CN220448030U - 一种线束缩减盒和两轮车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种线束缩减盒和两轮车，涉及电动车技术领域，该线束缩减盒内设有信号处理板，信号处理板的输入端分别接入转把信号线、刹车信号线、至少三根数字量信号线，信号处理板的输出端分别接入一根PWM信号线、一根一线通信号线和一根地线；信号处理板用于将转把信号线和刹车信号线中传输的信号通过PWM信号线输出，信号处理板还用于将数字量信号线中传输的信号通过一线通信号线输出，以及信号处理板还用于将处理板中的接地端接入地线，从而大量缩减了两轮车的线束，其中数字量信号线中传输的信号包括P档、档位和倒车信号。

Description

一种线束缩减盒和两轮车

技术领域

本实用新型涉及电动车技术领域，尤其是一种线束缩减盒和两轮车。

背景技术

传统的两轮电动车需要将转把信号、刹车信号、档位信号和P档等一系列信号分别接到电动车控制器的输入口，多信号接线造成电动车裸露线束较多、电动车不美观，且接线复杂、插线容易出错，使得故障点也增多、电动车维修困难。

因此，急需设计一种适用于两轮车的线束缩减盒，可以大量缩减线路长度，明显降低了线路复杂度和成本。

实用新型内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种线束缩减盒和两轮车。将两轮车的多根信号线束接入线束缩减盒后，由一根通信线、一根PWM信号线和地线传输，大量缩减了两轮车的线束。

本实用新型的技术方案如下：

第一方面，本申请提供了一种线束缩减盒，其内设有信号处理板，信号处理板的输入端分别接入转把信号线、刹车信号线、至少三根数字量信号线，信号处理板的输出端分别接入一根PWM信号线、一根一线通信号线和一根地线；信号处理板用于将转把信号线和刹车信号线中传输的信号通过PWM信号线输出，信号处理板还用于将数字量信号线中传输的信号通过一线通信号线输出，以及信号处理板还用于将处理板中的接地端接入地线；其中，数字量信号线中传输的信号包括P档、档位和倒车信号。

其进一步的技术方案为，信号处理板集成有转把信号采样电路、刹车信号采样电路、各个数字量信号采样电路、一线通电路和MCU，转把信号采样电路的输入端作为信号处理板的一个输入端接入转把信号线，刹车信号采样电路的输入端作为信号处理板的一个输入端接入刹车信号线，每个数字量信号采样电路的输入端作为信号处理板的一个输入端接入数字量信号线；转把信号采样电路、刹车信号采样电路和每个数字量信号采样电路的输出端连接MCU的输入口，MCU的两个输出口分别接入PWM信号线和一线通电路的输入端，一线通电路的输出端接入一线通信号线，信号处理板集成的各个电路和MCU的接地端分别连接地线。

其进一步的技术方案为，转把信号采样电路包括开关二极管、三个电阻和两个电容，第一电阻的第一端作为转把信号采样电路的输入端接收转把信号，第一电阻的第二端依次连接第二电阻的第一端、第一电容的第一端、开关二极管的串接端和第三电阻的第一端，第三电阻的第二端连接第二电容的第一端，开关二极管的阴极连接电源，第二电阻的第二端、第一电容的第二端、开关二极管的阳极和第二电容的第二端作为接地端均接地；第三电阻和第二电容的相连端作为转把信号采样电路输出端连接MCU的模拟输入口，转把信号经MCU转换为相应的PWM信号。

其进一步的技术方案为，刹车信号采样电路包括第一三极管、四个电阻、第一二极管和两个电容，第一三极管的基极依次连接第三电容的第一端、第四电阻的第一端和第五电阻的第一端，第五电阻的第二端作为刹车信号采样电路的输入端接收一种刹车信号，第一三极管的集电极分别连接第一二极管的阳极、第六电阻的第一端和第七电阻的第一端，第一二极管的阴极作为刹车信号采样电路的输入端接收另一种刹车信号，第六电阻的第二端连接电源，第七电阻的第二端连接第四电容的第一端，第一三极管的发射极、第三电容的第二端、第四电阻的第二端和第四电容的第二端作为接地端均接地，第七电阻和第四电容的相连端作为刹车信号采样电路的输出端连接MCU的数字输入口，刹车信号经MCU转换为相应的PWM信号，其中刹车信号分为低刹刹车信号和高刹刹车信号。

其进一步的技术方案为，每个数字量信号采样电路均包括第二二极管、第五电容、第八电阻和第九电阻，第二二极管的阴极作为数字量信号采样电路的输入端接收相应的数字量信号，第二二极管的阳极分别连接第八电阻的第一端和第九电阻的第一端，第八电阻的第二端连接电源，第九电阻的第二端连接第五电容的第一端，第五电容的第二端作为接地端接地，第九电阻和第五电容的相连端作为数字量信号采样电路的输出端连接MCU的数字输入口。

其进一步的技术方案为，一线通电路包括第二三极管、四个电阻和两个电容，第十电阻的第一端作为一线通电路的输入端连接MCU的输出口，第十电阻的第二端依次连接第十一电阻的第一端、第六电容的第一端和第二三极管的基极，第二三极管的集电极分别连接第十二电阻的第一端和第十三电阻的第一端，第十二电阻的第二端连接电源，第十三电阻的第二端连接第七电容的第一端，第十一电阻的第二端、第六电容的第二端、第二三极管的发射极和第七电容的第二端作为接地端接地，第十三电阻和第七电容的相连端作为一线通电路的输出端接入一线通信号线。

其进一步的技术方案为，MCU基于STM32F103C8T6型号实现。

其进一步的技术方案为，线束缩减盒选用树脂材料制成。

第二方面，本申请提供了一种两轮车，两轮车中安装了如第一方面提供的线束缩减盒，线束缩减盒放置在靠近两轮车仪表所在位置。

本实用新型的有益技术效果是：

通过将档位、P档、倒车、转把、刹车等信号的线束从直接和电动车控制器连接的方式更改为接入信号处理板处理之后，通过一根一线通信号线、一根PWM信号线和地线将两轮车的信号输出，大量缩减了两轮车线束长度和数量，降低了接线的复杂度，从而提高了两轮车的可靠性，使两轮车线束更加简洁美观，且方便问题排查；同时考虑到转把和刹车信号需要迅速响应，因此转把和刹车通过信号处理板之后转换成了PWM信号向外传输，在缩减线束的同时不影响响应速度。

附图说明

图1是本申请提供的信号处理板的工作示意图。

图2是本申请提供的转把信号采样电路图。

图3是本申请提供的刹车信号采样电路图。

图4是本申请提供的三个数字量信号采样电路图。

图5是本申请提供的一线通电路图。

图6是本申请提供的MCU芯片引脚图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

本申请提供了一种线束缩减盒，该线束缩减盒一般选用树脂材料制成，耐腐蚀、耐高低温、抗老化，使用寿命长。线束缩减盒内设有信号处理板，如图1所示，信号处理板的输入端分别接入转把信号线、刹车信号线和至少三根数字量信号线，信号处理板的输出端分别接入一根PWM信号线、一根一线通信号线和一根地线。其中，数字量信号线中传输的信号包括P档、档位和倒车信号。可选的，根据两轮车不同型号，数字量信号线中传输的信号还可能包括T动力和定速巡航信号等，各数字量信号均通过两轮车按钮触发，通常设置为低电平有效，其中T动力信号通常在需要超车时被触发。

信号处理板集成有转把信号采样电路、刹车信号采样电路、各个数字量信号采样电路、一线通电路和MCU，连接方式为：转把信号采样电路的输入端作为信号处理板的一个输入端接入转把信号线，刹车信号采样电路的输入端作为信号处理板的一个输入端接入刹车信号线，每个数字量信号采样电路的输入端作为信号处理板的一个输入端接入数字量信号线。转把信号采样电路、刹车信号采样电路和每个数字量信号采样电路的输出端连接MCU的输入口，MCU的两个输出口分别接入PWM信号线和一线通电路的输入端，一线通电路的输出端接入一线通信号线，信号处理板集成的各个电路和MCU的接地端分别连接地线。

在本申请中，考虑采用非通讯方式处理转把和刹车信号。为了迅速响应，采用PWM的方式处理转把和刹车信号，转把和刹车信号接入到信号处理板之后，信号处理板有专门的MCU，将刹车状态和转把信号转化为对应的PWM，再通过PWM信号线输出，然后转接到两轮车控制器中，由控制器完成对应PWM信号的解析，根据解析出的转把和刹车信号实现对两轮车的控制。在此过程中，所用到的信号处理板中的转把信号采样电路包括开关二极管D0、三个电阻和两个电容，如图2所示。具体的，第一电阻R1的第一端作为转把信号采样电路的输入端接收转把信号SIG_Debug，第一电阻R1的第二端依次连接第二电阻R2的第一端、第一电容C1的第一端、开关二极管D0的串接端和第三电阻R3的第一端，第三电阻R3的第二端连接第二电容C2的第一端，开关二极管D0的阴极连接电源+3.3V，第二电阻R2的第二端、第一电容C1的第二端、开关二极管D0的阳极和第二电容C2的第二端作为接地端均接地。第三电阻R3和第二电容C2的相连端作为转把信号采样电路输出端连接MCU的模拟输入口SIG_ADC。

信号处理板中的刹车信号采样电路包括第一三极管Q1、四个电阻、第一二极管D1和两个电容，如图3所示。具体的，第一三极管Q1的基极依次连接第三电容C3的第一端、第四电阻R4的第一端和第五电阻R5的第一端，第五电阻R5的第二端作为刹车信号采样电路的输入端接收一种刹车信号BKH2，第一三极管Q1的集电极分别连接第一二极管D1的阳极、第六电阻R6的第一端和第七电阻R7的第一端，第一二极管D1的阴极作为刹车信号采样电路的输入端接收另一种刹车信号BKH1，第六电阻R6的第二端连接电源+3.3V，第七电阻R7的第二端连接第四电容C4的第一端，第一三极管Q1的发射极、第三电容C3的第二端、第四电阻R4的第二端和第四电容C4的第二端作为接地端均接地，第七电阻R7和第四电容C4的相连端作为刹车信号采样电路的输出端连接MCU的数字输入口BKH_in，其中刹车信号分为低刹刹车信号和高刹刹车信号。

从图2、3中可以看出，转把信号经过分压、限幅和滤波处理输入到MCU的模拟输入口，刹车信号(兼容低刹和高刹)经过滤波后输入到MCU的数字输入口，转把信号、刹车信号经MCU转换为相应的PWM信号。

在本申请中，考虑将档位、P档、倒车信号接到信号处理板，信号处理板中的MCU将数字量输入信号处理之后整合成一线通协议的内容，再通过一线通信号线输出，然后转接到两轮车控制器中，由控制器根据协议内容完成对相应开关量的解析，采取对应动作实现对两轮车的控制。在此过程中，所用到的信号处理板中的每个数字量信号采样电路均包括第二二极管D2、第五电容C5、第八电阻R8和第九电阻R9，如图4中(1)所示。具体的，第二二极管D2的阴极作为数字量信号采样电路的输入端接收相应的数字量信号，其中图4中的(1)、(2)、(3)分别对应P档信号P、档位信号SM、倒车信号PFI，第二二极管D2的阳极分别连接第八电阻R8的第一端和第九电阻R9的第一端，第八电阻R8的第二端连接电源+3.3V，第九电阻R9的第二端连接第五电容C5的第一端，第五电容C5的第二端作为接地端接地，第九电阻R9和第五电容C5的相连端作为数字量信号采样电路的输出端连接MCU的数字输入口，其中图4中的(1)、(2)、(3)分别对应MCU的P_in、SM_in、PFI_in。

信号处理板中的一线通电路包括第二三极管Q2、四个电阻和两个电容，如图5所示。具体的，第十电阻R10的第一端作为一线通电路的输入端连接MCU的输出口MCU_SIF2，第十电阻R10的第二端依次连接第十一电阻R11的第一端、第六电容C6的第一端和第二三极管Q2的基极，第二三极管Q2的集电极分别连接第十二电阻R12的第一端和第十三电阻R13的第一端，第十二电阻R12的第二端连接电源+5V，第十三电阻R13的第二端连接第七电容C7的第一端，第十一电阻R11的第二端、第六电容C6的第二端、第二三极管Q2的发射极和第七电容C7的第二端作为接地端接地，第十三电阻R13和第七电容C7的相连端作为一线通电路的输出端SIF2接入一线通信号线。从图4、5中可以看出，^将P档信号、档位信号、倒车信号输入到MCU的数字输入口后，经过处理通过一线通的方式发送给控制器。

可选的，本申请采用的MCU基于STM32F103C8T6型号实现，其芯片引脚图如图6所示。

在本申请中，还提供了一种两轮车，该两轮车中安装了如上所述的线束缩减盒，通常放置在两轮车仪表附近，可以缩减两轮车的线束长度。安装了线束缩减盒的两轮车控制器的输入口个数明显减少，因此允许控制器硬件缩减相关电路，降低了控制器的成本和尺寸。

以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种线束缩减盒，其特征在于，所述线束缩减盒内设有信号处理板，所述信号处理板的输入端分别接入转把信号线、刹车信号线、至少三根数字量信号线，所述信号处理板的输出端分别接入一根PWM信号线、一根一线通信号线和一根地线；所述信号处理板用于将转把信号线和刹车信号线中传输的信号通过所述PWM信号线输出，所述信号处理板还用于将数字量信号线中传输的信号通过所述一线通信号线输出，以及所述信号处理板还用于将处理板中的接地端接入所述地线；其中，所述数字量信号线中传输的信号包括P档、档位和倒车信号。

2.根据权利要求1所述的线束缩减盒，其特征在于，所述信号处理板集成有转把信号采样电路、刹车信号采样电路、各个数字量信号采样电路、一线通电路和MCU，所述转把信号采样电路的输入端作为所述信号处理板的一个输入端接入所述转把信号线，所述刹车信号采样电路的输入端作为所述信号处理板的一个输入端接入所述刹车信号线，每个所述数字量信号采样电路的输入端作为所述信号处理板的一个输入端接入所述数字量信号线；所述转把信号采样电路、所述刹车信号采样电路和每个所述数字量信号采样电路的输出端连接MCU的输入口，MCU的两个输出口分别接入所述PWM信号线和所述一线通电路的输入端，所述一线通电路的输出端接入所述一线通信号线，所述信号处理板集成的各个电路和MCU的接地端分别连接所述地线。

3.根据权利要求2所述的线束缩减盒，其特征在于，所述转把信号采样电路包括开关二极管、三个电阻和两个电容，第一电阻的第一端作为所述转把信号采样电路的输入端接收转把信号，第一电阻的第二端依次连接第二电阻的第一端、第一电容的第一端、开关二极管的串接端和第三电阻的第一端，第三电阻的第二端连接第二电容的第一端，开关二极管的阴极连接电源，第二电阻的第二端、第一电容的第二端、开关二极管的阳极和第二电容的第二端作为接地端均接地；所述第三电阻和所述第二电容的相连端作为所述转把信号采样电路输出端连接MCU的模拟输入口，所述转把信号经所述MCU转换为相应的PWM信号。

4.根据权利要求2所述的线束缩减盒，其特征在于，所述刹车信号采样电路包括第一三极管、四个电阻、第一二极管和两个电容，所述第一三极管的基极依次连接第三电容的第一端、第四电阻的第一端和第五电阻的第一端，第五电阻的第二端作为所述刹车信号采样电路的输入端接收一种刹车信号，所述第一三极管的集电极分别连接第一二极管的阳极、第六电阻的第一端和第七电阻的第一端，第一二极管的阴极作为所述刹车信号采样电路的输入端接收另一种刹车信号，第六电阻的第二端连接电源，第七电阻的第二端连接第四电容的第一端，所述第一三极管的发射极、第三电容的第二端、第四电阻的第二端和第四电容的第二端作为接地端均接地，所述第七电阻和所述第四电容的相连端作为所述刹车信号采样电路的输出端连接MCU的数字输入口，所述刹车信号经所述MCU转换为相应的PWM信号，其中所述刹车信号分为低刹刹车信号和高刹刹车信号。

5.根据权利要求2所述的线束缩减盒，其特征在于，每个所述数字量信号采样电路均包括第二二极管、第五电容、第八电阻和第九电阻，所述第二二极管的阴极作为所述数字量信号采样电路的输入端接收相应的数字量信号，所述第二二极管的阳极分别连接第八电阻的第一端和第九电阻的第一端，第八电阻的第二端连接电源，第九电阻的第二端连接第五电容的第一端，第五电容的第二端作为接地端接地，所述第九电阻和所述第五电容的相连端作为所述数字量信号采样电路的输出端连接MCU的数字输入口。

6.根据权利要求2所述的线束缩减盒，其特征在于，所述一线通电路包括第二三极管、四个电阻和两个电容，第十电阻的第一端作为所述一线通电路的输入端连接所述MCU的输出口，第十电阻的第二端依次连接第十一电阻的第一端、第六电容的第一端和第二三极管的基极，第二三极管的集电极分别连接第十二电阻的第一端和第十三电阻的第一端，第十二电阻的第二端连接电源，第十三电阻的第二端连接第七电容的第一端，第十一电阻的第二端、第六电容的第二端、第二三极管的发射极和第七电容的第二端作为接地端接地，所述第十三电阻和所述第七电容的相连端作为所述一线通电路的输出端接入所述一线通信号线。

7.根据权利要求2所述的线束缩减盒，其特征在于，所述MCU基于STM32F103C8T6型号实现。

8.根据权利要求1所述的线束缩减盒，其特征在于，所述线束缩减盒选用树脂材料制成。

9.一种两轮车，其特征在于，所述两轮车中安装了如权利要求1-8任一所述的线束缩减盒，所述线束缩减盒放置在靠近两轮车仪表所在位置。