一种整车控制器及其应用的两轮电动车的制作方法

本发明属于整车控制技术领域，涉及一种控制器，特别是涉及一种整车控制器及其应用的两轮电动车。

背景技术：

两轮电动车例如电动摩托或电动自行车，通过电驱动为骑手提供帮助，电动自行车的市场处于强劲的增长阶段。

现有的两轮电动车车内设有自身的车辆控制系统，其车辆控制系统包括有车身控制器以及车辆通信装置，两者相互独立设置，由于两轮电动车由于没有较多的复杂控制单元，独立设置的车身控制器以及车辆通信单元(tbox)仍独立设置，增加了车辆控制系统的复杂程度。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种整车控制器及其应用的两轮电动车，用于解决现有技术中车辆控制系统较为复杂的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种整车控制器，用于两轮电动车，所述整车控制器包括：

微控制单元，分别与采集模块、电源管理模块、无线通信模块、输出模块、车辆总线通信模块接口连接；该微控制器通过所述车辆总线通信模块接口连接车辆总线；

所述采集模块用于接收车身信号，并传输至所述微控制单元；

所述电源管理模块通过电源接口与外界电源连接；

所述无线通信模块通过天线接口与天线相连。

于本发明的一实施例中，所述微控制单元选用mpc5644芯片。

于本发明的一实施例中，所述无线通信模块包括移动通信模块和定位模块。

于本发明的一实施例中，所述定位模块选用全球定位系统模块。

于本发明的一实施例中，所述移动通信模块选用全球移动通信系统模块。

于本发明的一实施例中，所述无线通信模块还包括蓝牙通信模块，该蓝牙通信模块与所述微控制单元连接。

于本发明的一实施例中，所述整车控制器还包括音效模块，该音效模块与微控制单元连接，所述音效模块的信号输出端通过放大器连接扬声器。

于本发明的一实施例中，所述电源管理模块选用tle8366ev50电源芯片。

于本发明的一实施例中，所述整车控制器还包括胎压检测系统模块，该胎压检测系统模块与微控制单元连接，所述胎压检测系统模块连接所述微控制单元。

本发明还提供了一种两轮电动车，所述两轮电动车包括上述所述的整车控制器。

如上所述，本发明所述的一种整车控制器及其应用的两轮电动车，精简了车辆控制系统，同时也控制系统的复杂程度，也只需采用一套外壳，简化了内部电路，降低系统成本以及整车系统失效的风险。

附图说明

图1显示为本发明实施例所述的现有技术中的车辆控制系统的结构示意图。

图2显示为本发明实施例所述的改进的车辆控制系统的结构示意图。

图3显示为本发明实施例所述的整车控制器的结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1，两轮电动车如电动摩托或电动自行车，两轮电动车的车辆控制系统包括有车身控制器11(bcm，bodycontrolmodule)，用于对监测和控制与车身相关的功能，其车身控制器11的信号输入端连接车身的检测装置10，检测装置10可包括各类车身传感器，用于采集信息例如把手按键信号、应急开关信号、轮转速信号和/或撑脚架开关信号，同时，车身控制器11的信号输出端连接两轮电动车的执行元件12，执行元件12例如发动机电子控制单元(ecu，electroniccontrolunit)、电池管理系统(bms，batterymanagementsystem)、人机交互界面(hmi，humanmachineinterface)、和/或轮转速传感器、水泵、风挡、灯具；两轮电动车的车辆控制系统还包括车载通信装置13(tbox装置)，两轮电动车可通过车载通信装置13与tsp后台系统14(telematicsserviceprovider)/手持终端15通信，实现远程对两轮电动车信息的显示和控制。其两轮电动车中的车身控制器11与车载通信装置13为两者相互独立的模块。

本发明提供了一种整车控制器，应用在两轮电动车中，该整车控制器集成上述车身控制器11和车载通信装置13，该整车控制器可实现车身控制器11与车载通信装置13的所有功能，因此精简了车辆控制系统，同时也降低了两轮电动车成本和控制系统的复杂程度，也只需采用一套外壳，简化了内部电路，降低系统成本以及整车系统失效的风险。

如图2所示，给出了本实施例应用整车控制器20的车辆控制系统，在车辆控制系统中其两轮电动车的整车控制器20信号输入端与安装在车身的各类车身传感器或开关件连接，例如把手按键、应急开关、轮转速传感器、撑脚架开关，用于采集各类车身信号，例如把手按键信号、应急开关信号、轮转速信号和/或撑脚架开关信号；整车控制器20的信号输出端连接两轮电动车的执行元件12，例如发动机电子控制单元(ecu，electroniccontrolunit)、电池管理系统(bms，batterymanagementsystem)、人机交互界面(hmi，humanmachineinterface)、和/或轮转速传感器、水泵、风挡、灯具。同时，整车控制器20还与tsp后台系统14/手持终端15相连，其中，tsp后台系统14例如是为机动车提供电信和信息服务的公司，例如其给两轮电动车提供以交通信息或可在车辆处的技术故障的情形中执行远程诊断。

如图3所示，本发明的两轮电动车的整车控制器20通过信号线连接于整车的车辆总线(can总线，controllerareanetwork)。

该整车控制器20包括：微控制单元21(mcu，microcontrollerunit)、采集模块22、电源管理模块24、无线通信模块26、输出模块23和车辆总线通信模块接口25。所述微控制单元21、采集模块22、电源管理模块24、无线通信模块26、输出模块23和车辆总线通信模块接口25置于同一电路板(pcb板，printedcircuitboard)。

微控制单元21为整车控制器20的核心处理单元，该微控制单元21分别与采集模块22、电源管理模块24、无线通信模块26、输出模块23、车辆总线通信模块接口25连接；该微控制器通过所述车辆总线通信模块接口25连接车辆总线。其中，微控制单元21可选用满足asil-d安全级别的mpc5644芯片。该mpc5644芯片的最大功率为150mhz，工作电压为3.3～3.5v。将传统的bcm和t-box的结合，可以减轻总线负载，减小车身信号和t-box的沟通效率，系统能更快的响应蓝牙或云端的控制信号。

当整车系统处于待机模式时，只需要微控制单元进入待机模式即可，减少待机模式下的电力消耗。

微控制单元21经车辆总线通信模块接口25通过信号线连接车辆总线，与连接在同一车辆总线的其他部件之间形成数据交互。

所述采集模块22用于接收车身信号，并传输至所述微控制单元21；其中车身信号可包含把手按键信号、应急开关信号、轮转速信号和/或撑脚架开关信号。

进一步地，所述采集模块22包括模拟量采集模块、开关量采集模块和脉冲频率信号模块，其中模拟量采集模块可用于采集油门踏板、刹车踏板等模拟信号；开关量采集模块可用于采集钥匙开关、把手按键、应急开关、撑脚架开关等开关信号；脉冲频率信号模块可用于采集轮转速信号。采集模块22将各类信号传输给微控制单元21，由微控制单元21根据预设的控制策略进行处理。

其中，由于油门踏板、刹车踏板等模拟信号容易受到外部信号的干扰，且模拟信号存在多种类型，因此模拟量采集模块会对接收到的模拟信号进行信号匹配，同时对采集的模拟信号进行信号滤波，再传输给微控制单元21。另外，针对采集的开关信号同样具有多种类型，开关量采集模块对采集的开关信号进行信号匹配及滤波，再传输给微控制单元21。

在本实施例中，所述电源管理模块24通过电源接口241与外界电源连接；在本实施例中，电源管理模块24用于控制整车的上电逻辑，同时可控制整车的负载功率。所述电源管理模块24可选用tle8366ev50电源芯片。

所述无线通信模块26通过天线接口264与天线相连。需要说明的是，为保证天线能正常接收卫星信号，在安装时需确保其天线的信号接收面上没有金属物质遮挡。

需要说明的是，无线通信模块26集成在整车控制器20内，在两轮电动车行驶过程中，其无线通信模块26与微处理器单元之间的通信交互可在整车控制器20内直接交互，无需利用车辆总线，减小了车辆总线的运行压力。

进一步地，所述无线通信模块26包括移动通信模块262和定位模块。其中，所述定位模块选用全球定位系统模块261(gps，globalpositioningsystem)，其定位模块也可选用北斗定位模块，通过定位模块实时监测当前两轮电动车所处位置。

另外，所述移动通信模块262可选用全球移动通信系统模块(gsm，globalsystemformobilecommunications)，在另一实施例中也可选用wifi通讯模块、zigbee或除gsm以外的其他支持蜂窝网络(例如iot通讯模块、lte、5g)的通讯模块中的任一种或多种。微控制单元21可依据移动通信模块262与tsp后台系统14/手持终端15进行通信交互，其tsp后台系统14/手持终端15也可通过移动通信模块262向微控制单元21传输控制信号从而达到远程控制目的。

需要说明的是，在本实施例中，当移动通信模块262与定位模块同时工作时，需设定移动通信模块262的上行发射的频率范围避开定位模块的频率范围，确保移动通信模块262的上行发射对定位模块不产生干扰。

进一步地，为方便所述无线通信模块26还包括蓝牙通信模块263，该蓝牙通信模块263与微控制单元21相连。该蓝牙通信模块263可采用bluetoothle(bluetoothlowenergy，低功耗蓝牙)模块，此外该蓝牙模块可以采用advertising(广告)工作模式，一些低功耗蓝牙模块的蓝牙信号覆盖范围可以达到50-70米，且一些低功耗蓝牙模块的续航能力可以达到1-24个月。当蓝牙通信模块263处于低电量时，其电源管理模块24可对其进行充电。其蓝牙通信模块263具有自身标识，具体可以为该蓝牙通信模块263的mac(mediumaccesscontrol，媒体访问控制)地址等可以唯一标识出一个蓝牙模块的标识，依据蓝牙自身标识方便外部设备与之连接。在本实施例中，其蓝牙模块可选用bt4.0蓝牙模块。

在另一实施例中，其蓝牙自身标识也可以包括：蓝牙模块标识以及蓝牙模块的蓝牙信号强度，外部设备可依据蓝牙信号强度来选择是否通过蓝牙信号与之连接，保证蓝牙连接的可靠性。

进一步地，其两轮电动车以本领域技术人员易理解的方式设有扬声器，用于播放音频，以电动摩托车为例，其扬声器设置在摩托车的前部罩内，由于通过前部罩可降低作用于扬声器装置的风压而减小对扬声器单元的影响。

在本实施例中，所述整车控制器20还包括音效模块27，该音效模块27与微控制单元21连接，该音效模块27的信号输出端通过放大器271连接扬声器。微控制单元21在接收到例如把手按键的喇叭、报警器的开关信号时，若微控制单元21内预存有与之关联的音频数据，则微控制器将音频数据传给音效模块27，音效模块27处理的结果经放大器271放大后通过扬声器播放。

两轮电动车采用本实施例的整车控制器20，在停车设防模式(停车后设置车辆处于防护状态，设防状态下的两轮电动车会监测车辆所受到的异动、震动、倾倒等情况)下，当车辆发生异动、震动、倾倒等情况，即微控制单元21采集到相关异常信号并被唤醒，由于微控制单元21、无线通信模块26、音效模块27集成于同一电路板，因此微控制器在接收到相关异常信号并向无线通信模块26、音效模块27发送对应信号，由扬声器进行报警，上传异常信号至后台系统或用户的手持终端15。本实施例中，微控制单元21与扬声器、无线通信模块26之间的信号传输过程无需利用车辆总线，因此其信号传输效率更快，可更快的唤醒系统、触发报警、向tsp后台系统14/手持终端15上传数据。

进一步地，所述整车控制器20还可包括胎压检测系统模块28，该胎压检测系统模块28连接所述微控制单元21。胎压检测系统模块28的信号输入端与安装两轮电动车的轮胎的胎压传感器连接，实时采集胎压传感器的信号。

在另一实施例中，为保障两轮电动车的行驶安全，可在两轮电动车上以本领域技术人员易了解的方式安装车距控制系统acc(adaptivecruisecontrol)，相应地，整车控制器20包括acc模块，用于接收由车距控制系统采集的各类车距信号，acc模块与微控制单元21相连，由微控制单元21通过acc模块控制车距控制系统，同时可在车距过小的情况下，通过扬声器来提醒用户。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

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