CN218631068U - 便于can总线故障教学的车辆教培系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种便于CAN总线故障教学的车辆教培系统，属于汽车检测教学技术领域，本申请中的车辆教培系统，包括实际车辆，通过连接线束与实际车辆各系统电路电连接的故障设置盒，以及与所述故障设置盒通信连接的教学平台端：所述故障设置盒中设置有隔离开关，所述隔离开关用于分断实际车辆CAN总线系统中各车辆控制器对应的分支线路。本申请的技术方案，在进行CAN总线故障教学培训时，可方便通过设置在故障设置盒中的隔离开关，实现不断开车辆连接线束接插件的状态下进行隔离检测，有利于方便实现CAN总线故障教学中排查检测操作，进而提升了教学效率。

Description

便于CAN总线故障教学的车辆教培系统

技术领域

本申请属于汽车检测教学技术领域，具体涉及一种便于CAN总线故障教学的车辆教培系统。

背景技术

随着智能网联汽车市场的高速发展，为培训智能网联汽车技能型人才，现有技术出现了相关的汽车检测教学设备，如申请号为CN202010536328.0的在先专利“一种汽车整车检测实训教学平台”。

这类故障诊断教学设备从功能来看主要都围绕着断路、短路开展，即使用继电器连接车辆的线路，通过控制继电器的线路来完成故障设置。而车辆的CAN总线系统因为其特殊性，故障会同时受车辆控制器端与总线端的共同干扰。

现有的检测教学系统(如申请号为CN202010536328.0的在先专利“一种汽车整车检测实训教学平台”)中，为实现CAN总线故障的排查和检修，需断电后拆除控制器，进行排查，对教学来讲这种方式复杂、费时；并且该技术方案中为了节省电力，保护车辆，用于教学的故障设置盒常采用车辆IG电源(指车辆钥匙打到ON档接通的电源)的供电方式，故障设置盒与车辆同时关闭和启动，这样车辆排查短路故障时，不能实现带电故障排查，不利于教学培训工作的开展。

因此，如何在车辆检测教学中，高效实现CAN总线故障排查就成为了一个亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种便于CAN总线故障教学的车辆教培系统，以解决在车辆检测教学中，如何高效实现CAN总线故障排查的技术问题。

为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：

本申请提供一种便于CAN总线故障教学的车辆教培系统，该车辆教培系统包括实际车辆，通过连接线束与实际车辆各系统电路电连接的故障设置盒，以及与所述故障设置盒通信连接的教学平台端：

所述故障设置盒中设置有隔离开关，所述隔离开关用于分断实际车辆CAN总线系统中各车辆控制器对应的分支线路。

可选地，所述分支线路的一端连接总线系统中的总线，另一端连接车辆控制器；

所述故障设置盒中用于实现故障设置的受控开关设置连接在所述分支线路上，相比所述受控开关，所述隔离开关靠近所述总线设置。

可选地，所述用于实现故障设置的受控开关设置连接在所述分支线路上，包括：

所述受控开关串接设置在所述分支线路上。

可选地，所述用于实现故障设置的受控开关设置连接在所述分支线路上，还包括：

所述受控开关一端连接在所述分支线路上，另一端连接地。

可选地，所述教学平台端包括一教师平台端，以及至少一学生平台端。

可选地，所述教师平台端与所述故障设置盒之间采用串口方式通信；

所述学生平台端通过所述教师平台端间接与所述故障设置盒通信连接。

可选地，所述故障设置盒的供电方式为独立供电。

可选地，所述隔离开关基于继电器开关实现。

本申请采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：

本申请的技术方案中，车辆教培系统包括实际车辆，通过连接线束与实际车辆各系统电路电连接的故障设置盒，以及与故障设置盒通信连接的教学平台端：故障设置盒中设置有隔离开关，隔离开关用于分断实际车辆CAN总线系统中各车辆控制器对应的分支线路。采用该技术方案，在进行CAN总线故障教学培训时，可方便通过设置在故障设置盒中的隔离开关，将并联在总线上的车辆控制器从总线上隔离，实现不断开车辆连接线束接插件的状态下进行隔离检测，有利于方便实现CAN总线故障教学中排查检测操作，进而提升了教学效率。

本实用新型的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。

附图说明

附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请一个实施例提供的便于CAN总线故障教学的车辆教培系统的系统构成示意图；

图2为本申请一个实施例中故障设置盒中隔离开关的设置方式的电气原理示意图；

图3为本申请一个实施例中提供的便于CAN总线故障教学的车辆教培系统的系统构成示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。

如背景技术中所述，现有的检测教学系统(这里指申请号为CN202010536328.0的在先专利“一种汽车整车检测实训教学平台”)中，为实现CAN总线故障的排查和检修，需断电后拆除控制器，进行排查，对教学来讲这种方式复杂、费时。

针对于此，本申请提出一种便于CAN总线故障教学的车辆教培系统，在一实施例中，如图1所示，该车辆教培系统包括实际车辆100，通过连接线束与实际车辆100各系统电路电连接的故障设置盒200，以及与故障设置盒200通信连接的教学平台端300；

容易理解的是，与现有的车辆教培系统产品(如在先专利“一种汽车整车检测实训教学平台”)类似，这里的实际车辆100指用于教学培训的车辆，类型包括常见乘用车及非量产化的自动驾驶车辆等；故障设置盒200是连接实际车辆的外接故障设置装置，通过连接线束与实际车辆100的各系统电路连接，以便在各系统的电路设置故障和测量各系统的电信号；

一般而言，故障设置盒200中包含有受控开关、故障点设置控制器、通信芯片模组等；在实现故障设置过程中，与现有相关故障仿真教学系统类似，故障点设置控制器通过通信芯片模组与教学平台端300进行通信交互，接收教学平台端300下发的故障设置指令，控制受控开关动作，使通过连接线束接入故障设置盒的车辆系统电路产生对应故障状态(如断路、短路引发的故障状态)；

而教学平台端300中设置有检测面板(指类似于现有汽车整车检测实训教学平台中的教学演示母板)，该检测面板上设置有与车辆各电路系统相对应的电信号测试端子，基于教学平台端300与故障设置盒200的通信交互及电连接，用户可通过对教学平台端300中的这些测试端子的测量，获得实际车辆100中各系统的电信号(如电压信号、信号波形信号等)，这样教培系统中各组成部分配合使用，就可以开展车辆故障教学活动了。

CAN总线是车辆各控制器(也称为车辆模块)的通信线路，用来传输各控制器之间的控制信号，CAN总线系统在实际车辆中重要性不言而喻，且因为CAN总线的并联关系(指各控制器的分支线路是并联在总线上)，当一个控制器出现CAN总线故障时，就需对并联在总线上的所有控制器进行检测排查，造成CAN总线维修过程较为复杂，需要对每个控制器做隔离检测。

基于此，为方便在实际教学实现CAN总线原理教学与故障排查，帮助受训者建立CAN总线故障分析思路，本申请该实施例中的车辆教培系统中，针对现有实际教学中的具体需求，基于现有产品作出改进，在故障设置盒200中设置有隔离开关，该隔离开关用于分断实际车辆CAN总线系统中各车辆控制器对应的分支线路；

采用这样的技术方案，在进行CAN总线故障教学培训时，可方便通过设置在故障设置盒中的隔离开关，将并联在总线上的车辆控制器从总线上隔离，实现不断开车辆连接线束接插件的状态下进行隔离检测，有利于方便实现CAN总线故障教学中排查检测操作，进而提升了教学效率。

且容易理解的，这里的隔离开关可基于晶闸管方式、晶体管方式、场效应管方式、可控硅方式、固态继电器方式、引出线跳线方式、按钮开关方式等方式实现；基于实施方便及产品成本考虑，举例而言，在该实施例中，这里的隔离开关基于继电器开关实现。

为便于理解本申请的技术方案，下面以另一实施例对本申请的技术方案进行介绍说明。

如图1所示，与前文的实施例相同，该实施例中的车辆教培系统同样包括实际车辆100，通过连接线束与实际车辆各系统电路电连接的故障设置盒200，以及与故障设置盒200通信连接的教学平台端300；

其中，故障设置盒200中设置有隔离开关，隔离开关用于分断实际车辆CAN总线系统中各车辆控制器对应的分支线路。

具体的，如图2所示，该实施例中，分支线路的一端连接总线系统中的总线(如图2中的CAN-H，CAN-L)，另一端连接车辆控制器(图2中车辆模块1、车辆模块2)；

故障设置盒200(图2中虚线框内对应部分)中用于实现故障设置的受控开关(如图2中受控开关1、2)设置连接在分支线路上，相比受控开关，隔离开关(相应如图2中的隔离开关1、2，及隔离开关3、4)靠近总线设置，该种受控开关、隔离开关的连接设置方式，有利于有效实现故障设置和隔离检测。

具体的，该实施例中，如图2所示，用于实现故障设置的受控开关设置连接在分支线路上，包括：

受控开关(如图2中受控开关1)串接设置在分支线路上，用于实现断路故障设置。

具体的，该实施例中，如图2所示，用于实现故障设置的受控开关设置连接在分支线路上，还包括：

受控开关(如图2中受控开关2)一端连接在分支线路上，另一端连接地，用于实现对地短路故障设置。

此外，需要说明的是，出于实现方便考虑，该实施例中，受控开关及隔离开关均基于继电器开关实现。

下面结合图2，对该实施例中车辆教培系统的应用使用过程进行一下简要举例说明。

在CAN总线上的故障排查教学过程中，举例而言一种情景下，车辆模块1故障类型为CAN-H断路，当故障设置盒设置故障点1(受控开关1所对应的故障设置点)故障，在检测面板上测量模块和支线端均有信号，但是因为车辆模块有独立电源的原因，CAN-H信号上下两端均有电压信号，难以确定故障点位置，因此需进行隔离测试，分别断开隔离开关1和隔离开关2后，再去测量模块端和总线端电压或波形信号，就可以明确分辨故障点位置；

举例而言另一种情景下，车辆模块2故障类型为CAN-L对地短路，当故障设置盒设置故障点2(受控开关2所对应的故障设置点)故障，在检测面板测量车辆模块1和车辆模块2的电信号为0V，均不正常，说明该条CAN总线的CAN-L与车身地短路，这时图2中故障点1对应的受控开关闭合，故障点2对应的受控开关和GND相连，隔离开关1、2、3、4处于闭合状态，但是具体与车身地短路的位置点无法判断(或者说由于车辆模块1、2并联连接于CAN总线上，某个模块短路在故障类型上显示为CAN线短路，无法精准排查)，需进行隔离检测，通过隔离开关1断开车辆模块1的CAN-L，检查总线的波形不正常，再用隔离开关2断开模块1的CAN-H，检查总线的波形不正常，接着用隔离开关3断开车辆模块2的CAN-L，检查总线的波形正常，将隔离开关1和2闭合，检查总线的波形正常，证明短路的故障点是车辆模块2的CAN-L端，从而实现了精准排查。

此外还需说明的是，如前文所述，用于实现隔离测试的隔离开关集成在故障设置盒内，系统中实现隔离测试的主要结构由CAN总线、隔离开关、受控开关、故障点设置控制器、通信芯片模组(如RS232通信芯片模组)等部分组成，方案中隔离测试的实现与故障设置实现独立使用，互不影响，即在未设置故障状态时，隔离测试也可使用，实际实现中可使用教学平台端将隔离测试命令通过RS232通信线路下达给故障设置盒中控制器来控制隔离开关，由隔离开关执行断路动作。在本申请的车辆教培系统中隔离检测的实现结构简单，稳定性较高，具有较好的电气特性，适用于教学培训中汽车CAN总线类故障检测。

应用本申请中的技术方案，可以在不断开车辆接插件的状态下进行隔离检测，相比传统的教学测试方法中需要依次断开各模块的插头，再进行电信号的测量，本申请直接通过控制隔离开关便可以实现隔离测试，精准高效，提升了CAN总线系统的检测效率。

而针对现有技术中故障设置盒采用车辆IG电源的供电方式，故障设置盒与车辆同时关闭和启动，这样车辆排查短路故障时，不能实现带电故障排查，不利于教学培训工作的开展的问题，该实施例中，系统中的故障设置盒200的供电方式为独立供电。采用该种方式，系统可在车辆上电状态下，进行电信号的测量，带电测量可以测量系统的动态实时波形，且保证车辆自身不发生故障或者信号干扰，且这在教学中也有利于分析CAN总线的动态数据。

作为一种具体的实施例方式，如图3所示，该实施例中，教学平台端300包括一教师平台端310，以及至少一学生平台端320；

具体的，教师平台端310与故障设置盒200之间采用串口方式通信(如RS232)；学生平台端320通过教师平台端310间接与故障设置盒200通信连接。

容易理解的是，教学平台端300的这种设置方式，与现有技术类似，通过一实际车辆采集信号，通信传输相关信息，多路学生平台端320还原实车信号，基于此进行教学培训开展，其有利于节省学校的教学设备支出，并有利于保证学生安全和实际车辆安全，满足了车辆教培场景的现实需求。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种便于CAN总线故障教学的车辆教培系统，所述车辆教培系统包括实际车辆，通过连接线束与实际车辆各系统电路电连接的故障设置盒，以及与所述故障设置盒通信连接的教学平台端，其特征在于：

所述故障设置盒中设置有隔离开关，所述隔离开关用于分断实际车辆CAN总线系统中各车辆控制器对应的分支线路。

2.根据权利要求1所述的车辆教培系统，其特征在于，所述分支线路的一端连接总线系统中的总线，另一端连接车辆控制器；

所述故障设置盒中用于实现故障设置的受控开关设置连接在所述分支线路上，相比所述受控开关，所述隔离开关靠近所述总线设置。

3.根据权利要求2所述的车辆教培系统，其特征在于，所述用于实现故障设置的受控开关设置连接在所述分支线路上，包括：

所述受控开关串接设置在所述分支线路上。

4.根据权利要求3所述的车辆教培系统，其特征在于，所述用于实现故障设置的受控开关设置连接在所述分支线路上，还包括：

所述受控开关一端连接在所述分支线路上，另一端连接地。

5.根据权利要求1所述的车辆教培系统，其特征在于，所述教学平台端包括一教师平台端，以及至少一学生平台端。

6.根据权利要求5所述的车辆教培系统，其特征在于，所述教师平台端与所述故障设置盒之间采用串口方式通信；

所述学生平台端通过所述教师平台端间接与所述故障设置盒通信连接。

7.根据权利要求1所述的车辆教培系统，其特征在于，所述故障设置盒的供电方式为独立供电。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的车辆教培系统，其特征在于，所述隔离开关基于继电器开关实现。

Images