專利名稱：車燈控制器及檢測方法及車載網(wǎng)絡系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及汽車車燈控制技術領域，特別涉及一種車燈線路失效的判斷，車燈工作狀態(tài)讀取及汽車車燈控制的車燈控制器及檢測方法及車載網(wǎng)絡系統(tǒng)。
背景技術：
現(xiàn)有汽車上車燈的控制方式為通過燈光組合開關和繼電器來控制，燈光組合開關串聯(lián)到繼電器的弱電控制回路，通過開關的閉合與導通來控制繼電器的強電輸出，從而實現(xiàn)車燈的控制。如果需要顯示近光燈的狀態(tài)，則將近光燈相對應的開關檔位的開關信號傳到車身控制器，車身控制器再將近光燈的狀態(tài)傳到組合儀表進行顯示。在這種情況下，如果從燈光組合開關近光檔到近光繼電器的導線失效，而從燈光組合開關近光檔到車身控制器的導線正常，燈光組合開關打到近光檔時，車身控制器能夠采集到近光檔開關閉合的信號，車身控制器將此信號發(fā)送到組合儀表，組合儀表上會顯示近光燈亮的信息，但是由于燈光組合開關近光檔到近光繼電器的導線失效，近光繼電器的控制信號失去傳輸路徑，從而無法控制近光繼電器的吸合，也就不能控制近光燈的亮滅。這就導致燈光的顯示與實際情況不符，同時又造成人們不能及時發(fā)現(xiàn)燈光控制中存在的問題。由此可見，上述現(xiàn)有的車燈控制器在結構與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。有鑒于上述現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明人積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設一種新型結構的車燈控制器，使其更具有實用性。
發(fā)明內容
為了解決現(xiàn)有技術中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種車燈控制器，能夠檢測車燈線路連接狀態(tài)，避免了燈光狀態(tài)顯示與實際情況不符的情況。為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用了如下技術方案車燈控制器，包括電壓轉換電路、微控制器和智能功率開關，其中電壓轉換電路連接微控制器，微控制器連接智能功率開關。進一步，所述微控制器為單片機78F9234，智能功率開關為功率驅動器BTS7MG， 單片機78F92;34連接兩個功率驅動器BTS7MG。進一步，所述功率驅動器BTS7MG的診斷管腳復用的兩個通道的控制端和相應的輸出端并聯(lián)用來驅動一路車燈。進一步，還包括LIN總線接口，所述LIN總線接口與微控制器連接。本發(fā)明的另一目的為提供一種車載網(wǎng)絡系統(tǒng)，該系統(tǒng)能準確獲得車燈的正確狀態(tài)，避免了車燈的實際狀態(tài)與顯示不符的情況。實現(xiàn)上述目的的技術方案如下車載網(wǎng)絡系統(tǒng)，包括車載電腦和LIN總線，還包括上述任一所述的車燈控制器，所述車燈控制器的微控制器與LIN總線通訊連接。車載網(wǎng)絡系統(tǒng)，包括車載電腦和LIN總線，其特征在于，還包括權利要求1至5任一所述的車燈控制器，所述車燈控制器的微控制器與LIN總線通訊連接。本發(fā)明還提供了一種上述車燈控制檢測方法，該方法能檢測車燈的實際狀態(tài)，避免了車燈的實際狀態(tài)與顯示狀態(tài)不一致的問題。實現(xiàn)該目的的技術方案如下一種車燈控制檢測方法，通過微控制器輸出低電平給智能功率開關芯片控制腳并延時一定時間，然后檢測智能功率開關芯片相對應的診斷腳，如果智能功率開關芯片診斷腳為低電平，則可以判斷出負載開路；如果智能功率開關芯片診斷腳不為低電平；則通過微控制器輸出高電平給智能功率開關芯片控制腳并延時一定時間，然后檢測智能功率開關芯片相對應的診斷腳，如果診斷腳為高電平，則可以判斷出負載正常；如果診斷腳為方波， 則可以判斷出負載短路。本發(fā)明支持四個通道的負載狀態(tài)的檢測，檢測方法均通過以上步驟實現(xiàn)。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明的車燈控制器在檢測負載開路的過程中，單片機給智能功率芯片的控制電平為低電平，此時智能功率芯片沒有強電輸出，車燈沒有工作，即在車燈不工作的情況下能檢測出車燈負載開路。能檢測車燈的實際狀態(tài)，避免了車燈的實際狀態(tài)與顯示狀態(tài)不一致的問題。所采用的智能功率開關取代傳統(tǒng)的繼電器控制，具有體積小，方便安裝的特點。
圖1為本發(fā)明的車燈控制器的結構框圖；圖2為本發(fā)明的車燈控制器的強電接插件的較佳實施例的原理圖；圖3為本發(fā)明的車燈控制器的弱電及總線接插件的較佳實施例的原理圖；圖4為本發(fā)明的車燈控制器的電壓轉換電路的較佳實施例的原理圖；圖5為本發(fā)明的車燈控制器的微控制器最小系統(tǒng)及調試接口電路的較佳實施例的原理圖；圖6為本發(fā)明的車燈控制器中LIN總線接口及其外圍電路原理圖；圖7為本發(fā)明的車燈控制器的智能功率開關及其外圍電路的較佳實施例的原理圖；圖8為本發(fā)明的車燈控制器的負載接插件的較佳實施例的原理圖；圖9為本發(fā)明的車燈控制檢測方法的流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。圖1為本發(fā)明的車燈控制器的結構框圖。如圖1所示，車燈控制器，包括電壓轉換電路、微控制器和智能功率開關，其中電壓轉換電路連接微控制器，微控制器連接兩個智能功率開關。為了便于本發(fā)明的車燈控制器的安裝和連接，提供了供電及負載等的接插件，使本發(fā)明的車燈控制器以插接方式快速與供電、負載及車輛總線連接。其中接插件包括與智能功率開關連接的負載接插件，用于與車燈負載快速連接；與智能功率開關連接的強電接插件，用于給智能功率開關的供電腳供電；與微控制器和電壓轉換電路連接的弱電及總線接插件，實現(xiàn)給微控制器供電，以及實現(xiàn)微控制器與車載網(wǎng)絡的通訊。
作為本實施例的一種優(yōu)選，圖5為本發(fā)明的車燈控制器的微控制器最小系統(tǒng)及調試接口電路的較佳實施例的原理圖；圖6為本發(fā)明的車燈控制器中LIN總線接口及其外圍電路原理圖；圖7為本發(fā)明的車燈控制器的智能功率開關及其外圍電路的較佳實施例的原理圖。如圖5至圖7所示，微控制器采用瑞薩的78F9234，78F9234內部的異步串行接口支持LIN總線通訊。BTS724G是英飛凌推出的智能功率開關器件。負載可以是阻性負載、感性負載或容性負載，適用于帶高浪涌電流的負載。BTS724G內部集成了四通道功率開關，能提供7. 3A的驅動電流，用兩片BTS724G來驅動車燈負載。將BTS724G中的診斷管腳復用的兩個通道的控制端和相應的輸出端并聯(lián)用來驅動一路燈，這樣一片BTS724G能驅動兩路燈， 一片BTS724G有四條信號線與微控制器相連，包含兩條控制線及兩條診斷線。這樣就能通過兩片BTS724G驅動四個燈，能提供的驅動電流為14. 6A。圖2為本發(fā)明的車燈控制器的強電接插件的較佳實施例的原理圖。如圖2所示， 強電接插件P2的3，4腳與外部輸入的12V直流強電的正極相連，強電接插件P2的1，2腳與外部輸入的12V直流強電的地線相連；12V直流強電經(jīng)過保險絲F后給圖7中所示的智能功率開關的供電腳Vbb供電。圖3為本發(fā)明的車燈控制器的弱電及總線接插件的較佳實施例的原理圖；弱電及總線接插件P3的2腳和1腳分別與外部輸入的12V弱電的正極和地線相連，弱電及總線接插件P3的3腳與圖6中所示的LIN總線接口 TJA1020的第6腳相連，從而實現(xiàn)車載網(wǎng)絡系統(tǒng)與車燈控制器的通訊。圖4為本發(fā)明的車燈控制器的電壓轉換電路的較佳實施例的原理圖。如圖4所示， 電壓轉換電路由電容C7，C8，C9，C10，二極管D7，D8及電壓轉換芯片LT11215組成。用于將外部輸入的12V電壓轉5V電壓。電壓轉換電路的輸入D12V與圖3中所示的弱電及總線接插件P3的2腳相連，亦即與外部輸入的12V弱電的正極連接。電壓轉換電路的輸出Vcc為圖5中所示的單片機及外圍電路供電。圖5為本發(fā)明的車燈控制器的微控制器最小系統(tǒng)及調試接口電路的較佳實施例的原理圖。如圖5所示，微控制器最小系統(tǒng)及調試接口電路由16針接插件P1、作為微控制器的單片機 78F9234 以及由電阻 Rl，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8 ；電容 C2，C3，C4，C5 ；磁珠 B2，B3 ；發(fā)光二極管D1，D2構成的外圍電路組成。其中發(fā)光二極管Dl作為單片機供電電壓 DVCC指示，發(fā)光二極管D2與單片機78F9234的17腳相連，用作調試單片機程序的指示燈。 16針接插件用來與單片機78F9234調試工具Minicube2相連。單片機78F9234的管腳P03 與圖7中所示的第一智能功率開關U4的控制腳mi和IN2相連，單片機78F9234的管腳 P02與圖7中所示的第一智能功率開關U4的控制腳IN3和IN4相連，單片機78F9234的管腳POl與圖7中所示的第二智能功率開關TO的控制腳mi和IN2相連，單片機78F9234的管腳POO與圖7中所示的第二智能功率開關TO的控制腳mi和IN2相連。單片機78F9234 的管腳P20與圖7中所示的第一智能功率開關U4的狀態(tài)腳ST1/2相連，單片機78F9234的管腳P21與圖7中所示的第一智能功率開關U4的狀態(tài)腳ST3/4相連，單片機78F9234的管腳P22與圖7中所示的第二智能功率開關U5的狀態(tài)腳ST1/2相連，單片機78F9234的管腳 P23與圖7中所示的第二智能功率開關TO的狀態(tài)腳ST3/4相連。由此實現(xiàn)對第一智能功率開關和第二智能功率開關的控制及狀態(tài)的獲取。圖6為本發(fā)明的車燈控制器中LIN總線接口及其外圍電路的原理圖。LIN總線接口采用收發(fā)器TJA1020。收發(fā)器TJA1020的第6管腳與圖3中所示的弱電及總線接插件P3 的第3管腳相連，用來實現(xiàn)收發(fā)器TJA1020與車載總線信號的傳輸。收發(fā)器TJA1020的第1 管腳和第4管腳分別與圖5中所示的單片機78F9234的第19管腳和第18管腳相連，以實現(xiàn)單片機與TJA1020的通訊。帶有LIN總線的車載網(wǎng)絡系統(tǒng)可以通過TJA1020及外圍電路實現(xiàn)與單片機的通訊，以獲取車燈的狀態(tài)信息。圖7為本發(fā)明的車燈控制器的智能功率開關及其外圍電路原理圖。如圖7所示，本發(fā)明的車燈控制器采用兩個智能功率開關第一智能功率開關U4和第二智能功率開關TO。 第一智能功率開關U4和第二智能功率開關U5均采用芯片BTS7MG。芯片BTS724G是英飛凌推出的智能功率開關器件。負載可以是阻性負載、感性負載或容性負載，適用于帶高浪涌電流的負載。芯片BTS7MG內部集成了四通道功率開關，能提供7. 3A的驅動電流，用兩片 BTS724G來驅動前大燈。將BTS724G中的診斷管腳復用的兩個通道的控制端和相應的輸出端并聯(lián)用來驅動一路燈，這樣一片芯片BTS724G能驅動兩路燈，一片芯片BTS724G有四條信號線與微控制器相連，包含兩條控制線及兩條診斷線。這樣就能通過兩片芯片BTS724G驅動四個燈，能提供的驅動電流為14. 6A。外圍電路由電阻R9、電阻R10、電阻R11、電阻R12， 二極管D3、二極管D4、二極管D5、二極管D6組成。第一智能功率開關U4和第二智能功率開關U5與單片機的連接在上面已經(jīng)做了詳細說明，與負載的連接說明如下第一智能功率芯片U4的17，18管腳與圖8中所示的負載接插件P4的第1管腳相連，第一智能功率芯片U4 的13，14管腳與圖8中所示的負載接插件P4的第3管腳相連；第二智能功率芯片U5的17 管腳和18管腳與圖8中所示的負載接插件P4的第5管腳相連，第二智能功率芯片U5的13 管腳和14管腳與圖8中的負載接插件P4的第7管腳相連，通過負載接插件P4來驅動四路車燈負載。圖8為本發(fā)明的車燈控制器的負載接插件的原理圖。如圖8所示，負載接插件用于連接車燈負載，由電容C12，電容C13，電容C14，電容C15，及接插件P4組成。負載接插件與智能功率開關的連接已在智能功率開關部分做了詳細說明，外部四路車燈負載可以通過圖8所示的負載接插件實現(xiàn)與本發(fā)明的車燈控制器的連接。下表1為智能功率開關芯片BTS7MG的測試結果。IN3和IN4為芯片BTS7MG中的兩個通道的控制腳，這兩個通道復用診斷腳ST3/4。分別將IN3和IN4對應的輸出端同時開路，按表1中的IN3和IN4的控制信號控制BTS7MG，同時測量ST3/4的管腳電平。將 IN3和IN4對應的輸出端同時短路，可以得到ST3/4隨著IN3和IN4控制信號的不同而變化的情況。將IN3和IN4對應的輸出端同時接經(jīng)過測試并且能正常工作的車燈負載，可以得到ST3/4隨著IN3和IN4控制信號的不同而變化的情況。在車燈控制器中IN3和IN4連個通道的控制腳和輸出腳是并聯(lián)使用的。表 權利要求
1.車燈控制器，其特征在于，包括電壓轉換電路、微控制器和智能功率開關，其中電壓轉換電路連接微控制器，微控制器連接智能功率開關。
2.根據(jù)權利要求1所述的車燈控制器，其特征在于，還包括接插件，其中智能功率開關連接負載接插件和強電接插件，微控制器和電壓轉換電路連接至弱電及總線接插件。
3.根據(jù)權利要求1所述的車燈控制器，其特征在于，所述微控制器為單片機78F9234， 智能功率開關為功率驅動器BTS7MG，單片機78F9234連接兩個功率驅動器BTS7MG。
4.根據(jù)權利要求3所述的車燈控制器，其特征在于所述功率驅動器BTS724G的診斷管腳復用的兩個通道的控制端和相應的輸出端并聯(lián)用來驅動一路車燈。
5.根據(jù)權利要求1所述的車燈控制器，其特征在于，還包括LIN總線接口，所述LIN總線接口與微控制器連接。
6.車載網(wǎng)絡系統(tǒng)，包括車載電腦和LIN總線，其特征在于，還包括權利要求1至5任一所述的車燈控制器，所述車燈控制器的微控制器與LIN總線通訊連接。
7.一種車燈控制檢測方法，其特征在于，通過微控制器輸出低電平給智能功率開關芯片控制腳并延時一定時間，然后檢測智能功率開關芯片相對應的診斷腳，如果智能功率開關芯片診斷腳為低電平，則可以判斷出負載開路；如果智能功率開關芯片診斷腳不為低電平；則通過微控制器輸出高電平給智能功率開關芯片控制腳并延時一定時間，然后檢測智能功率開關芯片相對應的診斷腳，如果診斷腳為高電平，則可以判斷出負載正常；如果診斷腳為方波，則可以判斷出負載短路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車燈控制器及檢測方法及車載網(wǎng)絡系統(tǒng)，其中車燈控制器包括電壓轉換電路、微控制器和智能功率開關，其中電壓轉換電路連接微控制器，微控制器連接智能功率開關。本發(fā)明的車燈控制器能夠檢測車燈線路連接狀態(tài)，避免了燈光狀態(tài)顯示與實際情況不符的情況。
文檔編號G05B19/042GK102248913SQ20111011851
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月9日 優(yōu)先權日2011年5月9日
發(fā)明者張劍, 王錳 申請人:北京啟明精華新技術有限公司