CN1917503A - 汽车行驶记录仪can总线适配器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车行驶记录仪CAN总线适配器，属于汽车电子技术领域，特征在于用于连接汽车CAN总线的CAN总线接口1的两根信号线依次连接设置CAN收发器2、CAN控制器3，CAN控制器3的数据端口与微处理器4连接，微处理器4连接设置信号传输接口5。上述的汽车行驶记录仪CAN总线适配器，构思新颖、结构合理，能把汽车CAN总线上采集的各种信号数据模拟呈普通汽车的信号输出，通过该适配器，根据国家标准生产的汽车行驶记录仪就能接收、使用CAN总线的传输信号，简化了汽车行驶记录仪在带CAN总线汽车上使用的安装程序，信息也更充分、全面。

Description

汽车行驶记录仪CAN总线适配器

                        技术领域

本发明属于汽车电子技术领域，具体涉及一种汽车行驶记录仪CAN总线适配器。

                        背景技术

汽车行驶记录仪(俗称汽车黑匣子)可以对车辆行驶速度、时间、里程以及驾驶操作等信息进行记录、保存和输出；可以现场查询或打印最后的驾车状况，或通过数据分析软件，再现整个驾驶过程；还能及时提醒驾驶员应该减速或者休息，其作用包括提高了驾驶员的安全意识，有效预防事故发生、为执法者的事故处理提供依据、方便运输企业的内部管理等。

随着汽车电子技术的不断发展，汽车上各种电子控制单元的数目不断增加，连接导线显著增加，因而提高控制单元间通讯可靠性和降低导线成本已成为迫切需要解决的问题。CAN总线是一种串行多主站控制器局域网总线，是一种有效支持分布式控制或实时控制的串性通讯网络，由于其通信速率高，可靠性好以及价格低廉等特点，使其特别适合交通运载工具电气系统中。德国BOSCH公司开发了CAN总线协议，并使其成为国际标准(ISO11898)。Intel公司率先开发出CAN总线协议控制器芯片，到目前为止，世界上已经拥有20多家CAN总线控制器芯片生产商，110多种CAN总线协议控制器芯片和集成CAN总线协议控制器的微处理器芯片。在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。我国的汽车CAN总线起步较晚，但随着现代汽车电子的不断进步发展，其研究和应用已经是一种必然的趋势。

目前国内确认准予使用的汽车行驶记录仪是以无CAN总线的车辆作为参照基础，汽车的速度是通过脉冲信号传给记录仪的，例如，轮胎转一圈送出8个脉冲，转624圈就是1公里，记录仪通过统计脉冲的个数来判定当前车速和计算里程的。驾驶员的操作信息也是通过高低电平传给记录仪的，例如有一根线连着记录仪和刹车开关，当驾驶员踩下刹车时变成低电平，松开刹车时回到高电平，还有一根线连着记录仪和大灯开关，当大灯照亮时是低电平，熄灭时是高电平，所以记录仪连接汽车有很多根线。而能接CAN总线的汽车行驶记录仪又无相应的国标作为依据，尚未得到国家的正式承认。所以，汽车上所配置的CAN总线资源在现有技术下还不能正式应用到汽车行驶记录仪。

                        发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，设计提供一种汽车行驶记录仪CAN总线适配器技术方案，使得符合国标的汽车行驶记录仪能通过该适配器接收使用汽车CAN总线传输信号。

所述的汽车行驶记录仪CAN总线适配器，其特征在于用于连接汽车CAN总线的CAN总线接口1的两根信号线依次连接设置CAN收发器2、CAN控制器3，CAN控制器3的数据端口与微处理器4连接，微处理器4连接设置信号传输接口5。

所述的汽车行驶记录仪CAN总线适配器，其特征在于CAN总线接口1的CanH、CanL上设置极性检测电路9，极性检测电路9的输出端与微处理器4连接。

所述的汽车行驶记录仪CAN总线适配器，其特征在于微处理器4连接设置非易失存储器7。

所述的汽车行驶记录仪CAN总线适配器，其特征在于微处理器4设置数据通信接口8。

所述的汽车行驶记录仪CAN总线适配器，其特征在于所述的CAN收发器2的两根信号线CanH、CanL上分别连接设置由保护二极管D2/D3、滤波电容C29/C30及保护电阻R23/R24构成的接口保护电路。

所述的汽车行驶记录仪CAN总线适配器，其特征在于CAN收发器2的两根信号线CANTXD、CANRXD直接与含CAN控制器的微处理器4连接。

所述的汽车行驶记录仪CAN总线适配器，其特征在于CAN总线接口1的的两根信号线连接设置极性切换电路10，极性切换电路10的控制输入线与微处理器4连接。

所述的汽车行驶记录仪CAN总线适配器，其特征在于所述的极性检测电路9为电压差极性检测电路，由光偶U3、U4和限流电阻连接构成。

所述的汽车行驶记录仪CAN总线适配器，其特征在于微处理器(4)连接设置显示/报警装置6。

所述的汽车行驶记录仪CAN总线适配器，其特征在于所述的极性切换电路10由双刀双掷继电器K1、三极管Q2及电阻R2连接构成。

上述的汽车行驶记录仪CAN总线适配器，构思新颖、结构合理，能把汽车CAN总线上采集的各种信号数据模拟呈普通汽车的信号输出，通过该适配器，根据国家标准生产的汽车行驶记录仪就能接收、使用CAN总线的传输信号，简化了汽车行驶记录仪在带CAN总线汽车上使用的安装程序，信息也更充分、全面。

                        附图说明

图1所示为汽车行驶记录仪CAN总线适配器的结构框图；

图2所示为CAN总线输入接口的接线示意图；

图3所示为接口保护电路结构示意图；

图4所示为极性检测电路结构示意图；

图5所示为极性切换电路结构示意图；

图6所示为本发明的使用安装结构框图；

                        具体实施方式

现结合说明书附图，详细说明本实用新型的具体实施方式：

附图中Can1和Can2是CAN总线的2根信号线，其中Can1的相对电压高于Can2；CanH和CanL适配器内对应与Can1和Can2的2根信号线，对应地CanH的相对电压高于CanL。如图1所示的汽车行驶记录仪CAN总线适配器，连接汽车CAN总线的CAN总线接口1一般采用四芯插口，CAN总线接口1的两根信号CanH、CanL线依次连接设置CAN收发器2、CAN控制器3，CAN收发器2为CAN总线的底层收发芯片，目前常用的型号有PCA82C250、PCA82C251、TJA1040、TJA1041、TJA1050、TJA1054、SN65HVD1050等，CAN收发器2与CAN总线接口1之间设置接口保护电路以防止外界的意外高压损坏内部电路，CAN控制器3是处理CAN协议的单独处理芯片，如SJA1000，CAN控制器3的数据端口连接设置微处理器4，适用的微处理器4有51系列、ARM系列、AVR系列、TM430系列等，如果微处理器4中已经包含了CAN控制器，如P87C591、TMS320LF2407A、LPC2119，就不需要独立的CAN控制器3，微处理器4直接设置在CAN收发器2的两根信号线CANTXD、CANRXD上，微处理器4上连接设置信号传输接口5，用于和汽车行驶记录仪的连接，输出相应的模拟信号。微处理器4上设置数据通信接口8，可以是RS232、RS485、USB口或并行口，用于和其他智能设备连接，或者用于设置参数或调试。微处理器4连接设置非易失存储器7，如EEPROM系列、FLASH系列等，把参数保存在非易失存储器中，在多种CAN总线环境或多种用户需求的情况下，以通过设置参数可相互通用。CAN总线接口1的两根信号线CanH、CanL上连接设置由微处理器4控制的极性检测电路9、极性切换电路10，用以识别CanH、CanL、与Can1、Can2的接线方式是否正确，及出现极性错误时自动切换CanH、CanL、与Can1、Can2的对应连接关系，调整极性，并在微处理器4连接设置显示/报警装置6以提醒接线错误，显示/报警装置6可采用指示灯、显示屏、蜂鸣器或喇叭，用于表示当前状态。上述的实施方式中，总线接口1、CAN收发器2、CAN控制器3、微处理器4、信号传输接口5之间及显示/报警装置6与微处理器4的具体连接方式采用一般公知技术，方案中所涉及的相关软件不在本发明的保护范围之内，在此均不再赘述。

如图2所示，CAN总线接口1接线图，采用四芯插口J1，其中的两芯连接CAN总线Can1、Can2，一芯接地。

如图3所示为接口保护电路的一种实施方式，CAN收发器2采用PCA82C250时，其输入信号线CanH、CanL上连接设置由保护二极管D2/D3、滤波电容C29/C30及保护电阻R23/R24连接构成的接口保护电路。

如图4所示为极性检测电路9一种实施方式的电路结构，由光偶U3、U4和限流电阻R1连接构成利用电压差进行极性检测，电阻R1是限流电阻U3和U4是光偶，当接线正确，CanH高于CanL，则Polar2是高电平、Polar1是低电平；当接线错误，CanL高于CanH时，则Polar1是高电平、Polar2是低电平，微处理器接收Polar1、Polar2的电位信号，依此来判断极性是否正确，极性错误时输出相应的警示信号。

如图5所示为极性切换电路10一种实施方式的电路结构，K1是双刀双掷的继电器，D5是继电器的保护二极管，微处理器的控制信号HK通过电阻R2接到三极管Q2的基极，由三极管的集电极来控制继电器的两个触点的状态，变换CanH、CanL、与Can1、Can2的对应连接关系，达到变换极性的目的。

如图6所示为本发明的使用安装结构，连接CAN总线的插头插入CAN总线接口1，连接CAN总线与本适配器，信号传输接口5与汽车行驶记录仪连接，传输相应的模拟信号，图中的其他信号泛指没有被单独列举的信号，如左灯、右灯、车门、倒车、鸣号、气压、油压、胎压等。

Claims (10)

1.汽车行驶记录仪CAN总线适配器，其特征在于用于连接汽车CAN总线的CAN总线接口(1)的两根信号线依次连接设置CAN收发器(2)、CAN控制器(3)，CAN控制器(3)的数据端口与微处理器(4)连接，微处理器(4)连接设置信号传输接口(5)。

2.如权利要求1所述的汽车行驶记录仪CAN总线适配器，其特征在于CAN总线接口(1)的2根信号线CanH、CanL上设置极性检测电路(9)，极性检测电路(9)的输出端与微处理器(4)连接。

3.如权利要求1所述的汽车行驶记录仪CAN总线适配器，其特征在于微处理器(4)连接设置非易失存储器(7)。

4.如权利要求1所述的汽车行驶记录仪CAN总线适配器，其特征在于微处理器(4)设置数据通信接口(8)。

5.如权利要求1所述的汽车行驶记录仪CAN总线适配器，其特征在于所述的CAN收发器(2)的两根信号线CanH、CanL上分别连接设置由保护二极管D2/D3、滤波电容C29/C30及保护电阻R23/R24构成的接口保护电路。

6.如权利要求1所述的汽车行驶记录仪CAN总线适配器，其特征在于CAN收发器(2)的两根信号线CANTXD、CANRXD直接与含CAN控制器的微处理器(4)连接。

7.如权利要求2所述的汽车行驶记录仪CAN总线适配器，其特征在于CAN总线接口(1)的的两根信号线连接设置极性切换电路(10)，极性切换电路(10)的控制输入线与微处理器(4)连接。

8.如权利要求2所述的汽车行驶记录仪CAN总线适配器，其特征在于所述的极性检测电路(9)为电压差极性检测电路，由光偶U3、U4和限流电阻连接构成。

9.如权利要求2所述的汽车行驶记录仪CAN总线适配器，其特征在于微处理器(4)连接设置显示/报警装置(6)。

10.如权利要求6所述的汽车行驶记录仪CAN总线适配器，其特征在于所述的极性切换电路(10)由双刀双掷继电器K1、三极管Q2及电阻R2连接构成。

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