本實用新型涉及定速巡航裝置領(lǐng)域，尤指一種包含電源總開關(guān)的多功能定速巡航裝置。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，汽車保有量在快速增加，人們的出行方式也在改變，越來越多的人們選擇自駕出行。長途駕駛?cè)菀资柜{駛員產(chǎn)生疲勞，不利于安全行駛。因此，汽車定速巡航裝置就應(yīng)運而生，使用定速巡航裝置，可以減輕駕駛?cè)藛T疲勞，并且提高汽車的燃油經(jīng)濟性。所以，越來越多的車輛選擇安裝定速巡航裝置?，F(xiàn)有的定速巡航裝置存在以下缺點：

1.采用油門信號采集器及輸出裝置與車輛連接，該油門信號采集器及輸出裝置再與定速巡航主控制器連接，因此，需要額外增加該裝置，而且該裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

2.沒有提供外置的總開關(guān)，如果在行駛中定速巡航裝置出現(xiàn)嚴重故障，駕駛員不能及時有效地將定速巡航裝置關(guān)閉。

3.僅采集了一路剎車信號，不能有效地提供冗余保護。

4.傳統(tǒng)定速巡航只能實現(xiàn)定速功能，沒有包含多媒體控制功能，功能單一。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本實用新型提供一種包含電源總開關(guān)且?guī)в邪踩P(guān)閉功能的定速巡航裝置，本裝置即使發(fā)生嚴重故障，駕駛員仍然可以解除定速巡航，簡化了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，并提高了產(chǎn)品的安全性和可靠性。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種包含電源總開關(guān)的多功能定速巡航裝置，包括保險絲、電源總開關(guān)、主控制器、顯示器，所述電源總開關(guān)、顯示器均與主控制器電連接，所述電源總開關(guān)輸入端通過保險絲與汽車電氣系統(tǒng)的供電端電連接，還包括巡航開關(guān)、多媒體開關(guān)，所述巡航開關(guān)、多媒體開關(guān)固定在汽車方向盤上，所述巡航開關(guān)、多媒體開關(guān)通過線束或插頭與主控制器電連接，所述主控制器設(shè)有外部喚醒信號輸入端，所述外部喚醒信號輸入端與汽車電氣系統(tǒng)電連接，所述外部喚醒信號輸入端高電平時為主控制器內(nèi)部各電路提供工作電壓，所述外部喚醒信號輸入端低電平時主控制器不工作，所述主控制器還通過線束或插頭與汽車的加速踏板傳感器、發(fā)動機ECU、車載數(shù)據(jù)通信總線電連接。

具體地，所述主控制器包括MCU單元、電源單元、CAN通信單元、DAC單元、電壓緩沖單元、信號切換單元、顯示器通信單元、分壓濾波單元，所述MCU單元通過CAN通信單元與車載數(shù)據(jù)通信總線連接，所述MCU單元通過電源單元與電源總開關(guān)連接，所述MCU單元通過顯示器通信單元與顯示器連接，所述MCU單元通過分壓濾波單元與巡航開關(guān)、多媒體開關(guān)、加速踏板傳感器連接，所述MCU單元與信號切換單元連接，所述加速踏板傳感器、電壓緩沖單元與信號切換單元輸入端連接，所述發(fā)動機ECU與信號切換單元輸出端連接，所述信號切換單元還與MCU單元連接，所述MCU單元還與DAC單元連接，所述DAC單元與電壓緩沖單元連接，所述MCU單元、顯示器通信單元、CAN通信單元、DAC單元、電壓緩沖單元、信號切換單元均與電源單元輸出端連接，所述電源單元的使能端與外部喚醒信號輸入端連接，所述外部喚醒信號輸入端高電平時，電源單元為主控制器內(nèi)部各路電路提供工作電壓。

具體地，所述主控制器還設(shè)有外部保護信號輸入端，所述外部保護信號輸入端與汽車電氣系統(tǒng)電連接，所述外部保護信號輸入端還與信號切換單元連接，所述外部保護信號輸入端達到規(guī)定值時取消定速巡航。

具體地，所述外部保護信號輸入端與汽車的剎車燈正極連接。

具體地，所述外部喚醒信號輸入端與汽車ACC電路或汽車傳感器5V供電電路電連接。

具體地，所述電源總開關(guān)輸入端通過保險絲與汽車蓄電池電連接。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型主要包括主控制器、顯示器、巡航開關(guān)、多媒體開關(guān)，還有外置的電源總開關(guān)和保險絲，結(jié)構(gòu)簡單，主控制器內(nèi)部電源單元通過電源總開關(guān)和保險絲與蓄電池連接，獲取本裝置工作所需電源，并且能夠通過電源總開關(guān)控制本裝置的電源通斷，如果在行駛中定速巡航裝置出現(xiàn)嚴重故障，駕駛員能及時有效地將定速巡航裝置關(guān)閉。主控制器還設(shè)有外部保護信號輸入端，當(dāng)踩下剎車時，能夠強制取消定速巡航，以對剎車信號提供冗余保護功能，極大地提高了裝置的安全性和可靠性。而且還設(shè)有多媒體開關(guān)，增加了裝置的功能。

附圖說明

圖1是本是實用新型的總體結(jié)構(gòu)連接示意圖。

圖2是本實用新型內(nèi)部電路單元結(jié)構(gòu)框圖及與外部連接示意圖。

圖3是本具體實施例中電源單元的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖4是本具體實施例中DAC單元及電壓緩沖單元的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖5是本具體實施例中信號切換單元的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖6是本具體實施例中CAN通信單元的電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

請參閱圖1-2所示，本實用新型關(guān)于一種包含電源總開關(guān)的多功能定速巡航裝置，包括保險絲、電源總開關(guān)、主控制器、顯示器，所述電源總開關(guān)、顯示器均與主控制器電連接，所述電源總開關(guān)輸入端通過保險絲與蓄電池電連接，還包括巡航開關(guān)、多媒體開關(guān)，所述巡航開關(guān)、多媒體開關(guān)固定在汽車方向盤上，所述巡航開關(guān)、多媒體開關(guān)通過線束或插頭與主控制器電連接，所述主控制器設(shè)有外部喚醒信號輸入端，所述外部喚醒信號輸入端與汽車電氣系統(tǒng)電連接，所述外部喚醒信號輸入端高電平時為主控制器內(nèi)部各電路提供工作電壓，所述外部喚醒信號輸入端低電平時主控制器不工作，所述主控制器還通過線束或插頭與汽車的加速踏板傳感器、發(fā)動機ECU、車載數(shù)據(jù)通信總線電連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型主要包括主控制器、顯示器、巡航開關(guān)、多媒體開關(guān)，還有外置的電源總開關(guān)和保險絲，結(jié)構(gòu)簡單，主控制器內(nèi)部電源單元通過電源總開關(guān)和保險絲與蓄電池連接，獲取本裝置工作所需電源，并且能夠通過電源總開關(guān)控制本裝置的電源通斷，如果在行駛中定速巡航裝置出現(xiàn)嚴重故障，駕駛員能及時有效地將定速巡航裝置關(guān)閉。主控制器還設(shè)有外部保護信號輸入端，當(dāng)踩下剎車時，能夠強制取消定速巡航，以對剎車信號提供冗余保護功能，極大地提高了裝置的安全性和可靠性。而且還設(shè)有多媒體開關(guān)，增加了裝置的功能。

具體地，所述主控制器包括MCU單元、電源單元、CAN通信單元、DAC單元、電壓緩沖單元、信號切換單元、顯示器通信單元、分壓濾波單元，所述MCU單元通過CAN通信單元與車載數(shù)據(jù)通信總線連接，所述MCU單元通過電源單元與電源總開關(guān)連接，所述MCU單元通過顯示器通信單元與顯示器連接，所述MCU單元通過分壓濾波單元與巡航開關(guān)、多媒體開關(guān)、加速踏板傳感器連接，所述MCU單元與信號切換單元連接，所述加速踏板傳感器、電壓緩沖單元與信號切換單元輸入端連接，所述發(fā)動機ECU與信號切換單元輸出端連接，所述信號切換單元還與MCU單元連接，所述MCU單元還與DAC單元連接，所述DAC單元與電壓緩沖單元連接，所述MCU單元、顯示器通信單元、CAN通信單元、DAC單元、電壓緩沖單元、信號切換單元均與電源單元輸出端連接，所述電源單元的使能端與外部喚醒信號輸入端連接。其中，本具體實施例外部喚醒信號輸入端與電源單元的使能端連接，當(dāng)喚醒信號電壓高于閥值時，電源單元工作，為其他的電路提供電源，當(dāng)喚醒信號低于閥值時，電源單元停止工作，無電源輸出，以減少電流消耗。此外，外部喚醒信號輸入端可以與車輛ACC電路連接，也可以與車輛傳感器5V供電電路連接。

具體地，所述主控制器還設(shè)有外部保護信號輸入端，所述外部保護信號輸入端與汽車電氣系統(tǒng)電連接，所述外部保護信號輸入端還與信號切換單元連接，所述外部保護信號輸入端達到規(guī)定值時取消定速巡航。

具體地，所述外部保護信號輸入端與汽車的剎車燈正極連接。

采用上述方案，能夠?qū)x車信號進行冗余保護。

下面通過具體實施例對本實用新型作進一步的說明。

本具體實施例主要包含保險絲，電源總開關(guān)，主控制器及顯示器，以及用于與車輛進行電氣連接所需的線束及插頭。主控制器內(nèi)部包含電源單元，CAN通信單元，MCU單元，DAC單元，電壓緩沖單元，信號切換單元，顯示器通信單元和分壓濾波單元。主控制器內(nèi)部電源單元通過電源總開關(guān)和保險絲與蓄電池連接，獲取本裝置工作所需電源，并且能夠通過電源總開關(guān)控制本裝置的電源通斷，電源單元同時受電源總開關(guān)和外部喚醒信號輸入端的共同控制，當(dāng)電源總開關(guān)閉合且外部喚醒信號為高電平時，電源單元開始工作，為主控制器內(nèi)部各電路提供相應(yīng)的工作電壓，系統(tǒng)開始工作。

主控制器內(nèi)的MCU單元通過CAN通信單元與汽車電氣系統(tǒng)進行CAN通信，通過接收車載數(shù)據(jù)通信總線上的CAN數(shù)據(jù)，以讀取車輛工作時的相關(guān)數(shù)據(jù)，如發(fā)動機轉(zhuǎn)速、車速、剎車踏板位置、離合器踏板位置等信號，同時MCU單元也會根據(jù)駕駛員的操作或相應(yīng)的控制狀態(tài)通過CAN通信單元向汽車電氣系統(tǒng)發(fā)送特定的CAN數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)相應(yīng)功能。

主控制器內(nèi)的MCU單元通過分壓濾波單元與巡航開關(guān)、多媒體開關(guān)及加速踏板傳感器電連接，從而獲取駕駛員對巡航開關(guān)、多媒體開關(guān)以及加速踏板傳感器的操作信息。例如：駕駛員按下了多媒體開關(guān)的靜音鍵，此時，多媒體開關(guān)會輸出一個特定電壓，該電壓通過分壓濾波單元進行分壓和濾波后，再傳送給MCU單元，MCU單元檢測到這個電壓后，通過電壓值判斷出按下的是靜音鍵，然后MCU單元就通過CAN通信單元向汽車電氣系統(tǒng)發(fā)送表示靜音功能的特定CAN信號，當(dāng)車輛多媒體模塊收到該CAN信號后，就會執(zhí)行這個靜音動作，使得車輛音響系統(tǒng)靜音，同理，還可以發(fā)送特定的CAN數(shù)據(jù)給汽車顯示儀表，以實現(xiàn)特定的顯示功能。

主控器內(nèi)部的信號切換單元接受兩路輸入信號并提供一路輸出信號，其中接收車輛加速踏板傳感器和主控器內(nèi)部電壓緩沖單元的信號，并選擇將哪一路信號傳送給車輛發(fā)動機ECU。例如：駕駛員操作定速巡航開關(guān)啟動定速后，MCU單元會根據(jù)車輛工作的相關(guān)數(shù)據(jù)，計算出當(dāng)前所需的加速踏板位置的數(shù)字信號，該數(shù)字信號傳遞給DAC單元，經(jīng)過DAC單元變換成模擬信號，再通過電壓緩沖單元傳遞給信號切換單元，由信號切換單元傳遞給發(fā)動ECU，實現(xiàn)定速功能。

其中，信號切換單元同時受電源單元、MCU單元和外部保護信號輸入端三方共同控制。當(dāng)電源單元工作、MCU單元指令信號切換單元動作、且外部保護信號輸入端符合要求時，信號切換單元進入切換狀態(tài)，將電壓緩沖單元的輸出信號傳送給發(fā)動機ECU，以實現(xiàn)定速巡航功能。若上述任何一方不滿足條件時，信號切換單元恢復(fù)為復(fù)位狀態(tài)，此時，將加速踏板傳感器的信號傳輸給發(fā)動機ECU，取消定速巡航功能。在本具體實施例中信號切換單元具有兩種狀態(tài)，分別是初始狀態(tài)和切換狀態(tài)；初始狀態(tài)時，信號切換單元將車輛加速踏板傳感器與發(fā)動機ECU直接電連接，同時切斷電壓緩沖單元與發(fā)動機ECU的電連接；切換狀態(tài)時，信號切換單元切斷車輛加速踏板傳感器與發(fā)動機ECU的電連接，同時將電壓緩沖單元與發(fā)動機ECU直接電連接。顯示器通信單元分別與MCU單元、電源單元和顯示器電連接，同時顯示器通過顯示器通信單元與MCU單元進行數(shù)字通信，以顯示相應(yīng)的工作狀態(tài)及數(shù)據(jù)。

本具體實施例電源單元電路圖如圖3所示，汽車電氣系統(tǒng)提供一個標準OBD插座，其插座的電源正極引腳16通過保險絲F1與電源總開關(guān)K1連接，然后經(jīng)過二極管D2與電源芯片U19的輸入端引腳1連接，同時在電源芯片U19的輸入端與地之間并聯(lián)有起濾波作用的電容C12和U6，電源芯片U19的輸出端引腳5與電感U2連接，在電感U2的輸出端與地之間并聯(lián)有電容U8、C17、C14、C21和C18，電源單元為系統(tǒng)內(nèi)其他電路提供5V工作電壓。電源芯片U19的引腳2為外部喚醒信號輸入端，與汽車發(fā)動機ECU提供的傳感器5V供電電壓連接，當(dāng)汽車電氣系統(tǒng)工作時，電源芯片U19的引腳2電壓為5V，電源芯片U19開始工作，當(dāng)關(guān)閉點火開關(guān)后，電源芯片U19的引腳2電壓為0V，電源芯片U19停止工作，輸出電壓為0，電流消耗最少。

本具體實施例DAC單元及電壓緩沖單元的電路圖如圖4所示，采用兩路DAC芯片及兩路電壓緩沖器電路，兩路電路結(jié)構(gòu)完全相同，其中M5和M6為D/A轉(zhuǎn)換芯片，M2為運算放大器，M2的輸出端與反向輸入端連接，組成電壓跟隨器的電路形式，電阻R7和電容C22組成起濾波作用的積分電路。芯片M5的引腳1為模擬信號輸出端，與積分電路輸入端連接，積分電路輸出端與運算放大器M2的同向輸入端引腳5連接，經(jīng)過緩沖后輸出信號V-BUFF2，再連接至信號切換單元。

本具體實施例信號切換單元的電路圖如圖5所示，主要由繼電器驅(qū)動芯片U1、繼電器U18、二極管D7、二極管D8、電容C19組成。芯片U1的引腳8從電源單元獲取12V工作電壓，其引腳2與MCU芯片PA0引腳連接，引腳3通過二極管D8連接到繼電器U18的線圈正極，繼電器U18的線圈負極與汽車電氣系統(tǒng)連接，以提供一個冗余保護。繼電器U18為雙刀雙擲自動復(fù)位結(jié)構(gòu)，其活動臂引腳6和引腳3與汽車發(fā)動機ECU連接，向發(fā)動機ECU輸出電壓信號，其常閉觸點引腳7和引腳2與汽車加速踏板位置傳感器的輸出信號連接，其常開觸點引腳5和引腳4連接至電壓緩沖單元的輸出端。繼電器U18用來選擇是將汽車的加速踏板位置信號傳遞給發(fā)動機ECU還是將電壓緩沖單元的輸出信號傳遞給發(fā)動機ECU。

在本具體實施例中，繼電器U18的線圈負極與車輛剎車燈正極連接，當(dāng)踩下剎車踏板時，車輛剎車燈亮起，與剎車燈連接的繼電器U18線圈兩端電壓相同，繼電器U18斷開，定速取消。在繼電器U18正負極之間并聯(lián)有二極管D7和電容C19，減少繼電器U18動作時對系統(tǒng)的干擾。繼電器U18的動作受12V電源、MCU芯片的PA0引腳和外部剎車信號BREAK_LIGHT的共同控制，增加了系統(tǒng)安全性。

本具體實施例CAN通信單元的電路圖如圖6所示，通信總線共包含兩路CAN通信總線，一路為高速CAN總線，即HCAN，另一路為低速CAN總線，即LCAN。芯片U7為高速CAN通信芯片，其引腳7和引腳6分別與汽車提供的標準OBD插座的引腳6和引腳14連接，芯片U7的引腳1與MCU芯片的HCAN-TX引腳連接，芯片U7的引腳4與MCU芯片的HCAN-RX引腳連接。低速CAN芯片M7的引腳7與汽車提供的標準OBD插座的引腳1連接，芯片M7的引腳5與電源單元提供的12V電源連接，在芯片M7的引腳6和引腳7之間串聯(lián)有負載電阻R19，用以平衡通信網(wǎng)絡(luò)的阻抗。芯片M7的引腳1與MCU芯片LCAN-TX引腳連接，芯片M7的引腳4和MCU芯片LCAN-RX連接。

以上實施方式僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本實用新型的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。