專利名稱：基于can數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠囌彰骶€路檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于CAN數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠囌彰骶€路檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
CAN(ControllerAreaNetwork)數(shù)據(jù)總線是一種適用于汽車環(huán)境的汽車局域網(wǎng)。 它屬于多路傳輸系統(tǒng)中的一種，由德國博世(Bosch)公司在20世紀(jì)80年代初為解決現(xiàn)代汽車中眾多的控制單元與測(cè)試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而應(yīng)用開發(fā)的一種串行通信協(xié)議。由于它具有全分布式多機(jī)系統(tǒng)、多種通信、傳輸可靠性高、安全性強(qiáng)、無網(wǎng)絡(luò)癱瘓、易擴(kuò)展和易實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，被汽車廣泛應(yīng)用。動(dòng)力CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和舒適CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是兩套已經(jīng)應(yīng)用的系統(tǒng)。然而，在汽車照明中，CAN數(shù)據(jù)傳輸卻還沒有實(shí)際應(yīng)用。汽車照明線束較多，為了規(guī)范捆扎在一起，而氣溫高、雨水多、汽車散熱難、發(fā)動(dòng)機(jī)引擎蓋內(nèi)的溫度高，使汽車內(nèi)部線路長期磨損，一旦遇到漏油、線路磨損短路、漏電等情況或打出火花時(shí)，汽車上的汽油、橡膠管、塑料儀表臺(tái)、塑料腳墊、真皮座椅、針織面料等會(huì)燃燒起火，蔓延快，往往難以撲救。有時(shí)相近的車輛都會(huì)被引燃，損失慘重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近兩年我國每年發(fā)生的車輛自燃事故都在近萬起，直接經(jīng)濟(jì)損失數(shù)億元。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種基于CAN數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠囌彰骶€路檢測(cè)系統(tǒng)，它能減少汽車照明總線的數(shù)量，實(shí)時(shí)檢測(cè)汽車照明線路的磨損情況和汽車關(guān)鍵部位的溫度情況，及時(shí)提醒駕駛員，減少汽車的自燃。本實(shí)用新型所述的基于CAN數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠囌彰骶€路檢測(cè)系統(tǒng)，包括主控制系統(tǒng)、CAN總線、用于檢測(cè)電源導(dǎo)線的導(dǎo)線狀態(tài)檢測(cè)器、通過CAN總線與主控制系統(tǒng)連接的節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng)、與節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng)連接的溫度探測(cè)器。所述主控制系統(tǒng)包括主微處理器、操縱桿和按鍵、接口電路、IXD顯示屏和主CAN 接口電路；操縱桿和按鍵通過接口電路與主微處理器連接，將不同的位置狀態(tài)轉(zhuǎn)換后送入主微處理器分析；主微處理器通過主CAN接口電路與CAN總線連接，向節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng)發(fā)送命令，并接收節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng)的反饋信息；導(dǎo)線狀態(tài)檢測(cè)器與主微處理器連接，用于檢測(cè)電源導(dǎo)線的數(shù)據(jù)指標(biāo)，產(chǎn)生相應(yīng)指標(biāo)偏離的提示信號(hào)；主微處理器連接LCD顯示屏，將相關(guān)提示信息顯示在IXD顯示屏上。所述節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng)包括節(jié)點(diǎn)微處理器、節(jié)點(diǎn)CAN接口電路、可擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)和可擴(kuò)展接口 ；節(jié)點(diǎn)微處理器通過可擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)和可擴(kuò)展接口連接溫度探測(cè)器，用于檢測(cè)關(guān)鍵部件的溫度；節(jié)點(diǎn)微處理器通過節(jié)點(diǎn)CAN接口電路與CAN總線連接，接收主控制系統(tǒng)的命令， 并將反饋信息發(fā)送給主控制系統(tǒng)?？蓴U(kuò)展接口還可進(jìn)行其他功能擴(kuò)充，比如增加胎壓監(jiān)測(cè)與提示、門狀態(tài)監(jiān)測(cè)與提示、雨刮堵塞提示與保護(hù)、防盜鎖控制、GPRS監(jiān)控以及連鎖控制等。進(jìn)一步，所述主CAN接口電路和節(jié)點(diǎn)CAN接口電路均由CAN控制器和CAN收發(fā)器組成，主微處理器、節(jié)點(diǎn)微處理器與CAN控制器連接，CAN控制器與CAN收發(fā)器連接，CAN收發(fā)器與CAN總線連接，用于接收和發(fā)送數(shù)據(jù)信息。進(jìn)一步，所述導(dǎo)線狀態(tài)檢測(cè)器由閉環(huán)電流傳感器、放大電路和確認(rèn)按鈕電路組成； 所述閉環(huán)電流傳感器與放大電路的輸入端連接，放大電路的輸出端與主控制器的主微處理器連接，確認(rèn)按鈕電路一端接地，另一端與主控制器的主微處理器連接；用于檢測(cè)電源導(dǎo)線的數(shù)據(jù)指標(biāo)，產(chǎn)生相應(yīng)指標(biāo)偏離的提示信號(hào)。導(dǎo)線狀態(tài)檢測(cè)器實(shí)時(shí)向主控制系統(tǒng)提供電源導(dǎo)線運(yùn)行的功率數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)指標(biāo)偏高，將根據(jù)指標(biāo)的偏離程度產(chǎn)生不同程度的異常提示信號(hào)通過LCD顯示屏顯示和喇叭語音播放，如，導(dǎo)線存在磨損、導(dǎo)線出現(xiàn)短路等。進(jìn)一步，所述溫度探測(cè)器由測(cè)溫傳感器、橋式電阻和放大器組成；測(cè)溫傳感器與橋式電路連接，橋式電路與放大器的輸入端連接，放大器的輸出端通過可擴(kuò)展接口與節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)微處理器連接。進(jìn)一步，為了能更容易的讓異常信息引起駕駛員的注意，所述主控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有語音處理器和喇叭，所述語音處理器與主微處理器和喇叭連接，將提示信息通過語音播放。采用上述系統(tǒng)進(jìn)行汽車照明線路檢測(cè)的方法如下1)當(dāng)打開操縱桿和按鍵中斷，主控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集導(dǎo)線電流狀態(tài)，并作判斷；如果導(dǎo)線中的電流過大，主控制器就控制LCD顯示屏和喇叭提示線路異常；2)主控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)向節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng)發(fā)送命令檢測(cè)關(guān)鍵部件溫度，節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng)控制溫度探測(cè)器檢測(cè)溫度，并將相應(yīng)溫度信息反饋給主控制系統(tǒng)；如果超溫，主控制器就控制IXD顯示屏14和喇叭1提示溫度異常。本實(shí)用新型以CAN總線方式完成了對(duì)汽車照明線束的控制，采用數(shù)據(jù)命令的傳遞，實(shí)現(xiàn)了照明控制線束的最小化。通過對(duì)用于汽車照明的電源導(dǎo)線電流和汽車關(guān)鍵部件比如發(fā)動(dòng)機(jī)引擎蓋內(nèi)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)通過LCD顯示屏和語音給予提示，達(dá)到了減少汽車自燃的目的。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為主CAN接口電路和節(jié)點(diǎn)CAN接口電路圖。圖3為導(dǎo)線狀態(tài)檢測(cè)器的電路圖。圖4為溫度探測(cè)器的電路圖。圖5為本實(shí)用新型對(duì)電源導(dǎo)線狀態(tài)和關(guān)鍵部件溫度檢測(cè)的主流程圖。圖6為本實(shí)用新型實(shí)時(shí)檢測(cè)的流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖1、圖2、圖3、圖4所示的基于CAN數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠囌彰骶€路檢測(cè)系統(tǒng)，包括主控制系統(tǒng)1、CAN總線2、連接在CAN總線2中的終端器4、用于檢測(cè)電源導(dǎo)線的導(dǎo)線狀態(tài)檢測(cè)器5、通過CAN總線與主控制系統(tǒng)1連接的節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng)3、與節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng) 3連接的溫度探測(cè)器6。主控制系統(tǒng)1包括主微處理器11 (型號(hào)S3C2410X—SPI)、操縱桿和按鍵12、接口電路13、IXD顯示屏14、語音處理器16、喇叭17和主CAN接口電路15 ；操縱桿和按鍵12通過接口電路13與主微處理器11連接，將不同的位置狀態(tài)轉(zhuǎn)換后送入主微處理器11分析； 主微處理器11通過主CAN接口電路15與CAN總線2連接，向節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng)3發(fā)送命令，并接收節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng)3的反饋信息；導(dǎo)線狀態(tài)檢測(cè)器5與主微處理器11連接，用于檢測(cè)電源導(dǎo)線的數(shù)據(jù)指標(biāo)，產(chǎn)生相應(yīng)指標(biāo)偏離的提示信號(hào)；主微處理器11連接LCD顯示屏 14，將相關(guān)提示信息顯示在IXD顯示屏上；語音處理器16與主微處理器11和喇叭17連接， 將相關(guān)提示信息通過語音播放。節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng)3有四個(gè)，為汽車左前照明控制系統(tǒng)、汽車右前照明控制系統(tǒng)、 汽車左后照明控制系統(tǒng)、汽車右后照明控制系統(tǒng)，分別用于檢測(cè)汽車相應(yīng)功能部分的狀態(tài)， 轉(zhuǎn)換成反饋信息。它們均包括節(jié)點(diǎn)微處理器31 (型號(hào)S3C2410X—SPI)、驅(qū)動(dòng)電路32、照明元件33、電流檢測(cè)電路34、節(jié)點(diǎn)CAN接口電路35、可擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)36和可擴(kuò)展接口 37 ；節(jié)點(diǎn)微處理器31通過節(jié)點(diǎn)CAN接口電路35與CAN總線2連接，接收主控制系統(tǒng)1的命令，并將反饋信息發(fā)送給主控制系統(tǒng)1 ；節(jié)點(diǎn)微處理器31與驅(qū)動(dòng)電路32連接，驅(qū)動(dòng)電路32與照明元件33連接，照明元件33與電流檢測(cè)電路34連接，電流檢測(cè)電路34與節(jié)點(diǎn)微處理器31連接。汽車右前照明控制系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)微處理器31通過可擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)36和可擴(kuò)展接口 37連接溫度探測(cè)器6，用于檢測(cè)關(guān)鍵部件的溫度，形成溫度的反饋信息。主CAN接口電路15和節(jié)點(diǎn)CAN接口電路；35均由CAN控制器MCP2510和CAN收發(fā)器TJA1050組成，主微處理器11、節(jié)點(diǎn)微處理器31與CAN控制器連接，CAN控制器與CAN收發(fā)器連接，CAN收發(fā)器與CAN總線2連接，用于接收和發(fā)送數(shù)據(jù)信息。導(dǎo)線狀態(tài)檢測(cè)器5由閉環(huán)電流傳感器、三級(jí)放大電路和確認(rèn)按鈕電路組成；閉環(huán)電流傳感器與三級(jí)放大電路的輸入端連接，三級(jí)放大電路的輸出端OUTl與主微處理器11 連接，確認(rèn)按鈕電路一端接地，另一端0UT2與主微處理器11連接；用于檢測(cè)電源導(dǎo)線的數(shù)據(jù)指標(biāo)；當(dāng)電流流過一根穿過閉環(huán)電流傳感器環(huán)內(nèi)的電源導(dǎo)線時(shí)，在電源導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的大小與流過電源導(dǎo)線的電流大小成正比，形成微弱的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，通過三級(jí)放大與平滑處理，在“0UT1”端獲得較線性的電壓值，通過主微處理器11 (型號(hào)S3C2410X--SPI) 的A/D轉(zhuǎn)換，獲得電流值的檢測(cè)數(shù)據(jù)，供主微處理器分析?！按_認(rèn)按鈕”在新車照明系統(tǒng)安裝完成時(shí)開啟示寬燈后，按一次“確認(rèn)按鈕”，將從0UT2端輸出一個(gè)低電平信號(hào)，主微處理器收到這一信號(hào)后，將自動(dòng)記錄下此數(shù)據(jù)，作為安全數(shù)據(jù)指標(biāo)，并按相應(yīng)的功率曲線自動(dòng)建立各種照明原件的指標(biāo)，一旦出現(xiàn)指標(biāo)偏離，將根據(jù)指標(biāo)偏離程度產(chǎn)生異常提示信號(hào)；通過 IXD顯示屏顯示和喇叭語音播放。溫度探測(cè)器6由測(cè)溫傳感器即鉬電阻PT100、橋式電阻和放大器組成；測(cè)溫傳感器與橋式電路連接，橋式電路與放大器的輸入端連接，放大器的輸出端ADOUT通過可擴(kuò)展接口 37與節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng)3的節(jié)點(diǎn)微處理器31連接。如圖5、圖6所示，其工作流程如下系統(tǒng)初始化，CAN初始化，設(shè)定相關(guān)參數(shù)，系統(tǒng)自檢，建立系統(tǒng)時(shí)間分配表、打開操縱桿和按鍵中斷后，主控制系統(tǒng)1采集導(dǎo)線電流狀態(tài)及關(guān)鍵部件的溫度。導(dǎo)線狀態(tài)檢測(cè)器 5實(shí)時(shí)向主控制系統(tǒng)1提供電源導(dǎo)線運(yùn)行的功率數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)指標(biāo)偏高即電流過大， 將根據(jù)指標(biāo)的偏離程度通過LCD顯示屏和喇叭產(chǎn)生不同程度的線路異常提示信號(hào)。如導(dǎo)線存在磨損、導(dǎo)線出現(xiàn)短路等。主控制系統(tǒng)1實(shí)時(shí)向節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng)3發(fā)送命令檢測(cè)關(guān)鍵部件溫度，節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng)3控制溫度探測(cè)器6檢測(cè)溫度，溫度探測(cè)器6實(shí)時(shí)對(duì)關(guān)鍵部件如發(fā)動(dòng)機(jī)引擎蓋內(nèi)的溫度進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)異常即超溫，則通過節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng)3、 CAN總線2傳入主控制系統(tǒng)1中，并通過IXD顯示屏14和喇叭17產(chǎn)生溫度異常提示信息， 讓駕駛員弓I起高度重視和采取相應(yīng)措施等。 本實(shí)用新型也可對(duì)汽車照明元件的好壞進(jìn)行提示；駕駛員操作操縱桿和按鍵后， 將產(chǎn)生的不同位置狀態(tài)比如應(yīng)急、轉(zhuǎn)彎等，通過接口電路13轉(zhuǎn)換成主微處理器11能夠鑒別的電信號(hào)，主微處理器11通過對(duì)接口電路13來的電信號(hào)進(jìn)行邏輯分析，形成符合J1939標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式，該數(shù)據(jù)通過主CAN接口電路15形成數(shù)據(jù)鏈路層結(jié)構(gòu)，通過符合ISOl 1898標(biāo)準(zhǔn)的物理層向各節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng)3發(fā)送信息；采用時(shí)分復(fù)用技術(shù)的通信模式(這就允許在總線上的任一設(shè)備有同等的機(jī)會(huì)取得總線的控制權(quán)來向外發(fā)送信息。如果在同一時(shí)刻有兩個(gè)以上的設(shè)備欲發(fā)送信息，就會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)沖突，CAN總線能夠?qū)崟r(shí)地檢測(cè)這些沖突情況并作出相應(yīng)的仲裁而不會(huì)破壞待傳之信息)，節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng)3通過節(jié)點(diǎn)CAN接口電路35 接收到主控制系統(tǒng)1的命令后，傳送給節(jié)點(diǎn)微處理器31，節(jié)點(diǎn)微處理器31通過對(duì)主控制系統(tǒng)1來的命令進(jìn)行分析，按要求通過控制驅(qū)動(dòng)電路32使照明元件33動(dòng)作，在照明元件33 加電期間，由電流檢測(cè)電路34檢測(cè)其電流參數(shù)，并將此參數(shù)傳遞給節(jié)點(diǎn)微處理器31，節(jié)點(diǎn)微處理器31通過參數(shù)分析，向主控制系統(tǒng)1反饋相應(yīng)照明元件33的信息。一旦出現(xiàn)某照明元件損壞，在主控制系統(tǒng)1的IXD顯示屏14中可顯示照明元件的損壞信息，比如汽車左前轉(zhuǎn)向燈損壞，則會(huì)在LCD顯示屏14上顯示“左前方轉(zhuǎn)向燈損壞”字樣，喇叭播放相應(yīng)的語音提示。同時(shí)，節(jié)點(diǎn)微處理器31通過邏輯與優(yōu)先權(quán)分析，自動(dòng)完成照明元件33損壞的替代工作。
權(quán)利要求1.一種基于CAN數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠囌彰骶€路檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是包括主控制系統(tǒng)(1)、 CAN總線(2)、用于檢測(cè)電源導(dǎo)線的導(dǎo)線狀態(tài)檢測(cè)器(5)、通過CAN總線與主控制系統(tǒng)連接的節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng)(3)、與節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng)連接的溫度探測(cè)器(6)；所述主控制系統(tǒng)(1)包括主微處理器(11)、操縱桿和按鍵(12)、接口電路(13)、顯示屏和主CAN接口電路(15)；操縱桿和按鍵通過接口電路與主微處理器連接，將不同的位置狀態(tài)轉(zhuǎn)換后送入主微處理器分析；主微處理器通過主CAN接口電路與CAN總線連接，向節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng)發(fā)送命令，并接收節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng)的反饋信息；導(dǎo)線狀態(tài)檢測(cè)器(5)與主微處理器連接，用于檢測(cè)電源導(dǎo)線的數(shù)據(jù)指標(biāo)，產(chǎn)生相應(yīng)指標(biāo)偏離的提示信號(hào)；主微處理器連接顯示屏，將相關(guān)提示信息顯示在顯示屏上；所述節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng)(3)包括節(jié)點(diǎn)微處理器(31 )、節(jié)點(diǎn)CAN接口電路(35)、可擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)(36 )和可擴(kuò)展接口( 37 )；節(jié)點(diǎn)微處理器通過可擴(kuò)展驅(qū)動(dòng)和可擴(kuò)展接口連接溫度探測(cè)器 (6)，用于檢測(cè)關(guān)鍵部件的溫度；節(jié)點(diǎn)微處理器通過節(jié)點(diǎn)CAN接口電路與CAN總線連接，接收主控制系統(tǒng)的命令，并將檢測(cè)的信息發(fā)送給主控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CAN數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠囌彰骶€路檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述主CAN接口電路(15 )和節(jié)點(diǎn)CAN接口電路(35 )均由CAN控制器和CAN收發(fā)器組成，主微處理器(11)、節(jié)點(diǎn)微處理器(31)與CAN控制器連接，CAN控制器與CAN收發(fā)器連接，CAN收發(fā)器與CAN總線(2)連接，用于接收和發(fā)送數(shù)據(jù)信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于CAN數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠囌彰骶€路檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述導(dǎo)線狀態(tài)檢測(cè)器(5)由閉環(huán)電流傳感器、放大電路和確認(rèn)按鈕電路組成；所述閉環(huán)電流傳感器與放大電路的輸入端連接，放大電路的輸出端與主控制系統(tǒng)的主微處理器(11)連接，確認(rèn)按鈕電路一端接地，另一端與主控制系統(tǒng)的主微處理器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于CAN數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠囌彰骶€路檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述溫度探測(cè)器(6)由測(cè)溫傳感器、橋式電阻和放大器組成；測(cè)溫傳感器與橋式電路連接，橋式電路與放大器的輸入端連接，放大器的輸出端通過可擴(kuò)展接口(37)與節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng) (3)的節(jié)點(diǎn)微處理器(31)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的基于CAN數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠囌彰骶€路檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是所述主控制系統(tǒng)(1)內(nèi)設(shè)有語音處理器(16)和喇叭(17)，所述語音處理器與主微處理器和喇叭連接，將相關(guān)提示信息通過語音播放。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于CAN數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠囌彰骶€路檢測(cè)系統(tǒng)，所述檢測(cè)系統(tǒng)包括主控制系統(tǒng)、CAN總線、連接在照明線路中的導(dǎo)線狀態(tài)檢測(cè)器、通過CAN總線與主控制系統(tǒng)連接的節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng)、與節(jié)點(diǎn)照明控制系統(tǒng)連接的溫度探測(cè)器。它能對(duì)用于汽車照明的電源導(dǎo)線電流和汽車關(guān)鍵部件的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，對(duì)異常情況給予提示，減少了汽車的自燃。
文檔編號(hào)G01R31/02GK202193029SQ20112026169
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者劉偉, 劉永貴, 楊明建, 湯智鵬, 甘小林, 申霖, 羅勇, 黎瓊 申請(qǐng)人:重慶華福車船電子設(shè)備制造有限公司