CN111959418A - 车辆的信号检测电路、信号检测装置及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种车辆的信号检测电路、信号检测装置及车辆。其中,车辆的信号检测电路,包括:IO检测电路,IO检测电路包括多个检测模块和多个检测信号输出端,多个检测模块一一对应地检测多个车辆信号,并一一对应地通过多个检测信号输出端输出相应的车辆信号的检测值;控制单元,控制单元包括多个GPIO管脚,多个GPIO管脚一一对应地与多个检测信号输出端相连,以通过多个GPIO管脚接收相应的车辆信号的检测值,在相应的车辆信号的检测值满足预定要求且持续时间达到预定时间时,上报车辆信号。本发明的实施例,可以检测到更多的车辆信号,并且,可扩展性高,可以适配多种车型的需求,适用范围广且通用性强。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域,具体涉及一种车辆的信号检测电路、信号检测装置及车辆。
背景技术
车辆运行时,需要采集车辆信号,车辆上的ACC、大灯、转向灯、倒车等信号是车载终端需要采集的重要信息。目前,车载终端在设计时设定了采集车辆信号的数量及种类,通过处理器的GPIO采集信号状态,采集数量固定。然而,车辆信号众多,不同车型的信号数量也不同,同一款车载终端受限于硬件设计,很难做到同时兼容多款车型及检测不同数量的车辆信号,因此,导致目前的信号采集装置的拓展性差且通用性差。
发明内容
基于现有技术中存在的问题,本发明实施例提出一种车辆的信号检测电路、信号检测装置及车辆。
第一方面,本发明实施例提供了一种车辆的信号检测电路,包括:
IO检测电路,所述IO检测电路包括多个检测模块和多个检测信号输出端,所述多个检测模块一一对应地检测多个车辆信号,并一一对应地通过所述多个检测信号输出端输出相应的车辆信号的检测值;
控制单元,所述控制单元包括多个GPIO管脚,所述多个GPIO管脚一一对应地与所述多个检测信号输出端相连,以通过所述多个GPIO管脚接收相应的车辆信号的检测值,所述控制单元用于在相应的车辆信号的检测值满足预定要求且持续时间达到预定时间时,上报相应的车辆信号。
进一步地,所述检测模块包括:
检测端,所述检测端与相应的车辆信号相连,以接收相应的车辆信号;
分压电路;
检测单元,所述检测单元包括开关管,所述开关管的控制端通过所述分压电路与所述检测端相连,所述开关管的一端通过第一电阻接第一电平信号且另一端接地,其中,相应的检测信号输出端与所述开关管的一端相连。
进一步地,所述分压电路包括:
第二电阻,所述第二电阻的一端与所述检测端相连,且所述第二电阻的另一端与所述开关管的控制端相连;
第三电阻,所述第三电阻的一端与所述开关管的一端相连且另一端接地。
进一步地,所述开关管为三极管。
进一步地,所述检测模块还包括:
滤波电容,所述滤波电容的一端接地且另一端与所述第二电阻的另一端相连。
进一步地,所述控制单元用于判断车辆信号的检测值小于预设值时,查询所述车辆信号对应的IO抖动时间,并将所述IO抖动时间作为对应的预定时间,以及判断所述车辆信号的检测值的持续时间是否达到所述预定时间,并在达到所述预定时间时,上报相应的车辆信号。
第二方面,本发明实施例提供了一种信号检测装置,包括:
信号检测电路,所述信号检测电路为根据上述的第一方面所述的车辆的信号检测电路;
车载终端,所述车载终端与所述信号检测电路相连,以接收所述信号检测电路上报的车辆信号。
进一步地,所述信号检测电路与所述车载终端通过UART通信。
进一步地,所述车载终端通过第一通信协议向所述信号检测电路发送每个车辆信号的检测值满足预定要求时的预定时间;所述信号检测电路通过第二通信协议向所述车载终端上报所述车辆信号。
第三方面,本发明的实施例提供了一种车辆,包括:根据上述的第二方面实施例所述的信号检测装置。
由上述技术方案可知,本发明实施例提供的车辆的信号检测电路、信号检测装置及车辆,可以检测到更多的车辆信号,并且,可扩展性高,可以适配多种车型的需求,适用范围广且通用性强。
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,还可以根据这些图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的车辆的信号检测电路的结构框图;
图2是本发明一实施例提供的车辆的信号检测电路的检测模块的电路图;
图3是是本发明一实施例提供的车辆的信号检测电路使用的一种通信协议的示意图;
图4是是本发明一实施例提供的车辆的信号检测电路使用的另一种通信协议的示意图。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
以下结合附图描述根据本发明实施例的车辆的信号检测电路、信号检测装置及车辆。
图1示出了本发明一实施例提供的车辆的信号检测电路的结构框图,如图1所示,并结合图2,本发明实施例提供的车辆的信号检测电路,具体包括: IO检测电路110和控制单元120。其中:
IO检测电路110包括多个检测模块111和多个检测信号输出端112,多个检测模块111一一对应地检测多个车辆信号,并一一对应地通过多个检测信号输出端112输出相应的车辆信号的检测值。控制单元120包括多个GPIO管脚121,多个GPIO管脚121一一对应地与多个检测信号输出端111相连,以通过多个GPIO管脚121一一对应地接收多个车辆信号的检测值,控制单元120用于在相应的车辆信号的检测值满足预定要求且持续时间达到预定时间时,上报相应的车辆信号。
如图1所示,多个车辆信号包括但不限于ACC、大灯、倒车灯等车辆信号。控制单元120例如采用微控制单元MCU(Microcontroller Unit)。
控制单元120在相应的车辆信号的检测值满足预定要求且持续时间达到预定时间时,确定该信号有效,从而将该信号进行上报,例如:ACC车辆信号触发且持续时间达到2秒,则认为ACC车辆信号有效,此时,可以将该信号上报给车辆终端。
在本发明的一个实施例中,如图2所示,检测模块111包括:检测端1111、分压电路和检测单元。其中:
检测端1111与相应的车辆信号(如ACC车辆信号ACC_IN)相连,以接收相应的车辆信号。检测单元包括开关管Q4,开关管Q4的控制端通过分压电路与检测端1111相连,开关管Q4的一端通过第一电阻R174接第一电平信号(如MCU_VCC33)且另一端接地GND,其中,相应的检测信号输出端112(如ACC_DET)与开关管Q4的一端相连。
再次结合图2,分压电路包括:第二电阻R176和第三电阻R177。其中:
第二电阻R176的一端与检测端1111相连,且第二电阻R176的另一端与开关管Q4的控制端相连。第三电阻R177的一端与开关管Q4的一端相连且另一端接地GND。
在本发明的一个实施例中,开关管Q4例如为三极管。如图2所示,本实施例中,开关管Q4选用NPN型三极管。
如图2所示,检测模块111还包括:滤波电容C207。滤波电容C207的一端接地GND且另一端与第二电阻R177的另一端相连。通过滤波电容C207,可以对接收到的车辆信号进行整流,滤除交流成分,从而使输入给IO检测电路110的车辆信号更平滑。
在本发明的一个实施例中,控制单元120用于判断车辆信号的检测值小于预设值时,查询车辆信号对应的IO抖动时间,并将IO抖动时间作为对应的预定时间,以及判断车辆信号的检测值的持续时间是否达到预定时间,并在达到预定时间时,上报相应的车辆信号。其中,ACC车辆信号的预定时间例如为2秒。
本发明实施例的车辆的信号检测电路,控制单元120的GPIO管脚121与IO检测电路110连接,负责检测GPIO管脚121的电平变化。由此,当某个车辆信号发生变化时,可以通过通信协议等方式,将车辆信号进行上报或者通知,如通知给车辆终端。
需要说明的是,IO检测电路110与车辆信号连接,采集车辆信号的同时,能够将车辆信号(如12V直流电)转换为控制单元120(如MCU可以承受的3.3V电平)可以承受的电平值,即:第一电平信号,从而实现车辆信号的采集。
以下结合附图1和附图2,对本发明实施例的车辆的信号检测电路的工作原理进行详细描述。
当ACC_IN接高电平12V时,R176和R177进行电阻分压,得到Q4的门级电压,如分压后此处的电压为2.28V,Q4是NPN型三极管,当门级电压大于0.7V时导通,ACC_DET处检测到电压为0V。
当ACC_IN接低电平0V时,Q4的门级电压为0V,Q4不导通, ACC_DET处检测到的电压为MCU_VCC33,即3.3V。
可以理解的是,可以根据具体的MCU的选型,通过修改MCU_VCC33的值来适配不同的MCU。从而使车辆的信号检测电路具有适用范围广、通用性强的优点。
当然,车辆的信号检测电路中R176和R177除了进行分压外,也能够起到了限流作用,进而,防止电流过大,烧坏Q4。提升车辆的信号检测电路的稳定性和可靠性。
MCU通过IO检测电路110检测车辆信号,以ACC信号为例,检测到ACC信号相对之前的状态发生了变化,并且在预设时间内(例如:2秒钟)状态一致,则认为实际发生了变化,采用预设时间进行限制,可以消除车辆信号抖动导致的误检测,提升车辆信号的检测准确性。
在本发明的一个实施例中,可以动态配置各种信号抖动时间(即:预定时间),例如ACC是人为操作的车辆信号,抖动时间设置的可以长一些,比如2秒;自动大灯的车辆信号是车载ECU(电子控制元,Electronic Control Unit)控制的,抖动时间相对短,可以设置短一些,比如100毫秒。
其中,数据的通信协议上,可根据需求选择不同GPIO数量的MCU,例如,STM32F072C8T6有33个GPIO,除去两个用于串口通信,其他31个GPIO可以实现最多检测31个车辆信号。对31个GPIO进行自定义编号,对应外部接口IO_1~IO_31路信号。用户可自定义车辆信号,并按照IO_1~IO31的序号依次连接。
当然,车载终端可以根据上述设定的连接关系,通过串口向MCU发送具体某种信号的预定时间(即:消除抖动的时间)。其中,通信协议如图3所示。
MCU按照预定时间采集到车辆信号后,可将车辆信号按照通信协议发送至车载终端,车载终端根据具体应用做下一步处理。通信协议如图4所示。
根据本发明实施例的车辆的信号检测电路,可以检测到更多的车辆信号,并且,可扩展性高,可以适配多种车型的需求,适用范围广且通用性强。
结合图1所示,本发明的实施例,还提供了一种信号检测装置,包括:上述任意一个实施例所述的信号检测电路和车载终端。其中,车载终端与信号检测电路相连,以接收信号检测电路上报的车辆信号。在具体示例中,信号检测电路与车载终端通过UART通信。车载终端通过第一通信协议向所述信号检测电路发送每个车辆信号的检测值满足预定要求时的预定时间;所述信号检测电路通过第二通信协议向所述车载终端上报所述车辆信号。
根据本发明实施例的信号检测装置,可以检测到更多的车辆信号,并且,可扩展性高,可以适配多种车型的需求,适用范围广且通用性强。
进一步地,本发明的实施例,提供了一种车辆,包括:根据上述实施例所述的信号检测装置。该车辆能够检测到更多的车辆信号,并且,可扩展性高,可以适配多种车型的需求,适用范围广且通用性强。
另外,根据本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的,此处不做赘述。
以上所描述的装置实施例,仅仅是示意性的,其中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模块来实现本发明实施例的方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
此外,在本发明中,诸如“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
此外,在本发明中,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。
此外,在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种车辆的信号检测电路,其特征在于,包括:
IO检测电路,所述IO检测电路包括多个检测模块和多个检测信号输出端,所述多个检测模块一一对应地检测多个车辆信号,并一一对应地通过所述多个检测信号输出端输出相应的车辆信号的检测值;
控制单元,所述控制单元包括多个GPIO管脚,所述多个GPIO管脚一一对应地与所述多个检测信号输出端相连,以通过所述多个GPIO管脚接收相应的车辆信号的检测值,所述控制单元用于在相应的车辆信号的检测值满足预定要求且持续时间达到预定时间时,上报相应的车辆信号。
2.根据权利要求1所述的车辆的信号检测电路,其特征在于,所述检测模块包括:
检测端,所述检测端与相应的车辆信号相连,以接收相应的车辆信号;
分压电路;
检测单元,所述检测单元包括开关管,所述开关管的控制端通过所述分压电路与所述检测端相连,所述开关管的一端通过第一电阻接第一电平信号且另一端接地,其中,相应的检测信号输出端与所述开关管的一端相连。
3.根据权利要求2所述的车辆的信号检测电路,其特征在于,所述分压电路包括:
第二电阻,所述第二电阻的一端与所述检测端相连,且所述第二电阻的另一端与所述开关管的控制端相连;
第三电阻,所述第三电阻的一端与所述开关管的一端相连且另一端接地。
4.根据权利要求2或3所述的车辆的信号检测电路,其特征在于,所述开关管为三极管。
5.根据权利要求3所述的车辆的信号检测电路,其特征在于,所述检测模块还包括:
滤波电容,所述滤波电容的一端接地且另一端与所述第二电阻的另一端相连。
6.根据权利要求1所述的车辆的信号检测电路,其特征在于,所述控制单元用于判断车辆信号的检测值小于预设值时,查询所述车辆信号对应的IO抖动时间,并将所述IO抖动时间作为对应的预定时间,以及判断所述车辆信号的检测值的持续时间是否达到所述预定时间,并在达到所述预定时间时,上报相应的车辆信号。
7.一种信号检测装置,其特征在于,包括:
信号检测电路,所述信号检测电路为根据权利要求1-6任一项所述的车辆的信号检测电路;
车载终端,所述车载终端与所述信号检测电路相连,以接收所述信号检测电路上报的车辆信号。
8.根据权利要求7所述的信号检测装置,其特征在于,所述信号检测电路与所述车载终端通过UART通信。
9.根据权利要求8所述的信号检测装置,其特征在于,所述车载终端通过第一通信协议向所述信号检测电路发送每个车辆信号的检测值满足预定要求时的预定时间;所述信号检测电路通过第二通信协议向所述车载终端上报所述车辆信号。
10.一种车辆,其特征在于,包括:根据权利要求7-9任一项所述的信号检测装置。
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