CN207291905U - 一种can总线极性转换装置及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种CAN总线极性转换装置及汽车，涉及CAN总线技术领域，能够降低CAN总线的接线难度，实现CAN节点接入时的正反插，具有良好的通用性。该CAN总线极性转换装置包括极性控制电路和极性切换器，极性控制电路的输入端与汽车控制器MCU的输出端连接，极性控制电路的输出端与极性切换器的控制端连接，极性切换器的接线端分别与CAN总线上的高位数据线和低位数据线连接；汽车控制器MCU用于获取CAN节点的极性信号，根据极性信号输出对应的电路控制信号；极性控制电路根据电路控制信号，控制极性切换器的切换状态，使CAN节点的极性与CAN总线的接线极性一致。该汽车包括上述技术方案所提的CAN总线极性转换装置。

Description

一种CAN总线极性转换装置及汽车

技术领域

本实用新型涉及CAN总线技术领域，尤其涉及一种CAN总线极性转换装置及汽车。

背景技术

控制器局部网络CAN(Controller Area Network)总线属于现场总线的范畴，它是为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议。具体而言，CAN总线是一种架构开放、广播式的新一代网络通信技术，具有较高的实时性和可靠性，在工业现场已经得到了广泛的使用。常用的CAN总线为双绞线结构，通常由具有极性的高位数据线(CAN_H)和低位数据线(CAN_L)构成，因此，在整车中增加或者更换相关设备时，例如更换变速箱或者增加ESP时，需保证上述待接入设备与CAN总线的极性接线正确无误，这就造成了接线的过程过于复杂且费时较长。

而为了解决CAN总线接线时的极性转换问题，目前已经出现外挂型极性转换设备，利用上述外挂型极性转换设备能够实现CAN总线接线时的极性自动切换，从而使CAN总线接线更加简单快捷，但是由于上述外挂型极性转换设备需单独设置控制器才能实现对其极性的检测和切换，这样就增加了相应的成本，且上述外挂型极性转换设备没有和汽车自身的电子控制器集成设置，同时也导致使用外挂型极性转换设备通用性较低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种CAN总线极性转换装置及汽车，该CAN总线极性转换装置能够降低CAN总线的接线难度，实现CAN节点接入时的正反插，具有良好的通用性。

为了实现上述目的，本实用新型的一方面提供一种CAN总线极性转换装置，包括极性控制电路和极性切换器，所述极性控制电路的输入端与汽车控制器MCU的输出端连接，所述极性控制电路的输出端与所述极性切换器的控制端连接，所述极性切换器的接线端分别与CAN总线上的高位数据线和低位数据线连接；

所述汽车控制器MCU用于获取CAN节点的极性信号，根据所述极性信号输出对应的电路控制信号；

所述极性控制电路根据所述电路控制信号，控制所述极性切换器的切换状态，使所述CAN节点的极性与所述CAN总线的接线极性一致。

优选的，所述极性控制电路包括第一端子、第二端子、第一三极管和第二三极管；

其中，所述汽车控制器MCU分别与所述第一端子的一端和所述第二端子的一端连接，所述第一端子的另一端与所述第一三极管的基极连接，所述第二端子的另一端与所述第二三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极和所述第二三极管的发射极分别与所述极性切换器的控制端连接。

进一步的，所述极性控制电路还包括串联在所述第一端子和所述第一三极管之间的第一电阻，以及串联在所述第二端子与所述第二三极管之间的第二电阻。

优选的，所述极性控制电路还包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的正极分别与所述第一三极管的发射极和所述极性切换器的控制端连接，所述第二二极管的正极分别与所述第二三极管的发射极和所述极性切换器的控制端连接，所述第一二极管和所述第二二极管的负极分别接地。

较佳的，所述极性切换器为双路双控继电器。

较佳的，还包括与所述极性切换器的供电端连接的电源模块。

与现有技术相比，本实用新型提供的CAN总线极性转换装置具有以下有益效果：

本实用新型提供的CAN总线极性转换装置中，通过将汽车控制器MCU、极性控制电路、极性切换器、以及CAN总线的高低位数据线依次连接，当有CAN节点接入CAN总线后，汽车控制器MCU能够自动检测该CAN节点的接线极性信号，并根据极性信号输出对应的电路控制信号，进而控制极性切换器的切换状态，具体而言，当汽车控制器MCU检测的极性信号正确时，则保持极性切换器的当前切换状态，否则，则通过极性控制电路控制极性切换器动作，完成对应的极性切换，从而实现CAN节点接入时的正反插，降低了CAN总线的接线难度。

可见，相比较于现有技术中的外挂型极性转换设备，本实用新型提供的CAN总线极性转换装置采用与汽车控制器MCU直接连接的设置方式，利用了车身自有的汽车控制器MCU来实现对极性信号的识别、判断以完成对CAN节点接线极性的自动切换，由于无需单独设置用于检测判断的处理器等器件，因此大大降低了生产成本，此外通过将该CAN总线极性转换装置与汽车控制器MCU集成设置，使得该装置的通用性得以提高。

本实用新型的另一方面提供一种汽车，包括上述技术方案所述的CAN总线极性转换装置。

与现有技术相比，本实用新型提供的汽车的有益效果与上述技术方案提供的CAN总线极性转换装置的有益效果相同，在此不做赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一中CAN总线极性转换装置的电路示意图。

附图标记：

1-极性控制电路，2-极性切换器；

21-控制端，22-供电端；

23-接线端，3-汽车控制器MCU；

4-电源模块。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本实用新型保护的范围。

实施例一

请参阅图1，本实施例提供的一种CAN总线极性转换装置，包括极性控制电路1和极性切换器2，极性控制电路1的输入端与汽车控制器MCU3的输出端连接，极性控制电路1的输出端与极性切换器2的控制端21连接，极性切换器2的接线端23分别与CAN总线上的高位数据线和低位数据线连接；汽车控制器MCU3用于获取CAN节点的极性信号，根据极性信号输出对应的电路控制信号；极性控制电路1根据电路控制信号，控制极性切换器2的切换状态，使CAN节点的极性与CAN总线的接线极性一致。

在本实施例提供的CAN总线极性转换装置中，通过将汽车控制器MCU3、极性控制电路1、极性切换器2、以及CAN总线的高低位数据线依次连接，当有CAN节点接入CAN总线后，汽车控制器MCU3能够自动检测该CAN节点的接线极性信号，并根据极性信号输出对应的电路控制信号，进而控制极性切换器2的切换状态，具体而言，当汽车控制器MCU3检测的极性信号正确时，则保持极性切换器2的当前切换状态，否则，则通过极性控制电路1控制极性切换器2动作，完成对应的极性切换，从而实现CAN节点接入时的正反插，降低了CAN总线的接线难度。

可见，相比较于现有技术中的外挂型极性转换设备，本实施例提供的CAN总线极性转换装置采用与汽车控制器MCU3直接连接的设置方式，利用了车身自有的汽车控制器MCU3来实现对极性信号的识别、判断以完成对CAN节点接线极性的自动切换，由于无需单独设置用于检测判断的处理器等器件，因此大大降低了生产成本，此外通过将该CAN总线极性转换装置与汽车控制器MCU3集成设置，使得该装置的通用性得以提高。

需要说明的是，上述实施例提供的极性切换器2的结构多种多样，示例性的，极性切换器2可以为现有技术中的双路双控继电器，或者其他具有类似切换功能的元器件，另外，本实施例采用的双路双控继电器为现有技术，因此，不再对其具体结构进行赘述。

具体的，请继续参阅图1，上述实施例中的极性控制电路1包括第一端子L1、第二端子L2、第一三极管Q1和第二三极管Q2；其中，汽车控制器MCU3分别与第一端子L1的一端和第二端子L2的一端连接，第一端子L1的另一端与第一三极管Q1的基极连接，第二端子L2的另一端与第二三极管Q2的基极连接，第一三极管Q1的发射极和第二三极管Q2的发射极分别与极性切换器2的控制端21连接，第一三极管Q1和第二三极管Q2的发射极分别接地。

在具体实施的过程中，第一端子L1为复位引脚，第二端子L2为设置引脚，其中，复位引脚用于在CAN节点接入通电后，通过汽车控制器MCU3向复位引脚发送第一导通信号，第一三极管Q1根据上述第一导通信号导通，并控制极性切换器2恢复至默认状态，此时，汽车控制器MCU3检测该CAN节点的接线极性是否正确，当检测结果为接线极性错误时，汽车控制器MCU3再向复位引脚发送第二导通信号，第二三极管Q2根据上述第二导通信号导通，并控制极性切换器2动作，完成对应的极性切换，使得该CAN节点的接线极性与CAN总线的极性相匹配。

根据上述实施过程可知，复位引脚的设置能够保证在每次接入新的CAN节点后使极性切换器2自动恢复至默认状态，再通过设置引脚的信号传输使极性切换器2完成相应的极性切换，以降低CAN节点接入CAN总线的接线难度，实现CAN节点接入时极性的自动匹配。

进一步的，请接着参阅图1，上述实施例中的极性控制电路1还包括串联在第一端子L1和第一三极管Q1之间的第一电阻R1，以及串联在第二端子L2和第二三极管Q2之间的第二电阻R2。

极性控制电路1还包括第一二极管D1和第二二极管D2，第一二极管D1的正极分别与第一三极管Q1的发射极和极性切换器2的控制端21连接，第二二极管D2的正极分别与第二三极管Q2的发射极和极性切换器2的控制端21连接，第一二极管D1和第二二极管D2的负极分别接地，独立设置的电源模块4与极性切换器2的供电端22连接。

在具体实施的过程中，第一电阻R1和第二电阻R2均为限流电阻，分别用于保护第一三极管Q1和第二三极管Q2，第一二极管D1和第二二极管D2用于吸收极性切换器2的方向电动势，通过上述设置保证了整个极性控制电路1能够安全、稳定运行。

实施例二

本实用新型实施例还提供了一种汽车，该汽车包括如实施例一中的CAN总线极性转换装置。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的汽车的有益效果与上述实施例一提供的CAN总线极性转换装置的有益效果相同，在此不做赘述。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种CAN总线极性转换装置，其特征在于，包括极性控制电路和极性切换器，所述极性控制电路的输入端与汽车控制器MCU的输出端连接，所述极性控制电路的输出端与所述极性切换器的控制端连接，所述极性切换器的接线端分别与CAN总线上的高位数据线和低位数据线连接；

所述汽车控制器MCU用于获取CAN节点的极性信号，根据所述极性信号输出对应的电路控制信号；

所述极性控制电路根据所述电路控制信号，控制所述极性切换器的切换状态，使所述CAN节点的极性与所述CAN总线的接线极性一致。

2.根据权利要求1所述的CAN总线极性转换装置，其特征在于，所述极性控制电路包括第一端子、第二端子、第一三极管和第二三极管；

其中，所述汽车控制器MCU分别与所述第一端子的一端和所述第二端子的一端连接，所述第一端子的另一端与所述第一三极管的基极连接，所述第二端子的另一端与所述第二三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极和所述第二三极管的发射极分别与所述极性切换器的控制端连接。

3.根据权利要求2所述的CAN总线极性转换装置，其特征在于，所述极性控制电路还包括串联在所述第一端子与所述第一三极管之间的第一电阻，以及串联在所述第二端子和所述第二三极管之间的第二电阻。

4.根据权利要求2所述的CAN总线极性转换装置，其特征在于，所述极性控制电路还包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的正极分别与所述第一三极管的发射极和所述极性切换器的控制端连接，所述第二二极管的正极分别与所述第二三极管的发射极和所述极性切换器的控制端连接，所述第一二极管和所述第二二极管的负极分别接地。

5.根据权利要求1所述的CAN总线极性转换装置，其特征在于，所述极性切换器为双路双控继电器。

6.根据权利要求1所述的CAN总线极性转换装置，其特征在于，还包括与所述极性切换器的供电端连接的电源模块。

7.一种汽车，其特在在于，包括权利要求1-6中任一项所述的CAN总线极性转换装置。