CN108123817A - Can总线故障诊断分析系统 - Google Patents

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CN108123817A CN201611075871.5A CN201611075871A CN108123817A CN 108123817 A CN108123817 A CN 108123817A CN 201611075871 A CN201611075871 A CN 201611075871A CN 108123817 A CN108123817 A CN 108123817A
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徐方
杨奇峰
刘世昌
邹风山
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王宇卓
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    • H04L43/50Testing arrangements

Abstract

本发明涉及服务机器人技术领域,具体公开一种CAN总线故障诊断分析系统,包括硬件检测模块,所述硬件检测模块包括电源替换单元和电容替换单元;所述电源替换单元用于检测电源模块故障,所述电容替换单元用于检测电容模块故障,所述电源替换单元和电容替换单元的输入端分别设置有测试点。本发明的CAN总线故障诊断分析系统,成本低、操作方便,同时节约测试与分析时间,可以精确定位故障位置。

Description

CAN总线故障诊断分析系统
技术领域
[0001] 本发明涉及服务机器人技术领域,特别涉及CAN总线故障诊断分析系统。
背景技术
[0002] 随着微电子技术、计算机技术和电力电子技术的发展,以及生产水平提高,人们对 设备通讯的要求也越来越高。CAN (Controller Area Network)总线也随之应运而生,其可 以满足技术人员的需求,因此关注度也越来愈高。
[0003] CAN总线最早由BOSCH公司提出并应用于现代汽车中;目前,CAN总线已经与其他总 线技术并称,列于国际标准之中,也是公认的应用范围最为广泛的一种总线。
[0004] CAN总线分析仪是一种专门为技术人员提供的分析CAN通讯的工具。用来较为快速 的找到CAN总线网络中存在的问题。目前大部分的技术人员在遇到CAN离线问题时会选用专 用的分析工具来解决CAN离线问题。
[0005]上述工具主要依靠上位机提供程序,对CAN总线进行通讯来达到检测的目的。这种 通过通讯的方法只能将CAN离线故障锁定到一定范围,并不能精确到某一些硬件物料上。而 在一些服务机器人上也存在CAN总线复现周期长的问题,并不能达到实时观测的目的。
[0006]另外,一般技术人员解决CAN离线问题时,考虑的方向主要集中在两个方面:1是硬 件故障,包括波特率不一致和终端电阻失配;2是软件故障,包括5种CAN错误中断类型判断 并根据不同错误中断进行进一步处理。现阶段,还没有一套完整的,从硬件系统维护方面的 解决方案。
发明内容
[0007]本发明旨在克服现有CAN总线离线问题不能精确定位问题根源的技术缺陷,提供 一种CAN总线故障诊断分析系统。
[0008] 为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
[0009]本发明提供一种CAN总线故障诊断分析系统,包括硬件检测模块,所述硬件检测模 块包括电源替换单元和电容替换单元;所述电源替换单元用于检测电源模块故障,所述电 容替换单元用于检测电容模块故障,所述电源替换单元和电容替换单元的输入端分别设置 有测试点。
[0010] —些实施例中,所述电源替换单元包括板卡和设置在所述板卡上的第一DC/DC电 源电路和第二DC/DC电源电路;所述第一 DC/DC电源电路和第二DC/DC电源电路分别用于检 测5V转1.9V电源和24V转5V电源。
[0011] —些实施例中,所述电容替换单元包括设置在所述板卡上的第一电容电路和第二 电容电路,所述第一电容电路和第二电容电路用于检测5V转1.9V电容和24V转5V电容。
[0012] —些实施例中,所述系统还包括电气检测模块,所述电气检测模块包括电机码盘 线替换单元和电机动力线替换单元,所述电机码盘线替换单元和电机动力线替换单元分别 用于检测电机码盘线和电机动力线。
[0013] 本发明还提供一种CAN总线故障诊断分析方法,包括以下步骤,si、更换第一DC/DC 电源电路,测量1 • 9V电源的电源纹波,符合则5V转1 • 9V电源损坏,否则执行步骤S2; S2、更换 第一电容电路,测量1 • 9V电源的电源纹波,符合则第一电容电路损坏,否则执行步骤33; S3、 更换第二DC/DC电源电路,测量5V电源的电源纹波,符合则24V转5V电源损坏,否则执行步骤 S4; S4、更换第二电容电路,测量5V电源的电源纹波,符合则第二电容电路损坏。
[0014] 一些实施例中,所述步骤S4、更换第二电容电路,测量5V电源的电源纹波,否则执 行步骤S5,S5、更换电机码盘线,测量1』V电源的电源纹波,符合则电机码盘线损坏,否则电 机动力线损坏。
[0015] 本发明的有益效果在于:本发明的CAN总线故障诊断分析系统,硬件检测模块包括 电源替换单元和电容替换单元;所述电源替换单元用于检测电源模块故障,所述电容替换 单元用于检测电容模块故障。CAN总线故障诊断分析系统成本低、操作方便,同时节约测试 与分析时间,可以精确定位故障位置。
附图说明
[0016] 图1是本发明CAN总线故障诊断分析方法的流程图。
[0017]图2是本发明CAN总线故障诊断分析方法的流程图。
具体实施方式
[0018] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的 附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是 本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人 员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范 围。
[0019] 本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第 四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理 解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示 或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于 覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限 于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产 品或设备固有的其它步骤或单元。
[0020] 本发明的CAN总线故障诊断分析系统,包括硬件检测模块,所述硬件检测模块包括 电源替换单元和电容替换单元。
[0021] 所述电源替换单元用于检测电源模块故障,所述电容替换单元用于检测电容模块 故障,所述电源替换单元和电容替换单元的输入端分别设置有测试点。
[0022] 本发明另一实施例的CAN总线故障诊断分析系统,包括硬件检测模块,所述硬件检 测模块包括电源替换单元和电容替换单元。
[0023] 所述电源替换单元用于检测电源模块故障,所述电容替换单元用于检测电容模块 故障,所述电源替换单元和电容替换单元的输入端分别设置有测试点。
[0024] 所述电源替换单元包括板卡和设置在所述板卡上的第一 DC/DC电源电路和第二 DC/DC电源电路;所述第一 DC/DC电源电路和第二DC/DC电源电路分别用于检测5V转1.9V电 源和24V转5V电源。
[0025]优选地,所述电容替换单元包括设置在所述板卡上的第一电容电路和第二电容电 路,所述第一电容电路和第二电容电路用于检测5V转1.9V电容和24V转5V电容。
[0026]本发明另一实施例的CAN总线故障诊断分析系统,包括硬件检测模块和电气检测 模块,所述硬件检测模块包括电源替换单元和电容替换单元;所述电气检测模块包括电机 码盘线替换单元和电机动力线替换单元。
[0027] 所述电源替换单元用于检测电源模块故障,所述电容替换单元用于检测电容模块 故障,所述电源替换单元和电容替换单元的输入端分别设置有测试点。
[0028]所述电机码盘线替换单元和电机动力线替换单元分别用于检测电机码盘线和电 机动力线。其中,电机码盘线通过连接器接入板卡,电机码盘板卡提供5V控制电进行供电; 5V控制电与电机码盘线在屏蔽层的屏蔽下接入板卡中。电机动力线与板卡通过连接器连 接,由板卡控制电机运行。
[0029]所述电源替换单元包括板卡和设置在所述板卡上的第一 DC/DC电源电路和第二 DC/DC电源电路;其中,板卡由24V直流电源供电,24V直流电作为输入端通过24V转5V电源将 24V控制电转换成5V控制电引入硬件检测模块中。 _30]所述第一DC/DC电源电路和第:DC/DC电源电路分别用于检测5V转1.9V电源和24V 转5V电源。5V控制电作为输入端通过5V转1.9V电源将5V控制电转换成1.9V控制电,引入硬 件电路系统中。
[0031]所述电容替换单元包括设置在所述板卡上的第一电容电路和第二电容电路,所述 第一电容电路和第二电容电路用于检测5v转1.9V电容和24V转5V电容。
[0032] 24V转5V电源通过第二电容电路即电源外围电容元件将5V电源纹波控制在技术参 数要求范围内,减少5V电源对系统产生的噪声。5V转1_9V电源通过第一电容电路即外围电 容元件将1.9V电源纹波控制在技术参数要求范围内,减少L9V电源对系统产生的噪声,并 用滤波后的1.9V电源为DSP内核供电。
[0033] 故障检测中,设置6个测试点:
[0034]测试点1:为系统测试点,测量5V转1.9V电源中输出端1.9V电源的电源纹波。
[0035]测试点2:为系统测试点,测量更换完5V转1 • 9吨源后,输出端1 • 9V电源的电源纹 波;
[0036]测试点3:为系统测试点,测量辦封,电源更换外围电容后,输出端^⑽电源的 电源纹波;
[0037]测试点4:为系统测试点,测量更换完24V转5V电源后,输出端5V电源的电源纹波; [0038]测试点5:为系统测试点,测量24V转f5V电源更换外围电容后,输出端5V电源的电源 纹波;
[0039]测试点6:为系统测试点,测量板卡更换电机码盘线后1.9V电源的电源纹波。
[0040]如图1所示,本发明实施例还提供一种CAN总线故障诊断分析方法,包括以下步骤, [0041] S1、更换第一 DC/DC电源电路,测量1.9V电源的电源纹波,符合则研转丨別电源损 坏,否则执行步骤S2;
[°042^ S2、更换第一电容电路,测量1.9V电源的电源纹波,符合则第一电容电路损坏,否 则执行步骤S3;
[0043] S3、更换第二DC/DC电源电路,测量5V电源的电源纹波,符合则24V转5V电源损坏, 否则执行步骤S4;
[0044] S4、更换第二电容电路,测量5V电源的电源纹波,符合则第二电容电路损坏。
[0045] 如图2所示,本发明另一实施例还提供一种CAN总线故障诊断分析方法,包括以下 步骤,
[0046] S1、更换第一DC/DC电源电路,测量1.9V电源的电源纹波,符合则5V转1.9V电源损 坏,否则执行步骤S2;
[0047] 具体地,测量5V转1.9VDC/DC电源输出的1.9V电源纹波。更换DC/DC电源芯片,更换 5V转1 • 9V电源芯片;更换后若测量的1.9V电源的电源纹波在技术要求范围内,则说明该电 源芯片损坏,需要更换;若测量1 • 9V电源的电源纹波不在技术要求范围,则说明该电源不是 造成CAN离线的原因,进行下一步操作,进行步骤S2。
[0048] S 2、更换第一电容电路,测量1.9 V电源的电源纹波,符合则第一电容电路损坏,否 则执行步骤S3;
[0049] 更换5V转1.9V电源芯片的外围电容;电容元件参差不齐,会有次品或因长时间使 用而导致电容失效的情况,导致电源纹波过大,影响DSP内核。更换5V转1.9V电源芯片的外 围电容,若测量的1 • 9V电源的电源纹波在技术要求范围内,则说明5V转1.9V电源芯片的外 围电容出现问题,需更换;若测量的1.9V电源的电源纹波不在技术要求范围内,则说明该电 源模块的外部电容不是造成CAN离线的原因,进行下一步操作,进行步骤S3。
[0050] S3、更换第二DC/DC电源电路,测量5V电源的电源纹波,符合则24V转5V电源损坏, 否则执行步骤S4;
[0051] 更换24V转5V电源芯片。若测量的5V电源的电源纹波在技术要求范围内,则说明该 电源芯片损坏,需要更换;若测量5V电源的电源纹波不在技术要求范围,则说明该电源模块 不是造成CAN离线的原因,进行下一步操作,进行步骤S4。
[0052] S4、更换第二电容电路,测量5V电源的电源纹波,符合则第二电容电路损坏,否则 执行步骤S5;
[0053] 更换24V转5V电源芯片的外围电容。更换与步骤S2相同,更换完24V转5V电源芯片 的外围电容,若测量的5V电源的电源纹波在技术要求范围内,则说明24V转5V电源芯片的外 围电容出现问题,需要更换;若测量的5V电源的电源纹波不在技术要求范围内,则说明该电 源模块的外部电容不是造成CAN离线的原因,进行下一步操,进行步骤S5。
[0054] S5、更换电机码盘线,测量1.9V电源的电源纹波,符合则电机码盘线损坏,否则电 机动力线损坏。
[0055] 更换电机码盘线,电机码盘需要5V电源是由板卡提供的,在信号传输过程中,5V电 源的纹波和地信号,经过电机码盘线的绝缘层,若绝缘层出现损坏,可能由于连续的反射, 产生更大的纹波,进而对系统产生千扰,若更换码盘线测量的1.9V电源的电源纹波在技术 要求范围内,则说明该电机码盘线损坏,需要更换;若测量1.9V电源的电源纹波不在技术要 求范围,则说明该电机码盘线不是造成CAN离线的原因;需要更换电机动力线。
[0056] 本发明的CAN总线故障诊断分析系统,硬件检测模块包括电源替换单元和电容替 换单元;所述电源替换单元用于检测电源模块故障,所述电容替换单元用于检测电容模块 故障。通过检测系统中上述部分,将CAN离线的问题进行定位,找出导致CAN离线的根源。CAN 总线故障诊断分析系统成本低、操作方便,同时节约测试与分析时间,可以精确定位故障位 置。便于后期的维护和维修,控制板板卡的生产费用较高,若使用该方法,只需更换若干部 件就可解决CAN离线问题,节约成本。
[0057]所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统, 装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0058] 在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以 通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的 划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件 可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或 讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦 合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0059] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显 示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个 网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目 的。
[0060] 另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以 是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单 元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0061] 本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可 以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储 介质可以包括:只读存储器(R0M,Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁盘或光盘等。
[0062] 以上对本发明所提供的CAN总线故障诊断分析系统进行了详细介绍,对于本领域 的一般技术人员,依据本发明实施例的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之 处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1. 一种CAN总线故障诊断分析系统,其特征在于,包括硬件检测模块,所述硬件检测模 块包括电源替换单元和电容替换单元;所述电源替换单元用于检测电源模块故障,所述电 容替换单元用于检测电容模块故障,所述电源替换单元和电容替换单元的输入端分别设置 有测试点。
2. 如权利要求1所述的CAN总线故障诊断分析系统,其特征在于,所述电源替换单元包 括板卡和设置在所述板卡上的第一 DC/DC电源电路和第二DC/DC电源电路;所述第一 DC/DC 电源电路和第二DC/DC电源电路分别用于检测5V转1.9V电源和24V转5V电源。
3. 如权利要求2所述的CAN总线故障诊断分析系统,其特征在于,所述电容替换单元包 括设置在所述板卡上的第一电容电路和第二电容电路,所述第一电容电路和第二电容电路 用于检测5V转1.9V电容和24V转5V电容。
4.如权利要求1所述的CAN总线故障诊断分析系统,其特征在于,所述系统还包括电气 检测模块,所述电气检测模块包括电机码盘线替换单元和电机动力线替换单元,所述电机 码盘线替换单元和电机动力线替换单元分别用于检测电机码盘线和电机动力线。
5. —种CAN总线故障诊断分析方法,其特征在于,包括以下步骤, 51、 更换第一 DC/DC电源电路,测量1_9V电源的电源纹波,符合则5V转1.9V电源损坏,否 则执行步骤S2; 52、 更换第一电容电路,测量1.9V电源的电源纹波,符合则第一电容电路损坏,否则执 行步骤S3; 53、 更换第二DC/DC电源电路,测量5V电源的电源纹波,符合则24V转5V电源损坏,否则 执行步骤S4; 54、 更换第二电容电路,测量5V电源的电源纹波,符合则第二电容电路损坏。
6.如权利要求5所述的CAN总线故障诊断分析方法,其特征在于,所述步骤S4、更换第二 电容电路,测量5V电源的电源纹波,否则执行步骤S5, 55、 更换电机码盘线,测量1 • 9V电源的电源纹波,符合则电机码盘线损坏,否则电机动 力线损坏。
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