本發(fā)明涉及汽車燈具領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車動態(tài)車燈控制系統(tǒng)及汽車。

背景技術(shù)：

隨著技術(shù)的發(fā)展，汽車車燈設(shè)計，尤其是頭燈和尾燈的設(shè)計對于動態(tài)效果的需求日益增加，其中對轉(zhuǎn)向燈的流水功能的需求、或者對轉(zhuǎn)向燈/位置燈/剎車燈/日間行車燈/格柵燈等多個功能一起實現(xiàn)組合動態(tài)效果的需求、以及與駕駛者的互動效應(yīng)包括歡迎與歡送功能的需求都已成為趨勢，上述的各類動態(tài)效果和互動功能能夠凸顯整車價值感與互動感，成為了各個整車廠的關(guān)注點和廣大客戶購車時的加分項。

同時，汽車市場的價格競爭越來越激烈，車燈相應(yīng)的也在配合整車廠進行相應(yīng)的成本控制工作。若使用傳統(tǒng)方案來實現(xiàn)較多功能參與的動態(tài)效果，則需要位于不同位置的控制系統(tǒng)的數(shù)量大大增加，整燈方案成本大幅增加，與客戶的成本預(yù)期相違背。如何滿足客戶既實現(xiàn)多動態(tài)效果，又不影響整燈預(yù)算的需求呢。

鑒于上述需求與問題，在探討實現(xiàn)復(fù)雜的動態(tài)效果需求前提下，如何使用單一通用控制模塊控制整車車燈的動態(tài)點亮，既保證信號協(xié)議傳輸可靠，可控制功能多，相較傳統(tǒng)方案節(jié)省大量電子控制器的設(shè)計費用就顯得十分重要了。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種汽車動態(tài)車燈控制系統(tǒng)及汽車，利用單個電子控制器模塊ecu、至少一個的被控制模塊單元和實現(xiàn)上述兩部分之間信號連接和傳輸?shù)耐ㄐ挪糠?，實現(xiàn)使用單一電子控制器模塊控制整車車燈的多動態(tài)點亮，既保證信號協(xié)議傳輸可靠，傳輸距離遠，可控制功能多，又相較傳統(tǒng)方案節(jié)省了大量電子控制器的設(shè)計費用，解決了背景技術(shù)中出現(xiàn)的問題。

本發(fā)明的目的是提供一種汽車動態(tài)車燈控制系統(tǒng)，包括電子控制器模塊ecu、被控制模塊和通信模塊；

所述電子控制器模塊ecu對外與車身控制器進行通信協(xié)議的接收，解析，電源管理與轉(zhuǎn)換，對內(nèi)控制本發(fā)明的整個系統(tǒng)，按照車身控制器的控制邏輯，控制被控制單元實現(xiàn)特定動態(tài)效果；

所述被控制模塊包括至少一個的被控制模塊單元，被控制模塊單元構(gòu)成各車燈模塊的功能和發(fā)光部分，根據(jù)電子控制器模塊ecu的需求，被控制模塊單元實現(xiàn)動態(tài)照明的控制和呈現(xiàn)，并將被控制模塊單元的各種錯誤診斷信息上報至電子控制器模塊；

所述通信模塊設(shè)置于電子控制器模塊ecu與被控制模塊單元之間，進行兩者之間信息傳輸和交互；

電子控制器模塊ecu控制著至少一個的被控制模塊單元，電子控制器模塊ecu和被控制模塊單元通過通信模塊進行信息交互，實現(xiàn)動態(tài)照明，尤其是多動態(tài)照明系統(tǒng)的點亮和控制，

其中：所述電子控制器模塊ecu包括通用通信接口電路、通用電源輸入模塊、微控制器mcu、系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片sbc、備用can收發(fā)器和電源模塊，所述微控制器mcu)與系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片sbc連接，所述備用can收發(fā)器和所述微控制器mcu連接，其中的所述通用通信接口電路，支持can協(xié)議，lin協(xié)議及硬線pwm協(xié)議，在不修改硬件pcb設(shè)計的前提下，使用同一通用通信接口電路實現(xiàn)了三種通信方式的適配，適配并能滿足不同汽車廠商的通信接口；其中的通用電源輸入模塊，包括kl30、備用kl30和kl15，適配并能滿足不同的電源接口；

每個被控制模塊單元包括led、led驅(qū)動芯片以及can收發(fā)器，被控制模塊還包括電源模塊以及周邊電路，can收發(fā)器接收所述電子控制器模塊ecu的需求后將其轉(zhuǎn)換為被控制模塊單元可以識別并執(zhí)行的命令，傳輸信息給led驅(qū)動芯片，實現(xiàn)被控制模塊單元的動態(tài)照明的控制和呈現(xiàn)；被控制模塊單元的led驅(qū)動芯片檢測到led的開路、短路、過熱、欠壓失效或錯誤時，會傳輸信號給到被控制模塊單元的can收發(fā)器，can收發(fā)器上報失效或錯誤信息給電子控制模塊ecu，所述被控制模塊支持uartcan協(xié)議傳輸控制，以及i2c協(xié)議傳輸控制；

并且，所述通信模塊是電子控制器模塊ecu與被控制模塊單元之間的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議模塊，采取can差分總線uartovercan傳輸，can差分總線uartovercan能夠?qū)崿F(xiàn)的傳輸距離達到≥10米，利用can通信物理層以及uart協(xié)議層實現(xiàn)傳輸距離遠，抗干擾能力強的通信功能，實現(xiàn)電子控制器模塊ecu命令通過can信號傳遞給各個被控制模塊單元，實現(xiàn)電子控制器模塊ecu控制至少一個的、并且優(yōu)選是至少兩個的所述被控制模塊單元；

所述通信模塊還包括i2c通信總線，所述can差分總線uartovercan與所述i2c通信總線相復(fù)用，減少線束數(shù)量；

對于不同功能的動態(tài)效果設(shè)計，所述通信模塊采取區(qū)分優(yōu)先級的控制策略進行控制，按照客戶要求和對各功能安全等級的定義，所述通信模塊通過can差分總線uartovercan的通信傳輸設(shè)定功能的安全要求優(yōu)先級，優(yōu)先控制功能安全等級高的功能，保證功能安全要求最為嚴苛的控制被最優(yōu)先點亮。

進一步改進在于：所述系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片sbc集成穩(wěn)壓供電模塊v1、v2或v3、lin收發(fā)器和/或can收發(fā)器、高邊開關(guān)hss；所述系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片sbc的選型包括兩種，第一種系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片sbc為穩(wěn)壓電源模塊加can收發(fā)器，第二種系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片sbc為穩(wěn)壓電源模塊加lin收發(fā)器和can收發(fā)器，所述第一種系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片sbc選型和所述第二種系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片sbc選型具有相同的封裝，能夠在不改電路板設(shè)計前提下，根據(jù)客戶接口定義，實現(xiàn)對lin或者對can的支持。

進一步改進在于：當(dāng)在系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片sbc內(nèi)采用所述的加lin收發(fā)器和can收發(fā)器時，其中的lin收發(fā)器用作與車身端進行通信，其中的can收發(fā)器用于系統(tǒng)內(nèi)部通信控制；當(dāng)在系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片sbc內(nèi)采用所述的只加can收發(fā)器時，存在兩種情況，第一種為對外采用的是與微控制器mcu傳輸信息的pwm信號與車身端進行通信，can收發(fā)器用于系統(tǒng)內(nèi)部通信控制；第二種為對外采用該系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片sbc的can收發(fā)器與車身端進行通信，對內(nèi)采用微控制器mcu傳輸給額外的設(shè)置于電子控制模塊中的所述備用can收發(fā)器進行與系統(tǒng)內(nèi)部通信控制。

進一步改進在于：所述電子控制器模塊ecu的通用電源輸入模塊設(shè)置有三根供電線，適用于電池供電系統(tǒng)設(shè)計、汽車發(fā)電機供電系統(tǒng)設(shè)計及bcm單獨各功能供電系統(tǒng)設(shè)計需求，配合不同的電源接口；其一的kl30為電池供電，負責(zé)給led電源供電，其二的備用kl30也為電池供電，作為備份電源，給led及內(nèi)部邏輯供電，其三的kl15為車身發(fā)電機供電，僅給內(nèi)部邏輯供。

進一步改進在于：所述系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片sbc內(nèi)部還集成獨立的看門狗模塊和重置輸出單元這兩個控制邏輯模塊，當(dāng)微控制器mcu軟件程序出現(xiàn)失效，導(dǎo)致微控制器系統(tǒng)崩潰，除了微控制器內(nèi)部的看門狗進行自我診斷，并進行自我復(fù)位之外，系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片內(nèi)的所述看門狗還會監(jiān)視并診斷微控制器的失效事件，當(dāng)檢測到微控制器的失效事件時所述系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片內(nèi)的看門狗會發(fā)信號給系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片內(nèi)的重置輸出單元，重置輸出單元傳輸重置信號給微控制器的重置輸入單元，進行強行復(fù)位微控制器的措施；當(dāng)上述措施仍未解決微控制器失效問題時，該系統(tǒng)會先斷掉微控制器的供電，然后隨即通過系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片的穩(wěn)壓供電模塊強行復(fù)位系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片內(nèi)部對微控制器的供電，解決失效問題。

進一步改進在于：所述被控制模塊單元能夠?qū)崿F(xiàn)靜態(tài)電流管理和控制，當(dāng)位于電子控制器模塊ecu的微控制器mcu檢測到需進入睡眠模式后，主動通過spi給設(shè)置于系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片sbc內(nèi)的高邊開關(guān)hss模塊傳遞指令，輸出一個可控的高邊開關(guān)信號，高邊開關(guān)hss給到被控制模塊單元的電源模塊進行睡眠的指令，控制sw開關(guān)電路斷開電源供給，切斷l(xiāng)ed驅(qū)動芯片的電源供應(yīng)，控制所述被控制模塊單元的電源模塊的靜態(tài)電流消耗，實現(xiàn)靜態(tài)電流管理。

本發(fā)明還提供一種汽車，包括有如前所述的汽車動態(tài)車燈控制系統(tǒng)，整車使用所述電子控制器模塊ecu，通過通信模塊，控制和實現(xiàn)整車頭燈或者尾燈多功能參與的動態(tài)功能，對于尾燈系統(tǒng)，控制位于箱燈側(cè)及翼燈側(cè)的四部分燈體內(nèi)的被控模塊單元實現(xiàn)動態(tài)效果；對于頭燈系統(tǒng)，控制左頭燈和右頭燈的轉(zhuǎn)向燈及位置/日間行車燈內(nèi)的被控模塊單元實現(xiàn)動態(tài)照明效果，并且同樣適用于頭燈、尾燈的迎賓燈效果。

進一步改進在于：所述被控制模塊單元被配置在由車燈殼體和車燈外透鏡形成的車燈內(nèi)部空間內(nèi)，所述電子控制單元放置于車燈內(nèi)部空間或者放置于車燈外部的汽車車身內(nèi)部空間。

進一步改進在于：當(dāng)所述電子控制器模塊ecu放置于車燈內(nèi)部空間時，對于頭燈來說電子控制器模塊ecu位于左側(cè)頭燈或位于右側(cè)頭燈的內(nèi)部空間，用于控制整車頭燈；對于尾燈來說電子控制器模塊ecu位于左側(cè)尾燈的翼燈內(nèi)部空間或箱燈內(nèi)部空間、或者位于右側(cè)尾燈的翼燈內(nèi)部空間或箱燈內(nèi)部空間，具體涉及：

整車尾燈僅有一個電子控制器模塊ecu位于后備箱的箱燈側(cè)或翼燈側(cè)，用于控制整車尾燈，該一個電子控制器模塊ecu能夠控制左側(cè)翼燈/箱燈、右側(cè)翼燈/箱燈的總共四個部分；

整車尾燈具有2個電子控制模塊ecu，該2個電子控制器模塊ecu分別位于左右翼燈側(cè)，左翼燈側(cè)的電子控制模塊ecu控制左側(cè)尾燈部分的左翼燈和左箱燈，右翼燈側(cè)的電子控制模塊ecu控制右側(cè)尾燈部分的右翼燈和右箱燈，其他車燈空間均不放置電子控制模塊，僅放置被控制模塊單元，所有被控制模塊單元通過can差分總線uartovercan與電子控制器模塊ecu相連；

整車尾燈具有2個電子控制器模塊ecu，該2個電子控制器模塊ecu分別位于左右箱燈側(cè)，左箱燈側(cè)的電子控制器模塊ecu控制左側(cè)尾燈部分的左翼燈和左箱燈，右箱燈側(cè)的電子控制器模塊ecu控制右側(cè)尾燈部分的右翼燈和右箱燈，其他車燈空間均不放置電子控制模塊，僅放置被控制模塊，所有被控制模塊通過can差分總線uartovercan與電子控制器模塊ecu相連。

進一步改進在于：當(dāng)所述電子控制器模塊ecu放置于車燈外部的汽車車身內(nèi)部空間時，車燈模塊空間均不放置電子控制器模塊ecu，僅放置被控制模塊，所有被控制模塊通過can差分總線uartovercan與位于車身的電子控制器模塊ecu相連，具體涉及：

整車頭燈電子控制器模塊ecu位于左頭燈或右頭燈外部的汽車車身內(nèi)部空間，頭燈模塊空間內(nèi)僅放置被控制模塊單元，所有被控制模塊單元通過can差分總線uartovercan與位于車身的電子控制器模塊ecu相連；

整車尾燈電子控制器模塊ecu位于左尾燈或右尾燈外部的汽車車身內(nèi)部空間，尾燈模塊空間內(nèi)僅放置被控制模塊單元，所有被控制模塊單元通過can差分總線uartovercan與位于車身的電子控制器模塊ecu相連。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明利用單個電子控制器模塊ecu、至少一個的被控制模塊單元和實現(xiàn)上述兩部分之間信號連接和傳輸?shù)耐ㄐ挪糠?，實現(xiàn)使用單一電子控制器模塊控制整車車燈的多動態(tài)點亮，既保證信號協(xié)議傳輸可靠，傳輸距離遠，可控制功能多，又相較傳統(tǒng)方案節(jié)省了大量電子控制器的設(shè)計費用。

通信部分使用的can差分總線uartovercan傳輸，傳輸距離遠，能夠?qū)崿F(xiàn)的傳輸距離達到≥10米，并且抗干擾能力強，實現(xiàn)一個電子控制器模塊ecu能夠控制至少一個的、并且優(yōu)選是至少兩個的被控制模塊單元，在保證信號協(xié)議傳輸可靠和可控制功能多的基礎(chǔ)上，極大程度減少電子控制器模塊ecu的數(shù)量，由于電子控制器模塊ecu本身價格在車燈中是昂貴的，由此能夠有效大幅降低系統(tǒng)方案成本，并且實現(xiàn)控制車燈多動態(tài)效果；

can差分總線uartovercan與所述i2c通信總線的相復(fù)用能夠進一步減少線束數(shù)量；

通信部分采取區(qū)分優(yōu)先級的控制策略進行控制，能夠優(yōu)先控制功能安全等級高的功能，保證功能安全要求最為嚴苛的控制被最優(yōu)先點亮，保證可靠性和功能即時性；

電子控制器模塊ecu的通用通信接口電路，支持can協(xié)議，lin協(xié)議及硬線pwm協(xié)議，在不修改硬件pcb設(shè)計的前提下，使用同一通用通信接口電路實現(xiàn)了三種通信方式的適配，適配并能滿足不同汽車廠商的通信接口；

電子控制器模塊ecu的通用電源輸入模塊，適配并能滿足不同汽車廠商的電源接口；

被控制模塊單元能夠?qū)崿F(xiàn)的靜態(tài)電流管理和控制，能夠在車輛熄火或其他需要睡眠指令情況下，切斷l(xiāng)ed驅(qū)動芯片的電源供應(yīng)，實現(xiàn)被控制模塊單元的電源模塊的靜態(tài)電流消耗；

應(yīng)用本發(fā)明系統(tǒng)的汽車，被控制模塊單元被配置在車燈內(nèi)，電子控制單元靈活選擇放置于車燈內(nèi)或者車燈外部的汽車車身內(nèi)部空間，放置于車燈內(nèi)時無論是左或右頭燈內(nèi)，或者左、右側(cè)尾燈各自的翼燈內(nèi)或箱燈內(nèi)，都能滿足要求，根據(jù)客戶定義和實際項目需要進行靈活選擇，適用范圍廣，滿足市場對多動態(tài)頭燈和尾燈的要求。

總結(jié)：本發(fā)明具有系統(tǒng)方案成本低，信號協(xié)議傳輸可靠，可控制功能多的優(yōu)點，可滿足目前市場對高性能動態(tài)頭燈尾燈的需求及低成本方案的訴求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的電子控制器模塊ecu、被控制模塊單元和通信部分組成的系統(tǒng)框圖。

圖2是本發(fā)明的通用通信接口與供電系統(tǒng)設(shè)計的示意圖。

圖3是本發(fā)明的mcu微控制器與sbc系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片所組成的控制系統(tǒng)中功能安全相關(guān)設(shè)計的示意圖（核心是看門狗）。

圖4是本發(fā)明的位于無電子控制器模塊側(cè)，即被控制模塊單元側(cè)的靜態(tài)電流管理的設(shè)計示意圖。

圖5是本發(fā)明的電子控制器模塊與被控制模塊單元間通信部分的設(shè)計示意圖。

圖6是本發(fā)明的位于車燈內(nèi)部的單一ecu控制整車尾燈的示意圖。

圖7是本發(fā)明的位于尾燈后備箱的箱燈側(cè)的左右ecu分別控制左右側(cè)尾燈的示意圖。

圖8是本發(fā)明的位于尾燈的翼燈側(cè)的左右ecu分別控制左右側(cè)尾燈的示意圖。

圖9是本發(fā)明的位于車身內(nèi)側(cè)的車燈外部空間的單一ecu控制整車尾燈的示意圖。

具體實施方式

為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定。

如圖1-5所示，本實施例提供一種汽車動態(tài)車燈控制系統(tǒng)，可以應(yīng)用在前燈和尾燈的系統(tǒng)設(shè)計中。其主要包括以下三個部分，分別為電子控制器模塊ecu，對外與車身控制器進行通信協(xié)議解析，電源管理與轉(zhuǎn)換，對內(nèi)控制本發(fā)明的整個系統(tǒng)，按照車身控制器的控制邏輯，控制被控制單元實現(xiàn)特定動態(tài)效果；被控制模塊，包括至少一個的被控制模塊單元，所述被控制模塊單元構(gòu)成各車燈模塊的功能和發(fā)光部分，根據(jù)所述電子控制器模塊ecu的需求，所述被控制模塊單元實現(xiàn)順序點亮、呼吸點亮等方式，實現(xiàn)動態(tài)照明的控制和呈現(xiàn)，并將被控制模塊單元的各種錯誤診斷信息上報至電子控制器模塊；通信部分，即電子控制器模塊ecu與被控制模塊單元之間的通信設(shè)計。電子控制器模塊ecu控制著至少一個的被控制模塊單元，電子控制器模塊ecu和被控制模塊單元通過通信部分進行信息交互，實現(xiàn)動態(tài)照明，尤其是多動態(tài)照明系統(tǒng)的點亮和控制。

ecu，即電子控制器模塊，構(gòu)成動態(tài)效果車燈的主要控制系統(tǒng)，對外接收bcm車身控制器的控制信號，本發(fā)明為配合不同汽車廠商的通信接口，設(shè)計了一種通用通信接口電路，支持can協(xié)議，lin協(xié)議及硬線pwm協(xié)議，在不修改硬件pcb設(shè)計的前提下，使用同一電子接口電路實現(xiàn)了三種通信方式的適配。為配合不同汽車廠商的電源接口，設(shè)計了一種通用電源輸入模塊，可以適用于電池供電系統(tǒng)設(shè)計，汽車發(fā)電機供電系統(tǒng)設(shè)計，及bcm單獨各功能供電系統(tǒng)設(shè)計需求。

被控制模塊，包括至少一個的被控制模塊單元，所述被控制模塊單元構(gòu)成各車燈模塊的功能和發(fā)光部分，實現(xiàn)動態(tài)照明的控制和呈現(xiàn)。被控制模塊主要包括led，led驅(qū)動芯片以及can信號收發(fā)器三個主要部分，被控制模塊還包括電源模塊以及周邊電路即圖4所示的電源模塊dc/dc和開關(guān)sw。電子控制器模塊ecu和被控制模塊之間通過can通信進行信息交互，電子控制器模塊ecu發(fā)出的指令為can信號，在被控制單元處，通過其can收發(fā)器，接收指令，實現(xiàn)相應(yīng)命令的led驅(qū)動狀態(tài)。所述被控制模塊單元的led驅(qū)動芯片檢測到led的開路、短路、過熱、欠壓等失效或錯誤時，會傳輸信號給到被控制模塊單元的can收發(fā)器，can收發(fā)器上報失效或錯誤信息給電子控制模塊ecu。若被控制器為頭燈模塊，比如轉(zhuǎn)向燈/日間行/位置燈車燈，按照客戶定義的組合動態(tài)效果，電子控制器模塊ecu接收到bcm控制信號后，按照客戶要求的點亮方式控制上述燈光模塊實現(xiàn)如流水、呼吸燈等動態(tài)點亮功能。若被控制模塊單元為尾燈模塊，例如包含轉(zhuǎn)向燈/位置燈/剎車燈等，按照客戶定義的組合動態(tài)效果，電子控制器模塊ecu接收到bcm控制信號后，按照客戶要求的點亮方式控制上述燈光模塊實現(xiàn)流水、呼吸等動態(tài)點亮功能。并將被控制單元的各種錯誤即燈板的錯誤，比如led開路，led短路，過熱，欠壓等診斷信息上報至電子控制器模塊ecu。

通信部分，即電子控制器模塊ecu與被控制模塊單元之間的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議模塊，實現(xiàn)電子控制器模塊ecu命令通過can信號傳遞給各個被控制模塊單元。在每個被控制模塊單元中存在一個用于can信號接收和發(fā)送的can收發(fā)器，接收來自于電子控制器模塊ecu的命令，并將其轉(zhuǎn)換為被控制模塊單元可以識別并執(zhí)行的命令；

電子控制器模塊ecu與被控制模塊單元采取差分總線uartovercan傳輸，uartovercan利用can通信的物理層以及uart協(xié)議層的一種通信技術(shù)，具有傳輸距離遠，抗干擾能力強的優(yōu)勢，其中尤其需指出can差分總線uartovercan能夠?qū)崿F(xiàn)的傳輸距離達到≥10米，相較現(xiàn)有技術(shù)通信部分的常規(guī)距離20厘米來說是很大的傳輸距離上的突破；

并且此can差分總線與i2c通信總線相復(fù)用，即i2c的數(shù)據(jù)線與時鐘線圖中未具體示出數(shù)據(jù)線和時鐘線，但i2c通信總線圖1中示出，并且所示出的i2c通信總線的部分為其起始的部分，在其連接到圖1中粗體雙實線表示的can差分總線uartovercan后i2c通信總線的部分即為圖中粗體雙實線的部分，該i2c的線束包括數(shù)據(jù)線和時鐘線，是行業(yè)內(nèi)人員易于理解內(nèi)容與uartovercan的can高與can低uartovercan在圖1為上述粗體雙實線，雙實線的一條為can高，一條為can低，由于本領(lǐng)域技術(shù)人員結(jié)合文字上述描述是能夠理解的，因此圖中并未進一步標注相復(fù)用的設(shè)計，本發(fā)明的i2c總線和can差分總線uartovercan相復(fù)用的設(shè)計能夠減少線束數(shù)量，降低成本；

對于不同功能的動態(tài)效果設(shè)計，本發(fā)明的通信部分采取區(qū)分優(yōu)先級的控制策略進行控制，即按照客戶對各功能安全等級的定義，優(yōu)先控制功能安全等級較高的功能，以保證功能安全要求最為嚴苛的控制可被最優(yōu)先點亮，以滿足客戶的需求?，F(xiàn)有技術(shù)用來實現(xiàn)整車多功能參與的動態(tài)效果采取的方案，對其中的每一個的功能的動態(tài)效果會單獨配置電子控制器模塊ecu，但是電子控制器模塊ecu到各個被控制模塊單元反應(yīng)時間長，也無法優(yōu)先實現(xiàn)功能安全要求高的優(yōu)選功能，多個電子控制器模塊ecu帶來的高成本更是一個主要問題。本發(fā)明對于車燈各個功能在安全要求上是存在優(yōu)先級的，例如對于尾燈來說，制動功能、位置功能、轉(zhuǎn)向功能的安全要求優(yōu)先級為制動燈功能最高，轉(zhuǎn)向燈功能其次，然后是位置燈，本發(fā)明的系統(tǒng)通過差分總線uartovercan的通信傳輸能夠設(shè)定功能的安全要求優(yōu)先級，即制動燈>轉(zhuǎn)向燈>位置燈，在實現(xiàn)多個功能的動態(tài)效果時，本發(fā)明系統(tǒng)會先判別優(yōu)先級最高的功能，判定結(jié)果為制動燈功能，無需各個功能的排隊和等待時間，直接控制和實現(xiàn)上述優(yōu)先級最高的功能制動燈，需要實現(xiàn)下一個功能時，本發(fā)明系統(tǒng)會在除上述的這個功能外的功能中進行優(yōu)先級最高功能的判別，判定結(jié)果為轉(zhuǎn)向燈功能，同樣無需各個功能的排隊和等待時間，直接實現(xiàn)該功能，接下來的功能實現(xiàn)以此類推。本發(fā)明的電子控制器模塊ecu集成了上述區(qū)分功能安全優(yōu)先級的控制策略，結(jié)合差分總線uartovercan的通信傳輸和設(shè)置于被控制模塊單元的can收發(fā)器，能夠大幅減少各個被控制模塊單元接收到電子控制器模塊ecu傳輸信號的反應(yīng)時間，提高可靠性和安全性。

如圖1、2和5所示，本實施例的通用通信接口與供電系統(tǒng)設(shè)計簡介如下，本專利申明的電子控制系統(tǒng)ecu中的通信模塊，即通用通信接口電路，設(shè)計了一種復(fù)用的通信系統(tǒng)回路設(shè)計，控制系統(tǒng)可以支持can協(xié)議傳輸，lin協(xié)議傳輸，以及pwm脈寬調(diào)變協(xié)議傳輸。can協(xié)議傳輸：can是控制器局域網(wǎng)絡(luò)的簡稱，是iso11898國際標準化的串行通信協(xié)議。在汽車產(chǎn)業(yè)中，出于對安全性、舒適性、方便性、低功耗、低成本的要求。本專利申明的通信系統(tǒng)設(shè)計，滿足iso11898標準化協(xié)議定義要求，支持集成不同廠家的can協(xié)議棧至微控制器，支持通過can的統(tǒng)一診斷標準進行錯誤反饋的需求。lin協(xié)議傳輸：lin總線是目前很多廠家常用的的一種a類網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。lin的全稱為localinterconnectnetwork，即局域互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。本專利申明的通信系統(tǒng)設(shè)計，滿足lin標準化協(xié)議定義要求，支持集成不同廠家的lin協(xié)議棧至通用控制芯片，支持通過lin的統(tǒng)一診斷標準進行錯誤反饋的需求。pwm脈寬調(diào)變協(xié)議傳輸:本專利申明的通信系統(tǒng)設(shè)計，支持通過識別不同占空比的輸入信號，來控制被控模塊實現(xiàn)不同動態(tài)效果的動作要求，支持通過硬線方式進行錯誤反饋的需求。本發(fā)明的系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片sbc的選型包括兩種，第一種系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片sbc為穩(wěn)壓電源模塊加can收發(fā)器，第二種系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片sbc為穩(wěn)壓電源模塊加lin收發(fā)器和can收發(fā)器。兩種芯片具有相同的封裝，可以在不改的電路板設(shè)計的前提下，根據(jù)客戶的借口定義，實現(xiàn)對lin或者對can的支持。當(dāng)采用上述的加lin收發(fā)器和can收發(fā)器時，lin收發(fā)器用作與車身端進行通信，can收發(fā)器用于本專利系統(tǒng)內(nèi)部通信控制；當(dāng)采用上述的只加can收發(fā)器時，存在兩種情況，第一種為對外采用的是與微控制器mcu傳輸信息的pwm信號與車身端進行通信，can收發(fā)器用于本專利系統(tǒng)內(nèi)部通信控制；只加can收發(fā)器的第二種為對外采用該系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片sbc的can收發(fā)器與車身端進行通信，對內(nèi)采用微控制器mcu傳輸給額外的設(shè)置于電子控制模塊中的備用can收發(fā)器進行與本專利系統(tǒng)內(nèi)部通信控制。

本實施例申明的ecu電子控制系統(tǒng)中的供電部分電路，即圖1中左上角虛線框所示的通用電源輸入模塊，設(shè)計了一種復(fù)用的供電系統(tǒng)回路設(shè)計，如圖2，詳述如下：車燈供電源分為車載蓄電池供電，以下簡稱kl30，以及車載發(fā)電機供電，以下簡稱kl15。本實施例系統(tǒng)的設(shè)計，支持僅有kl30供電的設(shè)計，包括防反接保護電路，濾波電路，靜電防護電路，以及靜態(tài)電流管理電路。kl30提供控制系統(tǒng)的模擬系統(tǒng)模塊供電，以及數(shù)字系統(tǒng)模塊供電；另外，本實施例系統(tǒng)的設(shè)計也支持僅有kl15供電的設(shè)計，包括防反接保護電路，濾波電路，靜電防護電路。kl15提供控制系統(tǒng)的模擬系統(tǒng)模塊供電，以及數(shù)字系統(tǒng)模塊供電；并且，本發(fā)明的系統(tǒng)的設(shè)計同樣支持部分客戶要求的kl15，kl30混合供電的設(shè)計需求。包括防反接保護電路，濾波電路，靜電防護電路，以及靜態(tài)電流管理電路。kl30提供控制系統(tǒng)的模擬系統(tǒng)模塊供電，以及數(shù)字系統(tǒng)模塊供電。kl15作為數(shù)字系統(tǒng)模塊的備用供電電源設(shè)計。結(jié)合圖1能夠看到，本實施例的通用電源輸入模塊設(shè)置了三根供電線，其一的kl30為電池供電，負責(zé)給led電源供電，其二的備用kl30也為電池供電，作為備份電源，給led及內(nèi)部邏輯供電，其三的kl15為車身發(fā)電機供電，僅給內(nèi)部邏輯供電。

如圖1和3所示，本實施例的mcu微控制器與sbc系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片所組成的控制系統(tǒng)設(shè)計。微控制單元microcontrollerunit)簡稱mcu。它集成了內(nèi)處理器cpu、存儲器(ram、rom)、計數(shù)器、以及i/o端口為一體的一塊集成芯片。在此硬件電路基礎(chǔ)上,將要處理的數(shù)據(jù)、計算方法、步驟、操作命令編制成程序,存放于mcu內(nèi)部或外部存儲器中，mcu在運行時能自動地、連續(xù)地從存儲器中取出并執(zhí)行。上述mcu的組成為常規(guī)及本技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)人員公知的，因此圖中并未示出。系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片sbc集成了穩(wěn)壓供電模塊、lin收發(fā)器模塊、can收發(fā)器模塊和高邊開關(guān)hss，其中所述穩(wěn)壓供電模塊即為圖1中的v1，v2，v3部分。如圖3所示，所述系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片sbc內(nèi)部還集成了獨立的看門狗模塊和重置輸出單元這兩個控制邏輯模塊，具有高可靠性的特征。除了微控制器與系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片的各自基本功能外，兩者的組合還形成了可更好滿足iso26262功能安全要求的可靠系統(tǒng)，具體原理如下：當(dāng)微控制器軟件程序出現(xiàn)失效，導(dǎo)致微控制器系統(tǒng)崩潰，除了微控制器內(nèi)部的看門狗進行自我診斷，并進行自我復(fù)位之外，額外提供的系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片內(nèi)的所述看門狗還會監(jiān)視并診斷微控制器的失效事件，當(dāng)檢測到微控制器的失效事件時所述系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片內(nèi)的看門狗會采取強行復(fù)位微控制器的措施，具體來說為所述系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片內(nèi)的看門狗檢測到微控制器失效后會發(fā)信號給系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片內(nèi)的重置輸出單元，重置輸出單元傳輸重置信號給微控制器的重置輸入單元，進行強行復(fù)位微控制器的措施；當(dāng)上述措施仍未解決微控制器失效問題時，本發(fā)明系統(tǒng)會先斷掉微控制器的供電，然后隨即強行復(fù)位系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片內(nèi)部對微控制器的供電通過系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片的穩(wěn)壓供電模塊，解決失效問題，以達到高可靠的保證整個控制系統(tǒng)模塊的可恢復(fù)性，防止因控制系統(tǒng)模塊完全停止工作所產(chǎn)生的功能失效事件。

如圖1和4所示，被控制模塊單元包括led燈珠，led驅(qū)動芯片leddriver，can收發(fā)器cantransceiver，電源模塊以及周邊電路即圖4所示的電源模塊dc/dc和開關(guān)sw，被控制模塊支持uartcan協(xié)議傳輸控制，以及i2c協(xié)議傳輸控制。其中，本發(fā)明系統(tǒng)的被控制模塊單元能夠?qū)崿F(xiàn)靜態(tài)電流管理的設(shè)計，關(guān)于被控制模塊單元的靜態(tài)電流控制方法如下：位于系統(tǒng)控制模塊即電子控制器模塊ecu的微控制器mcu通過spi給設(shè)置于系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片sbc內(nèi)的高邊開關(guān)hss模塊傳遞指令，輸出一個可控的高邊開關(guān)信號，進一步的控制被控制模塊單元的電源模塊的靜態(tài)電流消耗，具體來說為，當(dāng)微控制器mcu檢測到需進入睡眠模式后，微控制器mcu會主動通過spi給系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片sbc控制的高邊開關(guān)hss模塊輸出一個可控的高邊開關(guān)信號，高邊開關(guān)hss給到被控制模塊單元的電源模塊進行睡眠的指令，控制sw(開關(guān)電路)斷開電源供給，切斷l(xiāng)ed驅(qū)動芯片的電源供應(yīng)，實現(xiàn)低靜態(tài)電流消耗，實現(xiàn)本發(fā)明系統(tǒng)的靜態(tài)電流管理。

上述電子控制器模塊ecu與控制模塊單元間通信部分的設(shè)計的幾個點總結(jié)如下：控制模塊與被控制模塊采取差分總線傳輸即電子控制器模塊ecu與被控制模塊單元采取差分總線傳輸；并且此差分總線與i2c通信總線相復(fù)用；對于不同功能的動態(tài)效果設(shè)計，采取區(qū)分優(yōu)先級的控制策略進行控制，以保證功能安全要求最為嚴苛的控制可被最優(yōu)先點亮，以滿足客戶的需求。

本實施例還提供一種包括有汽車動態(tài)車燈控制系統(tǒng)的汽車。

如圖6所示，整車使用通用的電子控制器模塊ecu，控制和實現(xiàn)整車尾燈多功能參與的動態(tài)功能，對于尾燈系統(tǒng)，控制位于箱燈側(cè)及翼燈側(cè)的四部分燈體內(nèi)的被控模塊單元實現(xiàn)動態(tài)效果。電子控器制模塊與被控制模塊單元之間采取差分總線進行數(shù)據(jù)傳輸。

被控制模塊單元被配置在由殼體和外透鏡形成的空間即車燈內(nèi)部空間，所述電子控制器模塊ecu可放置于車燈內(nèi)部空間，電子控制器模塊ecu可位于任一車燈內(nèi)部空間內(nèi)，電子控制器模塊ecu位于左側(cè)尾燈的翼燈內(nèi)部空間或箱燈內(nèi)部空間、或者位于右側(cè)尾燈的翼燈內(nèi)部空間或箱燈內(nèi)部空間。

如圖8所示，整車尾燈具有2個電子控制模塊ecu，該2個電子控制器模塊ecu分別位于左右翼燈側(cè)，左翼燈側(cè)的電子控制模塊ecu控制左側(cè)尾燈部分即左翼燈和左箱燈，右翼燈側(cè)的電子控制模塊ecu控制右側(cè)尾燈部分即右翼燈和右箱燈，其他車燈空間均不放置控制模塊，僅放置被控制模塊單元，所有被控制模塊單元通過can差分總線(uartovercan)與電子控制器模塊ecu相連。

如圖7所示，整車尾燈具有2個電子控制器模塊ecu，該2個電子控制器模塊ecu分別位于左右后備箱側(cè)車燈內(nèi)，左箱燈側(cè)的電子控制器模塊ecu控制左側(cè)尾燈部分即左翼燈和左箱燈，右箱燈側(cè)的電子控制器模塊ecu控制右側(cè)尾燈部分即右翼燈和右箱燈，其他車燈空間均不放置控制模塊，僅放置被控制模塊，所有被控制模塊通過can差分總線(uartovercan)與電子控制器模塊ecu相連。

如圖9所示，整車頭燈電子控制器模塊ecu位于某一頭燈外部的汽車車身內(nèi)部空間內(nèi)，其他頭燈模塊空間內(nèi)均不放置電子控制器模塊ecu，僅放置被控制模塊單元，所有被控制模塊單元通過can差分總線(uartovercan)與位于車身的電子控制器模塊ecu相連；

優(yōu)選的，整車尾燈電子控制器模塊ecu可位于某一尾燈外部的汽車車身內(nèi)部空間內(nèi)，其他尾燈模塊空間均不放置電子控制器模塊ecu，僅放置被控制模塊單元，所有被控制模塊單元通過can差分總線(uartovercan)與位于車身的電子控制器模塊ecu相連。

本實施例的通信部分使用的can差分總線uartovercan傳輸，傳輸距離遠，能夠?qū)崿F(xiàn)的傳輸距離達到≥10米，并且抗干擾能力強，實現(xiàn)一個電子控制器模塊ecu能夠控制至少一個的、并且優(yōu)選是至少兩個的被控制模塊單元，在保證信號協(xié)議傳輸可靠和可控制功能多的基礎(chǔ)上，極大程度減少電子控制器模塊ecu的數(shù)量，由于電子控制器模塊ecu本身價格在車燈中是昂貴的，由此能夠有效大幅降低系統(tǒng)方案成本，并且實現(xiàn)控制車燈多動態(tài)效果；

can差分總線uartovercan與所述i2c通信總線的相復(fù)用能夠進一步減少線束數(shù)量；

通信部分采取區(qū)分優(yōu)先級的控制策略進行控制，能夠優(yōu)先控制功能安全等級高的功能，保證功能安全要求最為嚴苛的控制被最優(yōu)先點亮，保證可靠性和功能即時性；

電子控制器模塊ecu的通用通信接口電路，支持can協(xié)議，lin協(xié)議及硬線pwm協(xié)議，在不修改硬件pcb設(shè)計的前提下，使用同一通用通信接口電路實現(xiàn)了三種通信方式的適配，適配并能滿足不同汽車廠商的通信接口；

電子控制器模塊ecu的通用電源輸入模塊，適配并能滿足不同汽車廠商的電源接口；

被控制模塊單元能夠?qū)崿F(xiàn)的靜態(tài)電流管理和控制，能夠在車輛熄火或其他需要睡眠指令情況下，切斷l(xiāng)ed驅(qū)動芯片的電源供應(yīng)，實現(xiàn)被控制模塊單元的電源模塊的靜態(tài)電流消耗；

應(yīng)用本發(fā)明系統(tǒng)的汽車，被控制模塊單元被配置在車燈內(nèi)，電子控制單元靈活選擇放置于車燈內(nèi)或者車燈外部的汽車車身內(nèi)部空間，放置于車燈內(nèi)時無論是左或右頭燈內(nèi)，或者左、右側(cè)尾燈各自的翼燈內(nèi)或箱燈內(nèi)，都能滿足要求，根據(jù)客戶定義和實際項目需要進行靈活選擇，適用范圍廣，滿足市場對多動態(tài)頭燈和尾燈的要求。

本實施例具有系統(tǒng)方案成本低，信號協(xié)議傳輸可靠，可控制功能多的優(yōu)點，可滿足目前市場對高性能動態(tài)頭燈尾燈的需求及低成本方案的訴求。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，凡舉所屬技術(shù)領(lǐng)域中包括通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。

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