhuǎn)換為驅(qū)動負載的信號，對汽車車身負載進行驅(qū)動控制；所述中央控制單元通過所述高速CAN通信接口與汽車的發(fā)動機控制系統(tǒng)、安全氣囊控制單元、變速器控制單元、防抱死剎車系統(tǒng)、電子穩(wěn)定系統(tǒng)進行通信連接；所述中央控制單元通過所述低速CAN通信接口與汽車的組合儀表、車載娛樂系統(tǒng)、空調(diào)控制系統(tǒng)、倒車雷達進行通信連接；所述中央控制單元通過所述LIN通信接口與汽車的車窗控制模塊、天窗控制模塊進行通信連接；所述射頻接收單元與所述中央控制單元相連接；所述中央控制單元通過所述射頻接收單元接收遙控鑰匙射頻信號，并對射頻信號進行控制處理；
3[0013]所述IMMO通信單元與所述中央控制單元相連接；所述中央控制單元通過所述 IMMO通信單元與帶轉(zhuǎn)發(fā)器的遙控鑰匙進行低頻通信連接。進一步的，所述車身控制器還包括備用LIN通信接口。所述車身控制器還通過所述低速CAN通信接口與診斷儀相連接；所述診斷儀通過所述低速CAN接口對車身控制器進行功能在線配置和診斷。本實用新型實施例提供的車身控制器，其控制功能全面，控制對象包括汽車的車門、門鎖、車燈、車窗、雨刮、發(fā)動機箱門、行李箱門等車身負載；且通信功能強大，包括2路 CAN通信接口和2路LIN通信接口，可與汽車上的各種E⑶進行通信，支持診斷和在線配置功能；并且，車身控制器同時在兩路CAN通信接口間轉(zhuǎn)發(fā)報文，實現(xiàn)網(wǎng)關的功能。此外，該車身控制器還集成了遙控鑰匙射頻接收單元和IMMO通信單元，減少汽車電子控制單元的數(shù)量，簡化了線束連接。

圖1是本實用新型提供的車身控制器的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型提供的車身控制器的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。參見圖1，是本實用新型提供的車身控制器的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例提供的車身控制器包括中央控制單元1、輸入信號處理單元2、輸出驅(qū)動電路單元3、高速CAN (ControIler Area Network，控制器局域網(wǎng))通信接口 4 (簡稱PCAN 接口)、低速 CAN 通信接口 5 (簡稱 BCAN 接口)、LIN (Local Interconnection Network,本地互聯(lián)網(wǎng)絡)通信接口 6 (簡稱LIN接口)、備用LIN通信接口 7 (簡稱備用LIN接口)、射頻接收單元8、IMMO通信單元9。下面結(jié)合圖2，對本實用新型提供的車身控制器的結(jié)構(gòu)，及其應用于汽車車身控制的工作原理進行詳細描述。參見圖2，是本實用新型提供的車身控制器的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。輸入信號單元2與中央控制單元1相連接；輸入信號單元2采集汽車上的開關和傳感器信號，轉(zhuǎn)換為中央控制單元1能識別的輸入信號，并傳送至中央控制單元1 ；中央控制單元1對所述輸入信號進行識別、控制處理，并向輸出驅(qū)動電路單元3發(fā)送控制信息；輸出驅(qū)動電路單元3與中央控制單元1相連接；輸出驅(qū)動電路單元3將中央控制單元1發(fā)出的控制信息轉(zhuǎn)換為驅(qū)動負載(例如燈、電機、繼電器等)的信號，對汽車車身負載進行驅(qū)動控制。具體實施時，輸出驅(qū)動電路單元3能夠?qū)崿F(xiàn)車身控制器對汽車車身的車門、 門鎖、車燈、雨刮、發(fā)動機箱門、行李箱門的控制。中央控制單元1通過高速CAN通信接口 4 (即PCAN接口)與汽車的EMS (Engine Manage System，發(fā)動機控制系統(tǒng))、SRS (Supplemental Restraint System，安全氣囊控制單元)、TCU (Transmission Control Unit，變速器控制單元)、ABS (Anti-Iocked BrakingSystem，防抱死剎車系統(tǒng))、ESP (Electronic Stability Program，電子穩(wěn)定系統(tǒng))進行通信連接。具體實施時，高速CAN通信接口 4的通信波特率為5001ApS，是車身控制器與EMS、 SRS、TCU、ABS/ESP等與動力及安全相關的E⑶的通信接口。車身控制器通過PCAN接口接收各個控制器的信號實現(xiàn)控制功能，并且根據(jù)各個控制器的要求發(fā)送或者轉(zhuǎn)發(fā)需要的控制信號，同時轉(zhuǎn)發(fā)到BCAN實現(xiàn)信息的共享。車身控制器接收來自ABS/ESP的車速信號及其驗證信號進行點火鑰匙關閉自動解鎖、急剎車危險燈閃爍等功能，接收來自SRS的碰撞信號實現(xiàn)自動解鎖和危險燈閃爍的功能，接收來自EMS的防盜認證信號進行密碼運算，然后解除防盜等功能。車身控制器采集并發(fā)送鑰匙狀態(tài)信號、雨刮狀態(tài)信號、近光燈、遠光燈、霧燈等大功率燈的狀態(tài)信號到PCAN實現(xiàn)信息共享。中央控制單元1通過低速CAN通信接口 5 (即BCAN接口)與汽車的組合儀表、車載娛樂系統(tǒng)、空調(diào)控制系統(tǒng)、倒車雷達進行通信連接；并能使用診斷儀通過BCAN接口對車身控制器進行功能在線配置和診斷。具體實施時，低速CAN通信接口 5 (即BCAN)的通信波特率為1251ApS，是車身控制器與組合儀表、車載娛樂系統(tǒng)、空調(diào)控制系統(tǒng)、倒車雷達等與娛樂及舒適性相關的E⑶的通信接口。同時BCAN接口還是診斷儀的診斷接口，車身控制器還通過低速CAN通信接口 5與診斷儀相連接。診斷儀通過該BCAN接口可實現(xiàn)車身控制器的部分功能的在線配置，輸入輸出狀態(tài)的讀取，故障碼的讀取和清除，對部分負載在線操作， 密碼寫入，以及鑰匙學習。并且，車身控制器通過BCAN接口從儀表接收總里程信號，接收空調(diào)外部溫度信號和壓縮機啟動請求等信號，并轉(zhuǎn)發(fā)到PCAN上實現(xiàn)信息共享；車身控制器采集并發(fā)送鑰匙狀態(tài)信號、門狀態(tài)信號、各種報警信號、各種燈的狀態(tài)信號及開關狀態(tài)信號到 BCAN實現(xiàn)信息共享。車身控制器同時在高速CAN通信接口 4、低速CAN通信接口 5間轉(zhuǎn)發(fā)報文，實現(xiàn)網(wǎng)關的功能。網(wǎng)關可以接收一個網(wǎng)絡的報文，直接轉(zhuǎn)發(fā)到另一個網(wǎng)絡上，并可以實現(xiàn)對報文標識符、周期、數(shù)據(jù)長度、發(fā)送類型的改變，還能按照需要對一個或多個報文中的信號進行拆分并重新打包成一個報文，發(fā)送到另外一個網(wǎng)絡上，實現(xiàn)對CAN網(wǎng)絡路由的優(yōu)化，降低每個 CAN網(wǎng)絡的負載率。中央控制單元1通過LIN通信接口 6與車窗控制模塊、天窗控制模塊進行通信連接，備用LIN接口 7作為功能擴展用。車身控制器通過LIN通信接口 6實現(xiàn)對整個LIN總線系統(tǒng)的調(diào)度和管理。車身控制器發(fā)送車窗升降命令給車窗控制模塊，實現(xiàn)對車窗升降的控制，發(fā)送天窗開閉的命令給天窗，實現(xiàn)對天窗的控制；車身控制器接收車窗控制模塊和天窗控制模塊的狀態(tài)信號，用于車身功能的控制。車身控制器還通過LIN接口實現(xiàn)對車窗控制模塊和天窗控制模塊的故障診斷。射頻接收單元8與中央控制單元1相連接；中央控制單元1通過射頻接收單元8 接收遙控鑰匙射頻信號，并對射頻信號進行控制處理；對射頻信號處理后控制相應執(zhí)行器的動作。具體實施時，射頻接收單元8的工作頻率為433. 92MHz，實現(xiàn)車身控制器對遙控鑰匙發(fā)出的射頻(RF)信號的接收，實現(xiàn)遙控上鎖/解鎖、開左前門窗/關左前門窗、開天窗/ 關天窗等功能。IMMO通信單元9與中央控制單元1相連接；中央控制單元1通過IMMO通信單元9 與帶轉(zhuǎn)發(fā)器(Transponder)的遙控鑰匙進行低頻通信連接，實現(xiàn)鑰匙學習和發(fā)動機防盜功能。具體實施時，IMMO通信單元9的工作頻率為125kHz，實現(xiàn)車身控制器與帶轉(zhuǎn)發(fā)器的遙控鑰匙之間的低頻(LF)通信，完成鑰匙學習和發(fā)動機防盜認證功能。鑰匙學習是遙控鑰匙和車身控制器相匹配的過程。遙控鑰匙插入點火鎖并打到 ON檔，診斷儀首先通過診斷命令0x10和0x27進入擴展診斷模式(Extended Diagnostic Session)和安全訪問級別2 (Security Access Level 2)。然后通過例程控制(Routine Control)診斷命令0x31啟動鑰匙學習例程。通過鑰匙學習例程，鑰匙的唯一標識信息 (IDE, Identifier)寫入到車身控制器存儲區(qū)中，車身控制器發(fā)給遙控鑰匙的密鑰信息ISK (ΙΜΜ0 Secret Key)也寫入到遙控鑰匙的存儲區(qū)中，然后退出診斷，完成鑰匙學習。鑰匙學習完成后，當遙控鑰匙的按鍵被按下時，發(fā)送給車身控制器的指令信息帶有鑰匙的IDE信息，車身控制器收到指令信息后通過與自身存儲區(qū)存儲的已學習鑰匙的 IDE信息比較，確認是否是本車的遙控鑰匙發(fā)出的指令。如果是則執(zhí)行相應的動作，如果不是則忽略。發(fā)動機防盜認證包括兩個部分遙控鑰匙與車身控制器之間的認證、車身控制器與EMS之間的認證。遙控鑰匙插入點火鎖并打到ON檔，車身控制器會啟動防盜認證過程。 車身控制器向遙控鑰匙發(fā)送認證請求，遙控鑰匙返回自身的IDE信息，車身控制器將IDE和 ISK以及自身產(chǎn)生一個隨機數(shù)通過保密算法生成一個簽名。車身控制器將隨機數(shù)和簽名發(fā)送給遙控鑰匙。遙控鑰匙根據(jù)同樣的加密算法生成簽名信息并比較，一致則返回認證通過信息，不一致則不返回信息。車身控制器收到遙控鑰匙返回的認證通過信息則將鑰匙認證標志置為0K，否則置為ERR。EMS在鑰匙插入點火鎖并打到ON檔后一段時間后發(fā)起車身控制器與EMS之間的認證過程。EMS和車身控制器在下線時寫入了一個相同的密鑰ESK (Engine Secret Key)。 EMS將自身生成的一個隨機數(shù)發(fā)給車身控制器，車身控制器將收到的隨機數(shù)和自身存儲的 ESK通過加密算法算出一個數(shù)值，如果鑰匙認證的結(jié)果為OK則車身控制器將該數(shù)值返回給 EMS,如果鑰匙認證結(jié)果為ERR，則車身控制器返回鑰匙認證ERR信息給EMS。EMS收到車身控制器返回的數(shù)值后與自身根據(jù)相同算法算出來的數(shù)值進行比較，一致則發(fā)出發(fā)動機釋放的信息給車身控制器，認證通過，不一致或鑰匙認證結(jié)果為ERR則發(fā)出發(fā)動機鎖定的信息給車身控制器，認證失敗，車身控制器啟動防盜報警。下面僅以其中的一個實施例，說明車身控制器對汽車車身的車門、門鎖、車燈、雨刮、發(fā)動機箱門、行李箱門等負載的控制方式。車門包括左前門、右前門、左后門、右后門，車身控制器通過車身上安裝的Ajar開關對車門的狀態(tài)進行檢測；門鎖包括左前門鎖、右前門鎖、左后門鎖、右后門鎖，車身控制器通過門鎖電機控制門鎖的上鎖與解鎖；車燈包括室內(nèi)燈、室外燈(近光燈、遠光燈、位置燈、 倒車燈、剎車燈、轉(zhuǎn)向燈、前霧燈、后霧燈、自動燈)。具體如下室內(nèi)燈具有漸亮和漸滅效果，并根據(jù)車門狀態(tài)和點火開關位置自動點亮和熄滅；近光燈可通過近光燈開關、自動燈光和跟隨回家燈光功能控制點亮。跟隨回家燈光功能是指在點火開關處于OFF的IOmin內(nèi)，在k內(nèi)近光燈開關從OFF打到其它位置并且回到OFF位置，則近光燈點亮30s。如果在此30s內(nèi)有任意一個門打開，則近光燈重新定時亮80s。如果所有門關閉則重新定時30s。遠光燈在點火開關處于ON狀態(tài)，近光燈點亮，組合開關打到遠光燈或Flash位置時被點亮。[0042]位置燈在組合開關打到位置燈、近光燈位置時點亮，或在自動燈光時根據(jù)光線強度點亮。倒車燈在點火開關在ON位置并且倒車檔開關在ON時點亮。剎車燈在剎車開關在ON狀態(tài)時點亮。左轉(zhuǎn)向燈在轉(zhuǎn)向開關處于左轉(zhuǎn)向位置時閃爍點亮，右轉(zhuǎn)向燈在轉(zhuǎn)向開關處于右轉(zhuǎn)向位置時閃爍點亮，閃爍周期為706ms，占空比50%。在危險報警開關處于ON位置時，左右轉(zhuǎn)向燈均閃爍點亮，閃爍周期為706ms，占空比50%。前霧燈在點火開關處于ON檔，組合開關打到位置燈或近光燈位置時，打開前霧燈開關則點亮。后霧燈在點火開關處于ON檔，位置燈ON狀態(tài)，近光燈ON狀態(tài)或前霧燈ON狀態(tài)時， 打開后霧燈開關則點亮。組合開關打到自動燈位置時，汽車上的光傳感器會根據(jù)環(huán)境光線強度自動點亮位置燈或近光燈。前雨刮有高速、低速、短時和間歇4檔，并且間歇時間可調(diào)。車身控制器通過Ajar開關的狀態(tài)檢測發(fā)動機箱門和行李箱門狀態(tài)，并通過發(fā)動機箱門鎖和行李箱門鎖控制發(fā)動機箱門和行李箱門的開啟。本實用新型實施例提供的車身控制器，其控制功能全面，控制對象包括汽車的車門、門鎖、車燈、車窗、雨刮、發(fā)動機箱門、行李箱門等車身負載；且通信功能強大，包括2路 CAN通信接口和2路LIN通信接口，可與汽車上的各種E⑶進行通信，支持診斷和在線配置功能；并且，車身控制器同時在兩路CAN通信接口間轉(zhuǎn)發(fā)報文，實現(xiàn)網(wǎng)關的功能。此外，該車身控制器還集成了遙控鑰匙射頻接收模塊和IMMO通信模塊，減少汽車電子控制單元的數(shù)量，簡化了線束連接。以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種車身控制器，其特征在于，包括中央控制單元、輸入信號處理單元、輸出驅(qū)動電路單元、高速CAN通信接口、低速CAN通信接口、LIN通信接口、射頻接收單元、IMMO通信單元；所述輸入信號單元與所述中央控制單元相連接；輸入信號單元采集汽車上的開關和傳感器信號，轉(zhuǎn)換為所述中央控制單元能識別的輸入信號，并傳送至所述中央控制單元；所述中央控制單元對所述輸入信號進行識別、控制處理，并向所述輸出驅(qū)動電路單元發(fā)送控制信息；所述輸出驅(qū)動電路單元與所述中央控制單元相連接；所述輸出驅(qū)動電路單元將所述中央控制單元發(fā)出的控制信息轉(zhuǎn)換為驅(qū)動負載的信號，對汽車車身負載進行驅(qū)動控制；所述中央控制單元通過所述高速CAN通信接口與汽車的發(fā)動機控制系統(tǒng)、安全氣囊控制單元、變速器控制單元、防抱死剎車系統(tǒng)、電子穩(wěn)定系統(tǒng)進行通信連接；所述中央控制單元通過所述低速CAN通信接口與汽車的組合儀表、車載娛樂系統(tǒng)、空調(diào)控制系統(tǒng)、倒車雷達進行通信連接；所述中央控制單元通過所述LIN通信接口與汽車的車窗控制模塊、天窗控制模塊進行通信連接；所述射頻接收單元與所述中央控制單元相連接；所述中央控制單元通過所述射頻接收單元接收遙控鑰匙射頻信號，并對射頻信號進行控制處理；所述IMMO通信單元與所述中央控制單元相連接；所述中央控制單元通過所述IMMO通信單元與帶轉(zhuǎn)發(fā)器的遙控鑰匙進行低頻通信連接。
2.如權(quán)利要求1所述的車身控制器，其特征在于，所述車身控制器還包括備用LIN通信接口。
3.如權(quán)利要求2所述的車身控制器，其特征在于，所述車身控制器還通過所述低速CAN 通信接口與診斷儀相連接；所述診斷儀通過所述低速CAN接口對車身控制器進行功能在線配置和診斷。
專利摘要本實用新型公開了一種車身控制器，包括中央控制單元、輸入信號處理單元、輸出驅(qū)動電路單元、高速CAN通信接口、低速CAN通信接口、LIN通信接口、備用LIN通信接口、射頻接收單元、IMMO通信單元；本實用新型提供的車身控制器，控制對象包括汽車的車門、門鎖、車燈、車窗、雨刮、發(fā)動機箱門、行李箱門等車身負載；并且能夠與汽車上的各種ECU進行通信，還集成了遙控鑰匙射頻接收單元和IMMO通信單元，減少汽車電子控制單元的數(shù)量，簡化了線束連接。
文檔編號B60R16/02GK202046273SQ20112004071
公開日2011年11月23日 申請日期2011年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月17日
發(fā)明者任強, 龐仁勇, 胡素君, 黃少堂 申請人:廣州汽車集團股份有限公司