专利名称：汽车车身控制系统及其控制方法
技术领域：
本发明属于汽车电子技术领域，具体涉及一种汽车车身控制系统及其控制方法。
背景技术：
目前，国内经济型轿车主要采用集中式控制模式进行车身控制，即在一个车身控 制系统上采集所有控制所需的信号，系统再根据相应的控制规则进行分析判断，最后驱动 相应的受控设备，从而实现控制功能。随着汽车电子技术的进一步发展，车身控制系统集成 的功能越来越多，设计也变得越来越复杂，在一块单片机(MCU)上完成解码和所有的控制 任务，就必须要求MCU的响应速度快，这样，就增加了购置MCU的成本，还会使得MCU的功耗 增大，使MCU的可靠性降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种节约成本、可靠性高的车身控制系统及其控制方法。为实现上述目的，本发明提供一种汽车车身控制系统，该系统包括电源、汽车遥控 钥匙、接收汽车遥控钥匙信号的内置天线、控制模块，所述控制模块包括电源管理模块和射 频接收模块，电源管理模块的输入端接电源，输出端分别接执行管理控制任务的主MCU和 执行解码任务的辅MCU，射频接收模块的输入端接内置天线，用以接收来自内置天线的信 号，射频接收模块和辅MCU为双向连接关系，辅MCU的输出端与主MCU的输入端相连，主MCU 的另一输入端接输入接口电路，输出端接输出接口电路，输入接口电路的输入端接各控制 开关，输出接口电路的输出端接各执行电路。本发明的另一方案是提供本车身控制系统的控制方法，包括辅MCU的控制方法和 主MCU的控制方法，辅MCU的控制方法包括以下步骤步骤1，检测辅MCU的I/O 口是否有来自射频接收模块的信号，若是，辅MCU对此信 号进行解码并把解码后的信号发送给主MCU，若否，直接执行步骤2 ；步骤2，再次执行步骤1 ；主MCU的控制方法包括以下步骤步骤1，检测主MCU的I/O 口是否有来自输入接口电路的信号，若是，判断输入信号 的类型并向输出接口电路发送相应的控制信号，若否，直接执行步骤2;步骤2，检测主MCU的I/O 口是否有来自辅MCU的信号，若是，判断输入信号的类型 并向输出接口电路发送相应的控制信号，若否，直接执行步骤3;步骤3，再次执行步骤1。由上述技术方案可知，辅MCU用于信号的解码，主MCU完成所有的控制任务，解决 了一块MCU又要解码又要完成控制任务的问题，采用双MCU的方法，用一般的MCU就能满足 系统的要求，不需要选择响应速度快的MCU，这就降低了系统的成本，也增强了系统的可靠 性。
图1是本发明的原理框图；图2是图1所示系统中主MCU的工作流程图；图3是图1所示系统中辅MCU的工作流程图。
具体实施例方式如图1所示，本汽车车身控制系统包括电源、汽车遥控钥匙、内置天线、控制模块 10，所述控制模块10包括电源管理模块11和射频接收模块12，电源管理模块11的输入端 接电源，输出端分别接执行管理控制任务的主MCU13和执行解码任务的辅MCU14，射频接收 模块12的输入端接内置天线，用以接收来自内置天线的信号，射频接收模块和辅MCU14为 双向连接关系，辅MCU14的输出端与主MCU13的输入端相连，主MCU13的另一输入端接输入 接口电路15，输出端接输出接口电路16，输入接口电路15的输入端接各控制开关17，输出 接口电路16的输出端接各执行电路18。如图2、3所示，本车身控制方法，包括辅MCU14的控制方法和主MCU13的控制方 法，辅MCU14的控制方法包括以下步骤步骤1，检测辅MCU14的I/O 口是否有来自射频接收模块12的信号，若是，辅MCU14 对此信号进行解码并把解码后的信号发送给主MCU13，若否，直接执行步骤2 ；步骤2，再次执行步骤1;主MCU13的控制方法包括以下步骤步骤1，检测主MCU13的I/O 口是否有来自输入接口电路15的信号，若是，判断输 入信号的类型并向输出接口电路16发送相应的控制信号，若否，直接执行步骤2 ；步骤2，检测主MCU的I/O 口是否有来自辅MCU14的信号，若是，判断输入信号的类 型并向输出接口电路16发送相应的控制信号，若否，直接执行步骤3 ；步骤3，再次执行步骤1。电源管理模块11为主MCU13和辅MCU14提供电源，输入接口电路15接收各控制 开关17发出的信号并把此信号转化成数字量发送给主MCU13，内置天线接收汽车的遥控钥 匙发出的无线信号并输出给射频接收模块12，射频接收模块12收到信号后将其转化为数 字量传输到辅MCU14，辅MCU14上电后循环检测是否有来自射频接收模块12的输入信号，当 有信号输入时，辅MCU14将此信号解码并把解码后的信号发送给主MCU13，主MCU13上电后 循环检测是否有来自输入接口电路15和辅MCU14的输入信号，当有信号输入时，主MCU13 判断输入信号的类型并向输出接口电路16发送相应的控制信号，从而驱动相应的执行电 路18工作以达到控制目的。所述控制开关17包括点火开关、安全带开关、前雾灯开关、尾灯开关、后雾灯开 关、驻车/制动开关、发动机盖开关、车速检测开关、安全气囊信号、右前门开关、台阶门开 关、后门开关、后除霜开关、大灯近灯开关、点火钥匙开关、左前门锁开关、右前门锁开关、台 阶门锁开关、尾门锁开关、照明开关(尾灯)、喷水器开关、间歇雨刮开关、雨刮器调节等；所 述的执行电路18包括安全指示灯、尾灯继电器、后雾灯继电器、防盗继电器、踏步灯、后除霜继电器、点火开关照明、大灯近光继电器、报警喇叭继电器、报警继电器、报警灯继电器、 报警闹铃、闭锁继电器、开锁继电器、电窗继电器、雨刮继电器、室内灯等。通过上述方案，本发明可以实现前雨刮控制、后窗除霜器控制、内外灯控制(点火 钥匙照明灯控制、室内灯控制、后雾灯控制、尾灯控制、台阶灯控制)、燃油加热控制、中控门 锁控制、遥控器锁门及设防警戒控制(遥控器解锁及解除警戒控制、二次警戒功能控制)、 自动解锁功能控制、报警功能(未系安全带报警控制、点火钥匙未拔出报警控制、驻车起步 报警控制、警戒状态下报警控制)、电动车窗控制等功能。主MCU13移植有嵌入式操作系统，采用操作系统提高了车内各负载的协同性和系 统的实时响应性能，也为系统的扩展、修改、升级提供了方便。辅MCU14与汽车遥控钥匙之间通过keelog滚码加密技术进行通讯，keelog滚码 加密技术是一种多变化、抗截获、高可靠的加密技术，实现了遥控钥匙和车身控制模块之间 的安全数据传送，加强了汽车的防盗性。所述的嵌入式操作系统为嵌入式实时操作系统uCOS-II，所述嵌入式操作系统也 可以选择嵌入式Linux等其它嵌入式系统，作为本发明的优选方案，给主MCU移植嵌入式实 时操作系统uCOS-II。uCOS-II是一个占先式实时多任务内核，实时性好，增强系统的可靠 性，使得应用程序的设计和扩展变得容易，而且它的源码是公开的，节省了购置成本。如图3所示，所述辅MCU13的控制方法中在所述步骤1之前还顺序执行步骤a、步 骤b、步骤c，在所述步骤1之后还顺序执行步骤A、步骤B、步骤C，具体顺序如下步骤a，设定一个时间片(一段固定的时间间隔，单片机一般采用定时器来实现一 个时间片，从而控制程序的执行)，并设置工作时间和休眠时间在时间片中的比例；步骤b，判断时间片是否位于工作时间，若是，直接执行步骤c，若否，再次执行步 骤b ；步骤c，辅MCU14控制射频接收模块12处于工作状态；所述的步骤1，检测1/0 口是否有来自射频接收模块12的信号，若是，辅MCU14对 此信号进行解码并把解码后的信号发送给主MCU13，若否，直接执行步骤A ；步骤A，判断时间片是否位于休眠时间，若是，直接执行步骤B，若否，再次执行所 述的步骤1 ；步骤B，辅MCU14控制射频接收模块12处于低功耗状态；步骤C，再次执行步骤b。辅MCU14设定一个时间片，并设置工作时间和休眠时间在时间片中的比例，在工 作时间片内，辅MCU14控制射频接收模块12处于工作状态，在休眠时间片内，辅MCU14控制 射频接收模块12处于低功耗运行状态。工作时间和休眠时间在时间片中的比例，根据具体 的通讯协议设定，使射频接收模块12尽量的处于低功耗运行状态又不会丢掉来自内置天 线的信号，这一方案大大的降低了系统的功耗。如图2所示，主MCU13的控制方法中，在所述步骤2中，判断结果为否定时，主 MCU13进入低功耗状态。主MCU13检测是否有来自输入接口电路15和辅MCU14的输入信号，当没有信号输 入时，主MCU13处于低功耗运行状态，在没有外来任务时使主MCU13处于低功耗运行状态大 大降低了系统的功耗。
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下面结合图1、图2、图3具体的说明主、辅MCU互相配合的工作流程。辅MCU14上电 后设定一个时间片，并设置工作时间和休眠时间在时间片中的比例(步骤141)，循环判断 时间片是否在工作时间片内(步骤142)，若是，辅MCU14控制射频接收模块12处于工作状 态(步骤143)，辅MCU检测I/O 口是否有来自射频接收模块12的信号(步骤144)，若是，辅 MCU14按keelog滚码加密技术对此信号进行解码，并将解码后的信号发送给主MCU13(步骤 145)，若否，判断时间片是否在休眠时间片内(步骤146)，若否，再次执行步骤144，若是，辅 MCU14控制射频接收模块12处于低功耗运行状态(步骤147)，接下来再次执行步骤142。 工作时间和休眠时间在时间片中的比例，根据具体的通讯协议设定，使射频接收模块12尽 量的处于低功耗运行状态又不会丢掉来自内置天线的信号。主MCU13循环检测是否有来自输入接口电路15和辅MCU14的输入信号(步骤 131、步骤133)，当没有信号输入时，主MCU执行一个空白任务从而进入低功耗运行状态(步 骤134)，当有信号输入时，主MCU判断输入信号的类型并驱动相应的执行电路工作(步骤 132)，从而完成控制任务。例如，当使用者想开启左前门锁时，首先将左前门锁开关置于开 启状态，控制开关17将此状态信号传输给输入接口电路15，输入接口电路15将此信号转 化成数字量传输给主MCU13，主MCU13检测到相应的I/O 口的数字量，对这一数字量进行分 析判断驱动开锁继电器工作，从而使左前门被打开。当遥控钥匙发出经过加密的开门信号 时，车内的内置天线接收到此信号并把它传送给射频接收模块12，射频接收模块12接到此 滚码信号并把它转化为数字量传输到辅MCU14，当辅MCU14检测到此信号时，按keelog滚码 加密技术对此信号进行解码，并将解码后的信号发送给主MCU13，主MCU13检测到相应的1/ 0 口的数字量，对这一数字量进行分析判断驱动开锁继电器工作，从而使车门被打开。
权利要求
一种汽车车身控制系统，包括电源、汽车遥控钥匙、接收汽车遥控钥匙信号的内置天线、控制模块(10)，其特征在于所述控制模块(10)包括电源管理模块(11)和射频接收模块(12)，所述电源管理模块(11)的输入端接电源，输出端分别接执行管理控制任务的主MCU(13)和执行解码任务的辅MCU(14)，所述射频接收模块(12)的输入端接内置天线，用以接收来自内置天线的信号，射频接收模块(12)和辅MCU(14)为双向连接关系，所述辅MCU(14)的输出端与主MCU(13)的输入端相连，所述主MCU(13)的另一输入端接输入接口电路(15)，输出端接输出接口电路(16)，所述输入接口电路(15)的输入端接各控制开关(17)，所述输出接口电路(16)的输出端接各执行电路(18)。
2.根据权利要求1所述的汽车车身控制系统，其特征在于所述的主MCU(13)移植有 嵌入式操作系统。
3.根据权利要求1所述的汽车车身控制系统，其特征在于所述辅MCU(14)与汽车遥 控钥匙之间通过keelog滚码加密技术进行通讯。
4.根据权利要求2所述的汽车车身控制系统，其特征在于所述的嵌入式操作系统为 嵌入式实时操作系统uCOS-II。
5.一种车身控制方法，包括辅MCU(14)的控制方法和主MCU(13)的控制方法， 辅MCU(14)的控制方法包括以下步骤步骤1，检测辅MCU(14)的I/O 口是否有来自射频接收模块(12)的信号，若是，辅 MCU(14)对此信号进行解码并把解码后的信号发送给主MCU(13)，若否，直接执行步骤2 ； 步骤2，再次执行步骤1; 主MCU(13)的控制方法包括以下步骤步骤1，检测主MCU(13)的I/O 口是否有来自输入接口电路(15)的信号，若是，判断输 入信号的类型并向输出接口电路(16)发送相应的控制信号，若否，直接执行步骤2;步骤2，检测主MCU(13)的I/O 口是否有来自辅MCU(14)的信号，若是，判断输入信号的 类型并向输出接口电路(16)发送相应的控制信号，若否，直接执行步骤3; 步骤3，再次执行步骤1。
6.根据权利要求5所述的汽车车身控制方法，其特性在于所述辅MCU(14)的控制方 法中在所述步骤1之前还顺序执行步骤a、步骤b、步骤c，在所述步骤1之后还顺序执行步 骤A、步骤B、步骤C，具体顺序如下步骤a，设定一个时间片，并设置工作时间和休眠时间在时间片中的比例；步骤b，判断时间片是否位于工作时间，若是，直接执行步骤c，若否，再次执行步骤b ；步骤c，辅MCU(14)控制射频接收模块(12)处于工作状态；所述的步骤1，检测I/O 口是否有来自射频接收模块(12)的信号，若是，辅MCU(14)对 此信号进行解码并把解码后的信号发送给主MCU(13)，若否，直接执行步骤A ；步骤A，判断时间片是否位于休眠时间，若是，直接执行步骤B，若否，再次执行所述的 步骤1 ；步骤B，辅MCU(14)控制射频接收模块(12)处于低功耗状态； 步骤C，再次执行步骤b。
7.根据权利要求5所述的汽车车身控制方法，其特征在于所述主MCU(13)的控制方 法中，在所述步骤2中，判断结果为否定时，主MCU(13)进入低功耗状态。
全文摘要
本发明具体涉及一种汽车车身控制系统及其控制方法，该系统包括电源、汽车遥控钥匙、内置天线、控制模块，所述控制模块包括电源管理模块和接收信号的射频接收模块，电源管理模块的输入端接电源，输出端分别接执行管理控制任务的主MCU和执行解码任务的辅MCU，射频接收模块的输入端接内置天线，并和辅MCU为双向连接关系，辅MCU的输出端与主MCU的输入端相连，主MCU的另一输入端接输入接口电路，输出端接输出接口电路，输入接口电路的输入端接各控制开关，输出接口电路的输出端接各执行电路，本发明还包含本车身控制系统的控制方法，本发明解决了一块MCU又要解码又要完成控制任务的问题，采用双MCU的方法，降低了系统的成本，也增强了系统的可靠性。
文档编号B60R16/023GK101893859SQ20101022922
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月14日 优先权日2010年7月14日
发明者许永华, 邓海 申请人:合肥昌辉汽车电子有限公司