CN109873739A - 一种新能源汽车及其通信安全机制的主动测试电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信安全机制的主动测试电路，应用于车辆通信系统中，包括：与通信芯片的使能端连接的控制电路，用于通过自身状态的改变调节通信芯片的使能端的电平状态；与通信芯片的使能端连接，用于监测通信芯片的使能端的电平状态的控制器。本申请的方案有利于进一步提高车辆通信系统的安全性，也就有利于提高用户使用体验。本申请还公开了一种新能源汽车，具有相应技术效果。

Description

一种新能源汽车及其通信安全机制的主动测试电路

技术领域

本发明涉及新能源车辆技术领域，特别是涉及一种新能源汽车及其通信安全机制的主动测试电路。

背景技术

随着新能源汽车的不断发展，电气系统的复杂程度也越来越高，汽车部件的安全性也就越来越受到重视。

安全机制的引入是提高相关电路部件的安全性的重要方法，在通信系统中，可以设置通信芯片的控制电路，通过控制电路对通信芯片的工作状态进行控制以提高安全性，即当需要关闭通信芯片时，通过控制电路控制通信芯片处于非工作状态，当需要开启通信芯片时，通过控制电路控制通信芯片处于工作状态。但是，通过控制电路对通信芯片进行控制时，在部分场合中可能由于控制电路的器件故障而导致控制不成功的情况，由于用户无法及时获知该情况，便不利于用户的使用体验，甚至可能引发行车故障等危险情况。

综上所述，如何进一步地提高车辆通信系统的安全性，提高用户使用体验，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种通信安全机制的主动测试电路，以进一步地提高车辆通信系统的安全性，提高用户使用体验。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种通信安全机制的主动测试电路，应用于车辆通信系统中，包括：

与通信芯片的使能端连接的控制电路，用于通过自身状态的改变调节所述通信芯片的使能端的电平状态；

与所述通信芯片的使能端连接，用于监测所述通信芯片的使能端的电平状态的控制器。

优选的，所述控制电路包括：

第一端与第一电源正极连接，第二端与所述通信芯片的使能端连接的上拉电阻；

第一端与所述通信芯片的使能端连接，第二端接地，用于在控制端接收到测试信号时，将自身第一端与第二端导通的第一开关电路。

优选的，所述通信芯片为使能端高电平有效的芯片。

优选的，还包括：

第一端与所述上拉电阻的第二端连接，第二端与所述通信芯片的使能端连接的第一限流电阻；相应的，所述第一开关电路的第一端与所述第一限流电阻的第一端连接；

第一端与所述控制器连接，第二端与所述第一限流电阻的第一端连接的第二限流电阻。

优选的，所述控制电路包括：

第一端与所述通信芯片的使能端连接，第二端接地的下拉电阻；

第一端与第二电源正极连接，第二端与所述通信芯片的使能端连接，用于在控制端接收测试信号时，将自身第一端与第二端导通的第二开关电路。

优选的，所述通信芯片为使能端低电平有效的芯片。

优选的，还包括：

第一端与所述下拉电阻的第一端连接，第二端与所述通信芯片的使能端连接的第三限流电阻；相应的，所述第二开关电路的第二端与所述第三限流电阻的第一端连接；

第一端与所述控制器连接，第二端与所述第三限流电阻的第一端连接的第四限流电阻。

优选的，所述第一开关电路为第一开关管。

优选的，所述通信芯片为CAN通信芯片。

一种新能源汽车，包括上述任一项所述的通信安全机制的主动测试电路。

应用本发明实施例所提供的技术方案，应用于车辆通信系统中，包括：与通信芯片的使能端连接的控制电路，用于通过自身状态的改变调节通信芯片的使能端的电平状态；与通信芯片的使能端连接，用于监测通信芯片的使能端的电平状态的控制器。

本申请的方案中，控制电路可以改变自身状态，并且控制电路与通信芯片的使能端连接，当控制电路自身状态改变时，可以对通信芯片的使能端的电平状态进行调节，即本申请可以通过控制电路对通信芯片的工作状态进行控制。并且本申请的方案中还将控制器与通信芯片的使能端连接，控制器可以监测通信芯片的使能端的电平状态，因此，用户可以通过控制器监测到的电平状态，确定通信芯片的使能端的电平状态是否被正确控制，即可以确定控制电路是否能够成功对通信芯片的工作状态进行控制，因此有利于进一步提高车辆通信系统的安全性，也就有利于提高用户使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中通信安全机制的主动测试电路的第一结构示意图；

图2为本发明中通信安全机制的主动测试电路的第二结构示意图；

图3为本发明中通信安全机制的主动测试电路的第三结构示意图；

图4为本发明中通信安全机制的主动测试电路的第四结构示意图；

图5为本发明中通信安全机制的主动测试电路的第五结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种通信安全机制的主动测试电路，有利于进一步提高车辆通信系统的安全性，也就有利于提高用户使用体验。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明中一种通信安全机制的主动测试电路的结构示意图，该通信安全机制的主动测试电路应用于车辆通信系统中，包括：

与通信芯片的使能端连接的控制电路10，用于通过自身状态的改变调节通信芯片的使能端的电平状态。

车辆通信系统通常均为基于CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线的通信系统，因此，本申请的通信芯片通常可以为CAN通信芯片。当然，在具体实施方式中，也可以有其他类型的车辆通信系统，当然，通信芯片为适用于车辆通信系统的芯片。

控制电路10与通信芯片的使能端连接，可以通过自身状态的改变调节通信芯片的使能端的电平状态。通常，可以通过向控制电路10发送测试信号从而改变控制电路10的状态。控制电路10具体的电路构成可以根据实际需要进行设定和调整，只要能够实现调节通信芯片的使能端的电平状态的功能即可，并不影响本发明的实施。

与通信芯片的使能端连接，用于监测通信芯片的使能端的电平状态的控制器20。

控制器20通常可以为单片机，控制器20与通信芯片的使能端连接，可以实时监测通信芯片的使能端的电平状态，也可以按照预设的监测周期进行监测。

应用本发明实施例所提供的通信安全机制的主动测试电路，应用于车辆通信系统中，包括：与通信芯片的使能端连接的控制电路10，用于通过自身状态的改变调节通信芯片的使能端的电平状态；与通信芯片的使能端连接，用于监测通信芯片的使能端的电平状态的控制器20。

本申请的方案中，控制电路10可以改变自身状态，并且控制电路10与通信芯片的使能端连接，当控制电路10自身状态改变时，可以对通信芯片的使能端的电平状态进行调节，即本申请可以通过控制电路10对通信芯片的工作状态进行控制。并且本申请的方案中还将控制器20与通信芯片的使能端连接，控制器20可以监测通信芯片的使能端的电平状态，因此，用户可以通过控制器20监测到的电平状态，确定通信芯片的使能端的电平状态是否被正确控制，即可以确定控制电路10是否能够成功对通信芯片的工作状态进行控制，因此有利于进一步提高车辆通信系统的安全性，也就有利于提高用户使用体验。

在本发明的一种具体实施方式中，可参阅图2，控制电路10包括：

第一端与第一电源正极连接，第二端与通信芯片的使能端连接的上拉电阻R1；

第一端与通信芯片的使能端连接，第二端接地，用于在控制端接收到测试信号时，将自身第一端与第二端导通的第一开关电路11。

该种实施方式中，第一电源表示为VCC1，通常为直流电压源。控制电路10由上拉电阻R1以及第一开关电路11构成，控制电路10的状态也即第一开关电路11的通断状态。测试信号可以是高电平信号，也可以是低电平信号，具体可以根据第一开关电路11来设定，使得第一开关电路11控制端在接收到测试信号时为导通状态即可。

具体的，当第一开关电路11的控制端接收到测试信号时，第一开关电路11的第一端与第一开关电路11的第二端之间导通，由于第一开关电路11的第一端与通信芯片的使能端连接，因此通信芯片的使能端此时为低电平。相应的，当第一开关电路11的控制端未接收到测试信号时，第一开关电路11的第一端与第一开关电路11的第二端之间为断路状态，通信芯片的使能端此时为高电平。可以看出，通过测试信号可以改变控制电路10的状态，进而调整通信芯片的使能端的状态。

该种实施方式中，对于使能端高电平有效的通信芯片，或者使能端低电平有效的通信芯片，均可以进行实施。具体的，当通信芯片为使能端高电平有效的芯片时，在默认状态下，不向第一开关电路11的控制端发送测试信号，即通信芯片的使能端在默认状态下可以接收到高电平信号，使得通信芯片保持为工作状态。当需要关闭通信芯片时，则向第一开关电路11的控制端发送测试信号，第一开关电路11导通，进而使得通信芯片的使能端变为低电平状态，通信芯片切换为非工作状态。

而当通信芯片为使能端低电平有效的芯片时，该种实施方式中，在默认状态下，需要持续向第一开关电路11的控制端发送测试信号，使得通信芯片的使能端保持为低电平状态，即通信芯片能够保持为工作状态。而当需要关闭通信芯片时，则停止向第一开关电路11的控制端发送测试信号，通信芯片的使能端变为高电平状态，通信芯片切换为非工作状态。

需要指出的是，对于使能端高电平有效的芯片以及使能端低电平有效的芯片，图2的实施方式中均可以应用，但是，考虑到当通信芯片是使能端低电平有效的芯片时，要使得通信芯片保持为工作状态，需要持续地为第一开关电路11的控制端发送测试信号，并且第一电源的输出电流通过上拉电阻R1入地，存在着不必要的电能损耗，因此，在具体实施时，图2的实施方式中，通信芯片通常选取为使能端高电平有效的芯片，即在默认状态下，第一开关电路11为关断状态，通信芯片的使能端保持为高电平，通信芯片保持为工作状态。仅在第一开关电路11的使能端接收到测试信号时，通信芯片的使能端变为低电平，通信芯片切换为非工作状态。

进一步地，在本发明的一种具体实施方式中，还可以包括：

第一端与上拉电阻R1的第二端连接，第二端与通信芯片的使能端连接的第一限流电阻R11；相应的，第一开关电路11的第一端与第一限流电阻R11的第一端连接；

第一端与控制器20连接，第二端与第一限流电阻R11的第一端连接的第二限流电阻R22。

可参阅图3，在图3的实施方式中，设置了两个限流电阻，即第一限流电阻R11以及第二限流电阻R22。通过第一限流电阻R11的设置，可以保护通信芯片的使能端，降低突变电流对通信芯片的损坏。当然，在第一电源的电压等级较高时，也可以采用该限流电阻的设计。相应的，第二限流电阻R22可以对控制器20进行保护。

在图3的实施方式中，第一开关电路11采用的是第一开关管Q1，选取开关管作为第一开关电路11时，第一开关电路11的器件构成简单，成本较低。当然，在其他实施方式中可以由其他类型的器件作为第一开关电路11，例如MOS管，IGBT等，此外也可以由多个器件构成第一开关电路11，只要能够实现本发明的第一开关电路11的功能即可。

还需要指出的是，本申请的方案中，控制电路10在改变自身状态时，可以是接收控制器20发送的相关测试信号来进行自身状态的改变，也可以由其他的控制单元进行控制，均不影响本发明的实施。例如图3的实施方式中，便是由同一控制器20来完成，即控制器20通过CAN_OFF_CON端口对第一开关管Q1的通断状态进行控制，并且通过CAN_OFF_MON端口监测通信芯片的使能端的电平状态。

在本发明的一种具体实施方式中，可参阅图4，控制电路10包括：

第一端与通信芯片的使能端连接，第二端接地的下拉电阻R2；

第一端与第二电源正极连接，第二端与通信芯片的使能端连接，用于在控制端接收测试信号时，将自身第一端与第二端导通的第二开关电路12。

该种实施方式中，控制电路10由下拉电阻R2以及第二开关电路12构成，控制电路10的状态也即第二开关电路12的通断状态。当第二开关电路12的控制端接收到测试信号时，第二开关电路12的第一端与第二开关电路12的第二端之间导通，此时通信芯片的使能端为高电平状态，相应的，当第二开关电路12的控制端未接收到测试信号时，第二开关电路12关断，通信芯片的使能端为低电平状态。

同样的，该种实施方式中对于通信芯片是使能端高电平有效的芯片，或者是使能端低电平有效的芯片，均可以进行实施。在实际应用中，避免没有必要的电能损耗，通信芯片通常选取为使能端低电平有效的芯片。即在默认状态下，第二开关电路12为关断状态，通信芯片的使能端保持为低电平，通信芯片保持为工作状态。仅在第二开关电路12的使能端接收到测试信号时，第二开关电路12导通，通信芯片的使能端变为高电平，通信芯片切换为非工作状态。

进一步的，参阅图5，在图4的基础上，图5中设置了限流电阻，具体的：

第三限流电阻R33的第一端与下拉电阻R2的第一端连接，第三限流电阻R33的第二端与通信芯片的使能端连接。当然，由于设置了第三限流电阻R33，因此第二开关电路12的第二端便不是直接与通信芯片的使能端连接，而是与第三限流电阻R33的第一端连接。

第四限流电阻R44的第一端与控制器20连接，第四限流电阻R44的第二端与第三限流电阻R33的第一端。

在图5中，第二开关电路12选取为第二开关管Q2。还需要指出的是，本申请的方案中，第一电源以及第二电源的电压大小，各电阻的阻值设置，第一开关电路11以及第二开关电路12的器件类型选择以及型号选择，均可以根据实际需要进行设定和调整。例如，第一电源以及第二电源可以均为5V的直流电，上拉电阻R1以及下拉电阻R2可以均为4.7kΩ。

相应于上面的通信安全机制的主动测试电路的实施例，本发明实施例还提供了一种新能源汽车，可以包括上述任一实施例中的通信安全机制的主动测试电路，此处不重复说明。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种通信安全机制的主动测试电路，其特征在于，应用于车辆通信系统中，包括：

与通信芯片的使能端连接的控制电路，用于通过自身状态的改变调节所述通信芯片的使能端的电平状态；

与所述通信芯片的使能端连接，用于监测所述通信芯片的使能端的电平状态的控制器。

2.根据权利要求1所述的通信安全机制的主动测试电路，其特征在于，所述控制电路包括：

第一端与第一电源正极连接，第二端与所述通信芯片的使能端连接的上拉电阻；

第一端与所述通信芯片的使能端连接，第二端接地，用于在控制端接收到测试信号时，将自身第一端与第二端导通的第一开关电路。

3.根据权利要求2所述的通信安全机制的主动测试电路，其特征在于，所述通信芯片为使能端高电平有效的芯片。

4.根据权利要求2所述的通信安全机制的主动测试电路，其特征在于，还包括：

第一端与所述上拉电阻的第二端连接，第二端与所述通信芯片的使能端连接的第一限流电阻；相应的，所述第一开关电路的第一端与所述第一限流电阻的第一端连接；

第一端与所述控制器连接，第二端与所述第一限流电阻的第一端连接的第二限流电阻。

5.根据权利要求1所述的通信安全机制的主动测试电路，其特征在于，所述控制电路包括：

第一端与所述通信芯片的使能端连接，第二端接地的下拉电阻；

第一端与第二电源正极连接，第二端与所述通信芯片的使能端连接，用于在控制端接收测试信号时，将自身第一端与第二端导通的第二开关电路。

6.根据权利要求5所述的通信安全机制的主动测试电路，其特征在于，所述通信芯片为使能端低电平有效的芯片。

7.根据权利要求5所述的通信安全机制的主动测试电路，其特征在于，还包括：

第一端与所述下拉电阻的第一端连接，第二端与所述通信芯片的使能端连接的第三限流电阻；相应的，所述第二开关电路的第二端与所述第三限流电阻的第一端连接；

第一端与所述控制器连接，第二端与所述第三限流电阻的第一端连接的第四限流电阻。

8.根据权利要求2所述的通信安全机制的主动测试电路，其特征在于，所述第一开关电路为第一开关管。

9.根据权利要求1至8任一项所述的通信安全机制的主动测试电路，其特征在于，所述通信芯片为CAN通信芯片。

10.一种新能源汽车，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的通信安全机制的主动测试电路。