CN201209386Y - 带网络接口的智能汽车电动门 - Google Patents
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Abstract
带网络接口的智能汽车电动门，涉及一种带智能诊断功能以及网络接口的汽车电动门，属于汽车车身电气领域。包括智能控制器(1)、中控锁电机(2)、玻璃升降电机(3)、玻璃升降开关(4)、边门灯(5)、CAN_H、CAN_L网络总线，其特征在于：智能控制器(1)嵌入安装在整体车门中，CAN_H、CAN_L网络总线通过智能控制器(1)与中控锁电机(2)、玻璃升降电机(3)、玻璃升降开关(4)、边门灯(5)相连接。具有利用SP_CAN网络数据传输协议技术，通过智能控制器进行控制，并且智能化、集成化、节省连接线束、降低故障率、自诊断及自我保护功能等优点。
Description
技术领域
带网络接口的智能汽车电动门，涉及一种带智能诊断功能以及网络接口的汽车电动门，属于汽车车身电气领域。
背景技术
众所周知，现有的汽车车门由玻璃升降机、中控门锁以及门体组成，其控制一般采用传统电路，它不足之处在于：(1)外部控制接线复杂错乱，出现故障时维修困难；(2)有大电流流过时容易造成控制开关等的烧结现象，影响了系统的寿命；(3)不具有自诊断及自我保护功能；(4)可靠性、智能化、集成化程度不高。
为了解决上述现有技术存在的问题，现在部分高端车型已采用网络化通信方式，解决了以上所述的缺点，但是，其车身电器部件仍然采用传统控制方式，智能化、集成化程度不高，无法体现车身电器部件整体的综合控制性要求及人们对舒适度的要求。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：克服传统电动门在控制技术上存在的不足，提供一种利用SP_CAN网络数据传输协议技术，通过智能控制器进行控制，并且具有自诊断及自我保护功能的智能化、集成化、节省连接线束、降低故障率的带网络接口的智能汽车电动门。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该带网络接口的智能汽车电动门，包括智能控制器、中控锁电机、玻璃升降电机、玻璃升降开关、边门灯、CAN_H、CAN_L网络总线，其特征在于：智能控制器嵌入安装在整体车门中，CAN_H、CAN_L网络总线通过智能控制器与中控锁电机、玻璃升降电机、玻璃升降开关、边门灯相连接。
智能控制器包括微处理器、传感器信号、保护与存储电路、CAN数据通信电路、驱动控制电路、检测反馈电路及执行器，传感器信号与微处理器相连，保护与存储电路与微处理器互联，CAN数据通信电路与微处理器互联，微处理器通过驱动控制电路与执行器相连，执行器通过检测反馈电路与微处理器相连。
智能控制器外部控制接线为CAN_H、CAN_L两根网络数据传输连接线。
微处理器为带CAN控制器的单片机，内嵌有控制编码及数据传输协议。
CAN_H、CAN_L网络总线遵循SP-CAN网络总线数据传输协议。
智能控制器具有自诊断及自我保护功能。
工作原理
控制信息遵从SP_CAN网络数据传输协议，经过编码后发送到CAN总线上，通过CAN总线进行数据传输，相应微处理器接收此信息后，首先解码，然后处理执行相应的控制指令来控制中控锁电机和玻璃升降电机的正反转，从而实现车门和车窗的打开和关闭；并每隔30秒检测中控锁电机和玻璃升降电机的工作电流，来监测它们的工作状况。当电流超过某一限定值时，微处理器立即发出控制指令，控制电机停止工作；当电流为零时，立即反馈给微处理器，微处理器编码后通过CAN总线发送出去，控制相应的报警。当车速信号超过某一限定值时，微处理器立即发出控制指令，将车门锁闭。微处理器采集玻璃升降开关信息，执行相应的控制指令将车门打开或关闭，实现自动控制。
与现有技术相比，本实用新型所具有的特点是：微处理器通过CAN总线网络获取控制指令，驱动控制中控锁电机和玻璃升降电机的正反转，其有益效果在于：(1)由于智能控制器采用嵌入式设计，固定于整体车门中，实现了系统的智能化、集成化；(2)利用SP_CAN网络数据传输协议，外部控制数据传输线只有CAN_H、CAN_L两根网络连接线，从而大大节省了连接线束，降低了故障率；(3)由于采用毫安级电流进行驱动控制，从而避免了因大电流造成的烧结现象，提高了系统的可靠性，延长了寿命；(4)本实用新型采用智能控制，具有自诊断及自我保护功能。
附图说明
图1：本实用新型带网络接口的智能汽车电动门结构框图；
图2：智能控制器电路原理框图；
图3：智能控制器电路原理图。
图1-3是本实用新型的最佳实施例。
其中：1智能控制器 2中控锁电机 3玻璃升降电机 4玻璃升降开关 5边门灯；
图3中：U1 微处理器 U2存储器 U3 CAN收发器 U4-U7 运算放大器Q1-Q8 MOS管 OP1-OP8 光电耦合器 R1-R19 电阻 C1-C2 电容 D1-D2 瞬态抑制二极管TVS。
具体实施方式
下面结合附图1-3对本实用新型的带网络接口的智能汽车电动门做进一步说明：
如图1所示：
该带网络接口的智能汽车电动门，包括智能控制器1、中控锁电机2、玻璃升降电机3、玻璃升降开关4、边门灯5、CAN_H、CAN_L网络总线，其特征在于：智能控制器1嵌入安装在整体车门中，CAN_H、CAN_L网络总线通过智能控制器1与中控锁电机2、玻璃升降电机3、玻璃升降开关4、边门灯5相连接。智能控制器1接收CAN_H、CAN_L上的信息，发出相应的控制指令，控制中控锁电机2或玻璃升降电机3正反转以实现车门或车窗的打开和关闭，当车速信号超过某一限定值时，将车门锁闭；当车门打开时，点亮边门灯；同时采集玻璃升降开关进行自动控制。
如图2所示：
智能控制器1包括微处理器、传感器信号、保护与存储电路、CAN数据通信电路、驱动控制电路、检测反馈电路及执行器，传感器信号与微处理器相连，保护与存储电路与微处理器互联，CAN数据通信电路与微处理器互联，微处理器通过驱动控制电路与执行器相连，执行器通过检测反馈电路与微处理器相连。智能控制器1通过CAN数据通信电路获取控制信息，处理后执行相应的控制指令，通过驱动控制电路来驱动相应的执行器动作。
如图3所示：
由微处理器U1及其外围电路组成智能控制器，微处理器U1为带CAN控制器的单片机，内嵌有控制编码及数据传输协议。微处理器U1从CAN总线上获取控制信息，执行相应的控制指令，控制相应的动作。
保护与存储电路由存储器U2、电阻R1、电容C1组成，存储器U2的1、4脚接地，3脚连接VCC高电平，存储器U2的8脚连接VCC高电平，并通过电容C1接地，7脚通过电阻R1接VCC高电平，2脚、5脚、6脚、7脚分别与微处理器U1的3、4、5、50脚相连；对微处理器U1实现上电复位，实现看门狗保护功能，并对重要数据进行存储。
CAN总线数据通信电路由CAN收发器U3、电容C2、瞬态抑制二极管TVS D1-D2、接插件CAN组成，CAN收发器U3的8脚连接VCC高电平，2脚接地，3脚连接VCC高电平，并通过电容C2接地，7脚和6脚通过两个反向串联的瞬态抑制二极管TVS D1、D2相连，并与接插件CAN的1、3脚连接，接插件CAN的2脚接地，CAN收发器U3的1脚和4脚依次连接微处理器U1的21、22脚；与微处理器U1实现数据通信。
驱动控制和反馈检测电路包括中控锁电机正反转控制电路、玻璃升降电机正反转控制电路；
中控锁电机正反转控制电路由光电耦合器OP1-OP4、运算放大器U4、MOS管Q1-Q4组成的H桥与中控锁电机MG1、电阻R2-R10组成，光电耦合器OP1的1脚连接微处理器U1的79脚，2脚通过电阻R2接地，4脚连接VCC高电平，3脚与MOS管Q1的1脚相连，并通过电阻R3接地，光电耦合器OP2的1脚连接微处理器U1的93脚，2脚通过电阻R5接地，4脚连接VCC高电平，3脚与MOS管Q3的1脚相连，并通过电阻R6接地，光电耦合器OP3的1脚连接微处理器U1的92脚，2脚通过电阻R7接地，4脚连接VCC高电平，3脚与MOS管Q4的1脚相连，并通过电阻R8接地，光电耦合器OP4的1脚连接微处理器U1的91脚，2脚通过电阻R9接地，4脚连接VCC高电平，3脚与MOS管Q2的1脚相连，并通过电阻R10接地，MOS管Q1的2脚连接VCC高电平，3脚与MOS管Q3的2脚相连，MOS管Q3的3脚接地，MOS管Q2的2脚连接VCC高电平，3脚与MOS管Q4的2脚相连，MOS管Q4的3脚接地，MOS管Q2的3脚通过电阻R4与中控锁电机MG1相连，中控锁电机MG1的另一端与MOS管Q2的3脚相连，运算放大器U4的1、2脚与电阻R4的两端相连，3脚连接微处理器U1的30脚；驱动控制中控锁电机的正反转，实现车门的打开和关闭，随时监测中控锁电机的工作状况并将其信息及时反馈回微处理器U1；
玻璃升降电机正反转控制电路由光电耦合器OP5-OP8、运算放大器U5及MOS管Q5-Q8组成的H桥与玻璃升降电机MG2、电阻R11-R19组成，光电耦合器OP5的1脚连接微处理器U1的85脚，2脚通过电阻R11接地，4脚连接VCC高电平，3脚与MOS管Q5的1脚相连，并通过电阻R12接地，光电耦合器OP6的1脚连接微处理器U1的84脚，2脚通过电阻R14接地，4脚连接VCC高电平，3脚与MOS管Q7的1脚相连，并通过电阻R15接地，光电耦合器OP7的1脚连接微处理器U1的82脚，2脚通过电阻R16接地，4脚连接VCC高电平，3脚与MOS管Q8的1脚相连，并通过电阻R17接地，光电耦合器OP8的1脚连接微处理器U1的83脚，2脚通过电阻R18接地，4脚连接VCC高电平，3脚与MOS管Q6的1脚相连，并通过电阻R19接地，MOS管Q5的2脚连接VCC高电平，3脚与MOS管Q7的2脚相连，MOS管Q7的3脚接地，MOS管Q6的2脚连接VCC高电平，3脚与MOS管Q8的2脚相连，MOS管Q8的3脚接地，MOS管Q5的3脚通过电阻R13与玻璃升降电机MG2相连，玻璃升降电机MG2的另一端与MOS管Q6的3脚相连，运算放大器U5的1、2脚与电阻R13的两端相连，3脚连接微处理器U1的26脚；驱动控制玻璃升降电机的正反转，实现车窗的打开和关闭，随时监测玻璃升降电机的工作状况并将其信息及时反馈回微处理器U1。
工作过程：
CAN总线网络获取控制信息，将信息传送到微处理器U1，微处理器U1经过处理后执行相应的控制指令，控制中控锁电机2或玻璃升降电机3正转或反转，来实现车门或车窗的打开或关闭。当车速超过某一限定值时，通过CAN总线将信息传送给微处理器U1，微处理器U1发出控制指令将车门锁闭，以保证行车安全。微处理器U1采集玻璃升降开关信息，控制车门打开或关闭，实现自动控制。并每隔30秒检测中控锁电机2和玻璃升降电机3的工作电流，来监测它们的工作状况。当出现断路时，立即停车；当出现短路时，立即反馈给微处理器U1，微处理器U1编码后通过CAN总线发送出去，控制相应的报警。
Claims (6)
1、带网络接口的智能汽车电动门，包括智能控制器(1)、中控锁电机(2)、玻璃升降电机(3)、玻璃升降开关(4)、边门灯(5)、CAN_H、CAN_L网络总线，其特征在于：智能控制器(1)嵌入安装在整体车门中，CAN_H、CAN_L网络总线通过智能控制器(1)与中控锁电机(2)、玻璃升降电机(3)、玻璃升降开关(4)、边门灯(5)相连接。
2、根据权利要求1所述的带网络接口的智能汽车电动门，其特征在于：智能控制器(1)包括微处理器、传感器信号、保护与存储电路、CAN数据通信电路、驱动控制电路、检测反馈电路及执行器，传感器信号与微处理器相连，保护与存储电路与微处理器互联，CAN数据通信电路与微处理器互联，微处理器通过驱动控制电路与执行器相连，执行器通过检测反馈电路与微处理器相连。
3、根据权利要求1所述的带网络接口的智能汽车电动门，其特征在于：智能控制器(1)外部控制接线为CAN_H、CAN_L两根网络数据传输连接线。
4、根据权利要求2所述的带网络接口的智能汽车电动门，其特征在于：微处理器为带CAN控制器的单片机，内嵌有控制编码及数据传输协议。
5、根据权利要求2所述的带网络接口的智能汽车电动门，其特征在于：
保护与存储电路由存储器U2、电阻R1、电容C1组成，存储器U2的1、4脚接地，3脚连接VCC高电平，存储器U2的8脚连接VCC高电平，并通过电容C1接地，7脚通过电阻R1接VCC高电平，2脚、5脚、6脚、7脚分别与微处理器U1的3、4、5、50脚相连；
CAN总线数据通信电路由CAN收发器U3、电容C2、瞬态抑制二极管TVS D1-D2、接插件CAN组成，CAN收发器U3的8脚连接VCC高电平，2脚接地，3脚连接VCC高电平，并通过电容C2接地，7脚和6脚通过两个反向串联的瞬态抑制二极管TVS D1、D2相连，并与接插件CAN的1、3脚连接，接插件CAN的2脚接地，CAN收发器U3的1脚和4脚依次连接微处理器U1的21、22脚。
6、根据权利要求2所述的带网络接口的智能汽车电动门，其特征在于：驱动控制和反馈检测电路包括中控锁电机正反转控制电路、玻璃升降电机正反转控制电路；
中控锁电机正反转控制电路由光电耦合器OP1-OP4、运算放大器U4、MOS管Q1-Q4组成的H桥与中控锁电机MG1、电阻R2-R10组成，光电耦合器OP1的1脚连接微处理器U1的79脚，2脚通过电阻R2接地，4脚连接VCC高电平，3脚与MOS管Q1的1脚相连，并通过电阻R3接地；光电耦合器OP2的1脚连接微处理器U1的93脚，2脚通过电阻R5接地，4脚连接VCC高电平，3脚与MOS管Q3的1脚相连，并通过电阻R6接地；光电耦合器OP3的1脚连接微处理器U1的92脚，2脚通过电阻R7接地，4脚连接VCC高电平，3脚与MOS管Q4的1脚相连，并通过电阻R8接地；光电耦合器OP4的1脚连接微处理器U1的91脚，2脚通过电阻R9接地，4脚连接VCC高电平，3脚与MOS管Q2的1脚相连，并通过电阻R10接地；MOS管Q1的2脚连接VCC高电平，3脚与MOS管Q3的2脚相连，MOS管Q3的3脚接地，MOS管Q2的2脚连接VCC高电平，3脚与MOS管Q4的2脚相连，MOS管Q4的3脚接地，MOS管Q2的3脚通过电阻R4与中控锁电机MG1的一端相连，中控锁电机MG1的另一端与MOS管Q2的3脚相连，运算放大器U4的1、2脚与电阻R4的两端相连，3脚连接微处理器U1的30脚；
玻璃升降电机正反转控制电路由光电耦合器OP5-OP8、运算放大器U5及MOS管Q5-Q8组成的H桥与玻璃升降电机MG2、电阻R11-R19组成，光电耦合器OP5的1脚连接微处理器U1的85脚，2脚通过电阻R11接地，4脚连接VCC高电平，3脚与MOS管Q5的1脚相连，并通过电阻R12接地；光电耦合器OP6的1脚连接微处理器U1的84脚，2脚通过电阻R14接地，4脚连接VCC高电平，3脚与MOS管Q7的1脚相连，并通过电阻R15接地；光电耦合器OP7的1脚连接微处理器U1的82脚，2脚通过电阻R16接地，4脚连接VCC高电平，3脚与MOS管Q8的1脚相连，并通过电阻R17接地；光电耦合器OP8的1脚连接微处理器U1的83脚，2脚通过电阻R18接地，4脚连接VCC高电平，3脚与MOS管Q6的1脚相连，并通过电阻R19接地；MOS管Q5的2脚连接VCC高电平，3脚与MOS管Q7的2脚相连，MOS管Q7的3脚接地，MOS管Q6的2脚连接VCC高电平，3脚与MOS管Q8的2脚相连，MOS管Q8的3脚接地，MOS管Q5的3脚通过电阻R13与玻璃升降电机MG2的一端相连，玻璃升降电机MG2的另一端与MOS管Q6的3脚相连，运算放大器U5的1、2脚与电阻R13的两端相连，3脚连接微处理器U1的26脚。
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|---|---|---|---|---|
| CN106285247A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-04 | 安徽通宇电子股份有限公司 | 一种汽车电动门锁控制器 |
| CN106877756A (zh) * | 2017-03-21 | 2017-06-20 | 新疆大学 | 基于can总线的群控电机驱动电动门系统 |
| CN108150046A (zh) * | 2017-11-09 | 2018-06-12 | 柳州市绿创科技有限公司 | 车用门窗智能控制装置及控制方法 |
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