專利名稱：汽車車身控制系統(tǒng)及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明屬于汽車電子技術領域，具體涉及一種汽車車身控制系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術：
目前，國內經(jīng)濟型轎車主要采用集中式控制模式進行車身控制，即在一個車身控 制系統(tǒng)上采集所有控制所需的信號，系統(tǒng)再根據(jù)相應的控制規(guī)則進行分析判斷，最后驅動 相應的受控設備，從而實現(xiàn)控制功能。隨著汽車電子技術的進一步發(fā)展，車身控制系統(tǒng)集成 的功能越來越多，設計也變得越來越復雜，在一塊單片機(MCU)上完成解碼和所有的控制 任務，就必須要求MCU的響應速度快，這樣，就增加了購置MCU的成本，還會使得MCU的功耗 增大，使MCU的可靠性降低。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種節(jié)約成本、可靠性高的車身控制系統(tǒng)及其控制方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種汽車車身控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電源、汽車遙控 鑰匙、接收汽車遙控鑰匙信號的內置天線、控制模塊，所述控制模塊包括電源管理模塊和射 頻接收模塊，電源管理模塊的輸入端接電源，輸出端分別接執(zhí)行管理控制任務的主MCU和 執(zhí)行解碼任務的輔MCU，射頻接收模塊的輸入端接內置天線，用以接收來自內置天線的信 號，射頻接收模塊和輔MCU為雙向連接關系，輔MCU的輸出端與主MCU的輸入端相連，主MCU 的另一輸入端接輸入接口電路，輸出端接輸出接口電路，輸入接口電路的輸入端接各控制 開關，輸出接口電路的輸出端接各執(zhí)行電路。本發(fā)明的另一方案是提供本車身控制系統(tǒng)的控制方法，包括輔MCU的控制方法和 主MCU的控制方法，輔MCU的控制方法包括以下步驟步驟1，檢測輔MCU的I/O 口是否有來自射頻接收模塊的信號，若是，輔MCU對此信 號進行解碼并把解碼后的信號發(fā)送給主MCU，若否，直接執(zhí)行步驟2 ；步驟2，再次執(zhí)行步驟1 ；主MCU的控制方法包括以下步驟步驟1，檢測主MCU的I/O 口是否有來自輸入接口電路的信號，若是，判斷輸入信號 的類型并向輸出接口電路發(fā)送相應的控制信號，若否，直接執(zhí)行步驟2;步驟2，檢測主MCU的I/O 口是否有來自輔MCU的信號，若是，判斷輸入信號的類型 并向輸出接口電路發(fā)送相應的控制信號，若否，直接執(zhí)行步驟3;步驟3，再次執(zhí)行步驟1。由上述技術方案可知，輔MCU用于信號的解碼，主MCU完成所有的控制任務，解決 了一塊MCU又要解碼又要完成控制任務的問題，采用雙MCU的方法，用一般的MCU就能滿足 系統(tǒng)的要求，不需要選擇響應速度快的MCU，這就降低了系統(tǒng)的成本，也增強了系統(tǒng)的可靠 性。


圖1是本發(fā)明的原理框圖；圖2是圖1所示系統(tǒng)中主MCU的工作流程圖；圖3是圖1所示系統(tǒng)中輔MCU的工作流程圖。
具體實施例方式如圖1所示，本汽車車身控制系統(tǒng)包括電源、汽車遙控鑰匙、內置天線、控制模塊 10，所述控制模塊10包括電源管理模塊11和射頻接收模塊12，電源管理模塊11的輸入端 接電源，輸出端分別接執(zhí)行管理控制任務的主MCU13和執(zhí)行解碼任務的輔MCU14，射頻接收 模塊12的輸入端接內置天線，用以接收來自內置天線的信號，射頻接收模塊和輔MCU14為 雙向連接關系，輔MCU14的輸出端與主MCU13的輸入端相連，主MCU13的另一輸入端接輸入 接口電路15，輸出端接輸出接口電路16，輸入接口電路15的輸入端接各控制開關17，輸出 接口電路16的輸出端接各執(zhí)行電路18。如圖2、3所示，本車身控制方法，包括輔MCU14的控制方法和主MCU13的控制方 法，輔MCU14的控制方法包括以下步驟步驟1，檢測輔MCU14的I/O 口是否有來自射頻接收模塊12的信號，若是，輔MCU14 對此信號進行解碼并把解碼后的信號發(fā)送給主MCU13，若否，直接執(zhí)行步驟2 ；步驟2，再次執(zhí)行步驟1;主MCU13的控制方法包括以下步驟步驟1，檢測主MCU13的I/O 口是否有來自輸入接口電路15的信號，若是，判斷輸 入信號的類型并向輸出接口電路16發(fā)送相應的控制信號，若否，直接執(zhí)行步驟2 ；步驟2，檢測主MCU的I/O 口是否有來自輔MCU14的信號，若是，判斷輸入信號的類 型并向輸出接口電路16發(fā)送相應的控制信號，若否，直接執(zhí)行步驟3 ；步驟3，再次執(zhí)行步驟1。電源管理模塊11為主MCU13和輔MCU14提供電源，輸入接口電路15接收各控制 開關17發(fā)出的信號并把此信號轉化成數(shù)字量發(fā)送給主MCU13，內置天線接收汽車的遙控鑰 匙發(fā)出的無線信號并輸出給射頻接收模塊12，射頻接收模塊12收到信號后將其轉化為數(shù) 字量傳輸?shù)捷oMCU14，輔MCU14上電后循環(huán)檢測是否有來自射頻接收模塊12的輸入信號，當 有信號輸入時，輔MCU14將此信號解碼并把解碼后的信號發(fā)送給主MCU13，主MCU13上電后 循環(huán)檢測是否有來自輸入接口電路15和輔MCU14的輸入信號，當有信號輸入時，主MCU13 判斷輸入信號的類型并向輸出接口電路16發(fā)送相應的控制信號，從而驅動相應的執(zhí)行電 路18工作以達到控制目的。所述控制開關17包括點火開關、安全帶開關、前霧燈開關、尾燈開關、后霧燈開 關、駐車/制動開關、發(fā)動機蓋開關、車速檢測開關、安全氣囊信號、右前門開關、臺階門開 關、后門開關、后除霜開關、大燈近燈開關、點火鑰匙開關、左前門鎖開關、右前門鎖開關、臺 階門鎖開關、尾門鎖開關、照明開關(尾燈)、噴水器開關、間歇雨刮開關、雨刮器調節(jié)等；所 述的執(zhí)行電路18包括安全指示燈、尾燈繼電器、后霧燈繼電器、防盜繼電器、踏步燈、后除霜繼電器、點火開關照明、大燈近光繼電器、報警喇叭繼電器、報警繼電器、報警燈繼電器、 報警鬧鈴、閉鎖繼電器、開鎖繼電器、電窗繼電器、雨刮繼電器、室內燈等。通過上述方案，本發(fā)明可以實現(xiàn)前雨刮控制、后窗除霜器控制、內外燈控制(點火 鑰匙照明燈控制、室內燈控制、后霧燈控制、尾燈控制、臺階燈控制)、燃油加熱控制、中控門 鎖控制、遙控器鎖門及設防警戒控制(遙控器解鎖及解除警戒控制、二次警戒功能控制)、 自動解鎖功能控制、報警功能(未系安全帶報警控制、點火鑰匙未拔出報警控制、駐車起步 報警控制、警戒狀態(tài)下報警控制)、電動車窗控制等功能。主MCU13移植有嵌入式操作系統(tǒng)，采用操作系統(tǒng)提高了車內各負載的協(xié)同性和系 統(tǒng)的實時響應性能，也為系統(tǒng)的擴展、修改、升級提供了方便。輔MCU14與汽車遙控鑰匙之間通過keelog滾碼加密技術進行通訊，keelog滾碼 加密技術是一種多變化、抗截獲、高可靠的加密技術，實現(xiàn)了遙控鑰匙和車身控制模塊之間 的安全數(shù)據(jù)傳送，加強了汽車的防盜性。所述的嵌入式操作系統(tǒng)為嵌入式實時操作系統(tǒng)uCOS-II，所述嵌入式操作系統(tǒng)也 可以選擇嵌入式Linux等其它嵌入式系統(tǒng)，作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，給主MCU移植嵌入式實 時操作系統(tǒng)uCOS-II。uCOS-II是一個占先式實時多任務內核，實時性好，增強系統(tǒng)的可靠 性，使得應用程序的設計和擴展變得容易，而且它的源碼是公開的，節(jié)省了購置成本。如圖3所示，所述輔MCU13的控制方法中在所述步驟1之前還順序執(zhí)行步驟a、步 驟b、步驟c，在所述步驟1之后還順序執(zhí)行步驟A、步驟B、步驟C，具體順序如下步驟a，設定一個時間片(一段固定的時間間隔，單片機一般采用定時器來實現(xiàn)一 個時間片，從而控制程序的執(zhí)行)，并設置工作時間和休眠時間在時間片中的比例；步驟b，判斷時間片是否位于工作時間，若是，直接執(zhí)行步驟c，若否，再次執(zhí)行步 驟b ；步驟c，輔MCU14控制射頻接收模塊12處于工作狀態(tài)；所述的步驟1，檢測1/0 口是否有來自射頻接收模塊12的信號，若是，輔MCU14對 此信號進行解碼并把解碼后的信號發(fā)送給主MCU13，若否，直接執(zhí)行步驟A ；步驟A，判斷時間片是否位于休眠時間，若是，直接執(zhí)行步驟B，若否，再次執(zhí)行所 述的步驟1 ；步驟B，輔MCU14控制射頻接收模塊12處于低功耗狀態(tài)；步驟C，再次執(zhí)行步驟b。輔MCU14設定一個時間片，并設置工作時間和休眠時間在時間片中的比例，在工 作時間片內，輔MCU14控制射頻接收模塊12處于工作狀態(tài)，在休眠時間片內，輔MCU14控制 射頻接收模塊12處于低功耗運行狀態(tài)。工作時間和休眠時間在時間片中的比例，根據(jù)具體 的通訊協(xié)議設定，使射頻接收模塊12盡量的處于低功耗運行狀態(tài)又不會丟掉來自內置天 線的信號，這一方案大大的降低了系統(tǒng)的功耗。如圖2所示，主MCU13的控制方法中，在所述步驟2中，判斷結果為否定時，主 MCU13進入低功耗狀態(tài)。主MCU13檢測是否有來自輸入接口電路15和輔MCU14的輸入信號，當沒有信號輸 入時，主MCU13處于低功耗運行狀態(tài)，在沒有外來任務時使主MCU13處于低功耗運行狀態(tài)大 大降低了系統(tǒng)的功耗。
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下面結合圖1、圖2、圖3具體的說明主、輔MCU互相配合的工作流程。輔MCU14上電 后設定一個時間片，并設置工作時間和休眠時間在時間片中的比例(步驟141)，循環(huán)判斷 時間片是否在工作時間片內(步驟142)，若是，輔MCU14控制射頻接收模塊12處于工作狀 態(tài)(步驟143)，輔MCU檢測I/O 口是否有來自射頻接收模塊12的信號(步驟144)，若是，輔 MCU14按keelog滾碼加密技術對此信號進行解碼，并將解碼后的信號發(fā)送給主MCU13(步驟 145)，若否，判斷時間片是否在休眠時間片內(步驟146)，若否，再次執(zhí)行步驟144，若是，輔 MCU14控制射頻接收模塊12處于低功耗運行狀態(tài)(步驟147)，接下來再次執(zhí)行步驟142。 工作時間和休眠時間在時間片中的比例，根據(jù)具體的通訊協(xié)議設定，使射頻接收模塊12盡 量的處于低功耗運行狀態(tài)又不會丟掉來自內置天線的信號。主MCU13循環(huán)檢測是否有來自輸入接口電路15和輔MCU14的輸入信號(步驟 131、步驟133)，當沒有信號輸入時，主MCU執(zhí)行一個空白任務從而進入低功耗運行狀態(tài)(步 驟134)，當有信號輸入時，主MCU判斷輸入信號的類型并驅動相應的執(zhí)行電路工作(步驟 132)，從而完成控制任務。例如，當使用者想開啟左前門鎖時，首先將左前門鎖開關置于開 啟狀態(tài)，控制開關17將此狀態(tài)信號傳輸給輸入接口電路15，輸入接口電路15將此信號轉 化成數(shù)字量傳輸給主MCU13，主MCU13檢測到相應的I/O 口的數(shù)字量，對這一數(shù)字量進行分 析判斷驅動開鎖繼電器工作，從而使左前門被打開。當遙控鑰匙發(fā)出經(jīng)過加密的開門信號 時，車內的內置天線接收到此信號并把它傳送給射頻接收模塊12，射頻接收模塊12接到此 滾碼信號并把它轉化為數(shù)字量傳輸?shù)捷oMCU14，當輔MCU14檢測到此信號時，按keelog滾碼 加密技術對此信號進行解碼，并將解碼后的信號發(fā)送給主MCU13，主MCU13檢測到相應的1/ 0 口的數(shù)字量，對這一數(shù)字量進行分析判斷驅動開鎖繼電器工作，從而使車門被打開。
權利要求
一種汽車車身控制系統(tǒng)，包括電源、汽車遙控鑰匙、接收汽車遙控鑰匙信號的內置天線、控制模塊(10)，其特征在于所述控制模塊(10)包括電源管理模塊(11)和射頻接收模塊(12)，所述電源管理模塊(11)的輸入端接電源，輸出端分別接執(zhí)行管理控制任務的主MCU(13)和執(zhí)行解碼任務的輔MCU(14)，所述射頻接收模塊(12)的輸入端接內置天線，用以接收來自內置天線的信號，射頻接收模塊(12)和輔MCU(14)為雙向連接關系，所述輔MCU(14)的輸出端與主MCU(13)的輸入端相連，所述主MCU(13)的另一輸入端接輸入接口電路(15)，輸出端接輸出接口電路(16)，所述輸入接口電路(15)的輸入端接各控制開關(17)，所述輸出接口電路(16)的輸出端接各執(zhí)行電路(18)。
2.根據(jù)權利要求1所述的汽車車身控制系統(tǒng)，其特征在于所述的主MCU(13)移植有 嵌入式操作系統(tǒng)。
3.根據(jù)權利要求1所述的汽車車身控制系統(tǒng)，其特征在于所述輔MCU(14)與汽車遙 控鑰匙之間通過keelog滾碼加密技術進行通訊。
4.根據(jù)權利要求2所述的汽車車身控制系統(tǒng)，其特征在于所述的嵌入式操作系統(tǒng)為 嵌入式實時操作系統(tǒng)uCOS-II。
5.一種車身控制方法，包括輔MCU(14)的控制方法和主MCU(13)的控制方法， 輔MCU(14)的控制方法包括以下步驟步驟1，檢測輔MCU(14)的I/O 口是否有來自射頻接收模塊(12)的信號，若是，輔 MCU(14)對此信號進行解碼并把解碼后的信號發(fā)送給主MCU(13)，若否，直接執(zhí)行步驟2 ； 步驟2，再次執(zhí)行步驟1; 主MCU(13)的控制方法包括以下步驟步驟1，檢測主MCU(13)的I/O 口是否有來自輸入接口電路(15)的信號，若是，判斷輸 入信號的類型并向輸出接口電路(16)發(fā)送相應的控制信號，若否，直接執(zhí)行步驟2;步驟2，檢測主MCU(13)的I/O 口是否有來自輔MCU(14)的信號，若是，判斷輸入信號的 類型并向輸出接口電路(16)發(fā)送相應的控制信號，若否，直接執(zhí)行步驟3; 步驟3，再次執(zhí)行步驟1。
6.根據(jù)權利要求5所述的汽車車身控制方法，其特性在于所述輔MCU(14)的控制方 法中在所述步驟1之前還順序執(zhí)行步驟a、步驟b、步驟c，在所述步驟1之后還順序執(zhí)行步 驟A、步驟B、步驟C，具體順序如下步驟a，設定一個時間片，并設置工作時間和休眠時間在時間片中的比例；步驟b，判斷時間片是否位于工作時間，若是，直接執(zhí)行步驟c，若否，再次執(zhí)行步驟b ；步驟c，輔MCU(14)控制射頻接收模塊(12)處于工作狀態(tài)；所述的步驟1，檢測I/O 口是否有來自射頻接收模塊(12)的信號，若是，輔MCU(14)對 此信號進行解碼并把解碼后的信號發(fā)送給主MCU(13)，若否，直接執(zhí)行步驟A ；步驟A，判斷時間片是否位于休眠時間，若是，直接執(zhí)行步驟B，若否，再次執(zhí)行所述的 步驟1 ；步驟B，輔MCU(14)控制射頻接收模塊(12)處于低功耗狀態(tài)； 步驟C，再次執(zhí)行步驟b。
7.根據(jù)權利要求5所述的汽車車身控制方法，其特征在于所述主MCU(13)的控制方 法中，在所述步驟2中，判斷結果為否定時，主MCU(13)進入低功耗狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明具體涉及一種汽車車身控制系統(tǒng)及其控制方法，該系統(tǒng)包括電源、汽車遙控鑰匙、內置天線、控制模塊，所述控制模塊包括電源管理模塊和接收信號的射頻接收模塊，電源管理模塊的輸入端接電源，輸出端分別接執(zhí)行管理控制任務的主MCU和執(zhí)行解碼任務的輔MCU，射頻接收模塊的輸入端接內置天線，并和輔MCU為雙向連接關系，輔MCU的輸出端與主MCU的輸入端相連，主MCU的另一輸入端接輸入接口電路，輸出端接輸出接口電路，輸入接口電路的輸入端接各控制開關，輸出接口電路的輸出端接各執(zhí)行電路，本發(fā)明還包含本車身控制系統(tǒng)的控制方法，本發(fā)明解決了一塊MCU又要解碼又要完成控制任務的問題，采用雙MCU的方法，降低了系統(tǒng)的成本，也增強了系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號B60R16/023GK101893859SQ20101022922
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月14日 優(yōu)先權日2010年7月14日
發(fā)明者許永華, 鄧海 申請人:合肥昌輝汽車電子有限公司