CN220855028U - 一种终端电阻的检测匹配电路及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种终端电阻的检测匹配电路及汽车，涉及汽车电子技术领域，为了提高CAN总线可靠性及减少用户去4S店的频次，检测匹配电路包括电压检测电路、偏置电压电路和电阻匹配电路。电压检测电路与CAN收发器连接，电阻匹配电路电连接于CAN总线的CAN‑H、CAN‑L之间，偏置电压电路还与终端电阻电连接。处理器被配置为发出第一信号、第二信号和匹配控制信号，电压检测电路在第一信号的控制下导通，与CAN收发器之间形成电信号通路。偏置电压电路在第二信号的控制下导通，对终端电阻施加偏置电压。电阻匹配电路被配置为在匹配控制信号的控制下，将多个匹配电阻中的一个接入CAN‑H和CAN‑L之间，被接入的匹配电阻与终端电阻并联形成的等效电阻为设定阻值。

Description

一种终端电阻的检测匹配电路及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种终端电阻的检测匹配电路及汽车。

背景技术

新能源汽车的快速发展的同时也对CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线的可靠性带来了极大的挑战。近几年来，每辆汽车上都装有CAN总线，用于汽车的不同控制单元或车载设备之间的通信。

通常CAN总线末端节点的终端电阻为60Ω，一旦CAN总线的终端电阻出现开路、短路的情况，用户就需要去4S店进行故障排查与修复，占用了用户较高的时间成本。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种终端电阻的检测匹配电路及汽车，能够获取实际终端电阻的大小，并根据实际终端电阻的大小来接入合适的匹配电阻，从而达到故障补救的目的。

第一方面，本实用新型提供一种终端电阻的检测匹配电路，检测匹配电路包括处理器和CAN收发器，CAN收发器的第一端与CAN总线的CAN-H连接，CAN收发器的第二端与CAN总线的CAN-L连接，终端电阻电连接于CAN-H和CAN-L之间。检测匹配电路还包括：电压检测电路、偏置电压电路以及电阻匹配电路。电压检测电路与CAN收发器连接，电阻匹配电路电连接于CAN总线的CAN-H、CAN-L之间，偏置电压电路还与终端电阻电连接。CAN收发器的第一端与终端电阻的第一端、CAN-H的连接点为第一节点，CAN收发器的第二端与终端电阻的第二端、CAN-L的连接点为第二节点。处理器与电压检测电路、偏置电压电路和电阻匹配电路电连接。处理器被配置为向电压检测电路发出第一信号，以及向偏置电压电路发出第二信号。电压检测电路被配置为在第一信号的控制下导通，与CAN收发器之间形成电信号通路。偏置电压电路被配置为在第二信号的控制下导通，对终端电阻施加偏置电压。处理器还被配置为在电压检测电路导通和偏置电压电路导通的情况下，分别获取CAN收发器第一节点的电压与第二节点的电压，根据CAN收发器第一端的电压与第二端的电压，获取终端电阻的大小，并根据终端电阻的大小向电阻匹配电路发送匹配控制信号。电阻匹配电路包括多个匹配电阻，电阻匹配电路被配置为，在匹配控制信号的控制下，将多个匹配电阻中的一个匹配电阻接入CAN-H和CAN-L，被接入的匹配电阻与终端电阻并联形成的等效电阻为设定阻值。

本申请提供的检测匹配电路包括电压检测电路、偏置电压电路以及电阻匹配电路，这三个电路内部的导通与否都是由处理器进行控制。在电压检测电路导通和偏置电压电路导通的情况下，CAN收发器处于高阻态，对于偏置电压电路与实际的终端电阻所形成的通路影响较小，因此通过获取CAN收发器第一端的电压与第二端的电压能够较为准确的获得实际的终端电阻的大小。由于CAN总线的终端电阻设置在60Ω，实际的终端电阻可能会因为CAN总线的故障而发生变化，所以处理器根据不同的情况发送匹配控制信号，控制合适的匹配电阻的接入，使被接入的匹配电阻与终端电阻并联形成的等效电阻保持在60Ω。

作为一种可能的实现方式，处理器被配置为，在接收到休眠报文的情况下，向电压检测电路发出第一信号。处理器还被配置为在电压检测电路导通的情况下，分别获取CAN-H的电压与CAN-L的电压。处理器还被配置为在接收到CAN-H的电压与CAN-L的电压均为0的情况下，发出第二信号。

作为一种可能的实现方式，电压检测电路包括第一电压检测子电路和第二电压检测子电路。第一电压检测子电路的输入端与CAN-H电连接，第一电压检测子电路的输出端与处理器的第一检测端电连接，第一电压检测子电路的控制端与处理器的第一控制端电连接，第一电压检测子电路的第一端与接地端电连接。第二电压检测子电路的输入端与CAN-L电连接，第二电压检测子电路的输出端与处理器的第二检测端电连接。第二电压检测子电路的控制端与处理器的第一控制端电连接，第二电压检测子电路的第一端与接地端电连接。第一电压检测子电路被配置在第一信号的控制下导通，以将第一电压检测子电路的输入端和输出端连通。第二电压检测子电路被配置在第一信号的控制下导通，以将第二电压检测子电路的输入端和输出端连通。

作为一种可能的实现方式，第一电压检测子电路包括第一电阻、第二电阻以及第一开关。第一电阻的一端与接地端电连接，第一电阻的另一端与第二电阻的一端电连接，第二电阻的另一端与第一开关的第一端电连接，第一开关的第二端与CAN-H电连接，第一开关的第三端与处理器的第一控制端电连接。第二电压检测子电路包括第二开关、第三电阻以及第四电阻。第三电阻的一端与接地端电连接，第三电阻的另一端与第四电阻的一端电连接，第四电阻的另一端与第二开关的第一端电连接，第二开关的第二端与CAN-L电连接，第二开关的第三端与处理器的第一控制端电连接。第一电阻与第二电阻的交点处与处理器的第一检测端电连接，第三电阻与第四电阻的交点处与处理器的第二检测端电连接。处理器还被配置为，通过第一控制端向第一开关和第二开关发送第一信号，控制第一开关与第二开关闭合，并通过第一检测端获取CAN-H的电压，通过第二检测端获取CAN-L的电压。

作为一种可能的实现方式，偏置电压电路包括第一偏置电压子电路和第二偏置电压子电路。第一偏置电压子电路的第一端与电压端电连接，第一偏置电压子电路的控制端与处理器的第二控制端电连接，第一偏置电压子电路的第二端与终端电阻的一端电连接。第二偏置电压子电路的第一端与终端电阻的另一端电连接，第二偏置电压子电路的控制端与处理器的第二控制端电连接，第二偏置电压子电路的第二端与接地端电连接。第一偏置电压子电路和第二偏置电压子电路在第二信号的控制下导通。

作为一种可能的实现方式，第一偏置电压子电路包括第五电阻和第一开关管。第五电阻的一端与电压端电连接，第五电阻的另一端与第一开关管的第一极电连接，第一开关管的控制极与处理器的第二控制端电连接，第一开关管的第二极与终端电阻的一端电连接。第二偏置电压子电路包括第六电阻和第二开关管。第六电阻的一端与接地端电连接，第六电阻的另一端与第二开关管的第一极电连接，第二开关管的控制极与处理器的第二控制端电连接，第二开关管的第二极与终端电阻的另一端电连接。处理器被配置为通过第二控制端向第一开关管与第二开关管的控制极发出第二信号，控制第一开关管与第二开关管导通。

作为一种可能的实现方式，电阻匹配电路包括第三开关、第四开关、第一匹配电阻以及第二匹配电阻。第三开关的第一端与CAN-H电连接，第三开关的第二端与第一匹配电阻的一端电连接，第三开关的第三端与处理器的第三控制端电连接，第一匹配电阻的另一端与CAN-L电连接。第四开关的第一端与CAN-H电连接，第四开关的第二端与第二匹配电阻的第一端电连接，第四开关的第三端与处理器的第四控制端电连接，第二匹配电阻的另一端与CAN-L电连接。处理器被配置为根据终端电阻的大小，通过第三控制端向电阻匹配电路发送第一匹配控制信号，或通过第四控制端向电阻匹配电路发送第二匹配控制信号。电阻匹配电路被配置为，在接收到第一匹配控制信号的情况下控制第三开关闭合，使第一匹配电阻与终端电阻所形成的等效电阻为固定阻值，在接收到第二匹配控制信号的情况下控制第四开关闭合，使第二匹配电阻与终端电阻所形成的等效电阻为设定阻值。

作为一种可能的实现方式，处理器被配置为根据第一节点的电压与第二节点的电压，获取终端电阻的大小，具体被配置为：在CAN收发器第一端的电压和第二端的电压的差值为0，且CAN收发器第一端的电压大于0的情况下，获取终端电阻的阻值为第一阻值。在第一节点的电压和第二节点电压的差值为第一差值的情况下，获取终端电阻的阻值为第二阻值。在第一节点的电压和第二节点的电压的差值为第二差值的情况下，获取终端电阻的阻值为第三阻值。其中，第一差值小于第二差值，第一差值小于唤醒阈值且大于0，第二差值小于唤醒阈值且大于0。第一阻值小于第二阻值，第二阻值小于第三阻值。在第一节点的电压和第二节点的电压的差值为第三差值的情况下，获取终端电阻的阻值为大于第三阻值。其中，第三差值大于唤醒阈值。第二阻值大于第一阻值，所述第二阻值为设定阻值。

作为一种可能的实现方式，终端电阻的阻值为第三阻值的情况下，处理器通过第四控制端发出第二匹配控制信号。当终端电阻的阻值为大于第三阻值的情况下，处理器通过第三控制端发出第一匹配控制信号。

第二方面，本申请还提供一种汽车，汽车包括多个终端，CAN总线、终端电阻以及如第一方面及其可能的实现方式所述的检测匹配电路。其中，终端具有终端电阻，CAN总线包括CAN-H与CAN-L,与多个终端连接，终端电阻电连接于CAN-H和CAN-L之间，检测匹配电路与终端电阻电连接。第二方面的有益效果参见第一方面的有益效果，此处不再赘述。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种CAN总线示意图；

图2为本实用新型提供的一种检测匹配电路组成图；

图3为本实用新型提供的一种电压检测电路组成图；

图4为本实用新型提供的一种电压检测电路具体组成图；

图5为本实用新型提供的一种偏置电压电路组成图；

图6为本实用新型提供的一种偏置电压电路具体组成图；

图7为本实用新型提供的一种电阻匹配电路组成图；

图8为本实用新型提供的一种检测匹配电路示意图；

图9为本实用新型提供的一种汽车组成图。

具体实施方式

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。另外，在对管线或者通道进行描述时，本申请中所用“相连”、“连接”则具有进行导通的意义。具体意义需结合上下文进行理解。

在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

为了贯彻环保的理念，新能源汽车的发展迅速。在新能源汽车中广泛运用到的CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线的可靠性也越来越受到人们的关注。

汽车包括多个终端，终端例如包括控制单元和车载设备等，CAN是一种能够实现分布式实时控制的串行网络，广泛运用于汽车的不同控制单元或车载设备之间的通信。例如，当汽车运行时，发动机控制单元和自动变速器控制单元之间需要进行数据交换，发动机控制单元需要向自动变速控制单元发送发动机转速数据、燃油消耗率数据以及节气门位置数据，自动变速器控制单元需要向发动机控制单元发送变速箱干预信号、升减档信息。

如果上述的五种数据每种数据都使用独立的线束进行传输，那么对于如今汽车多样化的功能，会有大量复杂的控制单元，而为了使这些控制单元之间能够相互通讯，所需要的独立线束的数量会成指数级增加。而使用CAN总线，能够将多个控制单元原本独立的处理过程通过双绞线、光缆等相互联系起来，从而实现在两条CAN总线上多个控制单元的信息共享。

需要注意的是，具体实施方式中的关于CAN-H与CAN-L的表述，由于需要加附图标号，为了防止出现“CAN-H11”，所以将CAN-H以第一CAN总线作为同义替换，将CAN-L以第二CAN总线作为同义替换。

示例性的，如图1所示，图1为CAN总线的示意图。参照图1，CAN总线1包括第一CAN总线11与第二CAN总线12，在第一CAN总线11与第二CAN总线12之间存在有大量的CAN节点，如图1所示的CAN节点a、CAN节点b、CAN节点c等等。在第一CAN总线11与第二CAN总线12的末端为终端节点13。

与第一CAN总线11和第二CAN总线12相连接的节点，包括CAN节点以及终端节点，当CAN总线1应用在新能源汽车上时，这些节点就相当于是控制单元或车载设备。

在高频信号传输时，信号波长相对CAN总线1较短，信号在CAN总线1的末端也即终端节点13出会形成反射波，干扰原信号，因此需要在CAN总线1的终端节点13处设置终端电阻，通常CAN总线1的终端电阻为60Ω。

虽然CAN总线1的终端节点13处设置有60Ω的电阻来保证信号传输过程中的纯净性，但是CAN总线1随着使用时长的增加无可避免的会出现故障，例如终端电阻的短路或者开路，而一旦发生这种状况，用户就需要去4S店借助CAN总线诊断工具进行故障排查与维修。每出现一次故障，用户就需要去依次4S店，浪费了用户较多的时间成本，大幅度的降低了用户对于新能源汽车的使用体验。

因此，本申请提供了一种终端电阻的检测匹配电路，用于对CAN总线终端电阻的快速诊断，能够获取实际终端电阻的大小，并根据实际终端电阻的大小来接入合适的匹配电阻，从而达到故障补救，降低用户去4S店频次的目的。

示例性的，如图2所示，图2示出了检测匹配电路的组成。检测匹配电路包括处理器2、CAN收发器3、电压检测电路4、偏置电压电路5以及电阻匹配电路6。

参照图2，CAN收发器3的第一端与第一CAN总线11连接，CAN收发器3的第二端与第二CAN总线12连接，终端电阻14电连接于第一CAN总线11和第二CAN总线12之间。电压检测电路4与CAN收发器3连接，电阻匹配电路6电连接于第一CAN总线11和第二CAN总线12之间，偏置电压电路5还与终端电阻14连接。处理器2与电压检测电路4、偏置电压电路5和电阻匹配电路6电连接。

CAN收发器3的第一端与终端电阻14的第一端、第一CAN总线11的连接点为第一节点141，CAN收发器3的第二端与终端电阻14的第二端、第二CAN总线12的连接点为第二节点142。

具体的，处理器2被配置为向电压检测电路4发出第一信号，以及向偏置电压电路5发出第二信号。电压检测电路4被配置为在第一信号的控制下导通，与CAN收发器3之间形成电信号通路。偏置电压电路5被配置为在第二信号的控制下导通，对终端电阻14施加偏置电压。

处理器2还被配置为在电压检测电路4导通和偏置电压电路5导通的情况下，分别获取CAN收发器3第一端的电压与第二端的电压，根据CAN收发器3第一端的电压与第二端的电压，获取终端电阻14的大小，并根据终端电阻14的大小向电阻匹配电路6发送匹配控制信号。

需要说明的是，电压检测电路4导通时，与第一节点141、第二节点142之间形成通路，即电压检测电路能够输出第一节点141的电压和第二节点142的电压至处理器2，由于第一节点141为所述CAN收发器3的第一端、终端电阻14的第一端和第一CAN总线11的连接点，第二节点142为CAN收发器3的第二端、终端电阻14的第二端和第二CAN总线12的连接点，因此第一节点141的电压受到CAN收发器3的第一端的电压、终端电阻14的第一端的电压的影响，第二节点142的电压受到CAN收发器3的第二端的电压、终端电阻14的第二端的电压的影响。

在偏置电压电路5截止状态下，无外部电压给终端电阻施加偏置电压，处理器所获得的第一节点141的电压为CAN收发器3第一端的电压，第二节点142的电压为CAN收发器3第二端的电压。在偏置电压电路5导通时，终端电阻14被施加偏置电压，处理器2所获得的第一节点141的电压为CAN收发器3第一端的电压和终端电阻14的第一端的电压之和，第二节点的电压为CAN收发器3第二端的电压和终端电阻的第二端的电压之和。在收发器3第一端的电压和第二端的电压为0时，处理器能够获得准确的终端电阻两端的电压。

电阻匹配电路6包括多个匹配电阻，电阻匹配电路6被配置为，在匹配控制信号的控制下，将多个匹配电阻中的一个匹配电阻接入第一总线11和第二总线12，被接入的匹配电阻与终端电阻14并联形成的等效电阻为设定阻值。设定阻值为终端电阻在理想状态下的阻值，在理想状态下，终端和总线之间的通讯正常运行。

CAN总线1的终端电阻14在理想状态下应当一直保持在60Ω，但在实际生活中，终端电阻14可能会断路，即与第一CAN总线11和第二CAN总线断开电连接，或是由于CAN总线的故障导致终端电阻14的实际阻值发生变化，例如由原来的60Ω变为120Ω。

处理器2获取CAN收发器3第一端的电压与第二端的电压，相当于获取终端电阻14两端的电压。在电压检测电路4导通和偏置电压电路5导通的情况下，CAN收发器3处于高阻态，对于偏置电压电路5与实际的终端电阻14所形成的通路影响较小，偏置电压电路5提供的电压是固定大小，所以根据终端电阻14两端的分压的大小，也即处理器2获取的CAN收发器3第一端的电压与第二端的电压能够较为准确的获得实际终端电阻14的大小。

电阻匹配电路6在没有接收到匹配控制信号的时候，所有匹配电阻都处于未接入状态，处理器2根据获得的实际终端电阻14的大小，向电阻匹配电路6发送匹配控制信号，电阻匹配电路6接收到匹配控制信号，并根据不同的匹配控制信号将相对应的匹配电阻接入。由于电阻匹配电路6也电连接于第一CAN总线11与第二CAN总线12之间，与终端电阻14并联，所以匹配电阻不会受到终端电阻14开路的影响，能够使被接入的匹配电阻与终端电阻并联形成的等效电阻保持在60Ω。

因此，本申请的实施例通过对CAN总线终端电阻的快速诊断，能够获取实际终端电阻的大小，并根据实际终端电阻的大小来接入合适的匹配电阻，从而补救故障，降低了用户去4S店的频次，节省用户时间，极大的提高了用户的使用体验。

需要注意的是，本申请中A和B之间的“连接”指的是A和B有接触，例如外部节点之间相互连接，A或B的内部不一定导通，无法形成电信号通路，即A和B之间无法传输电信号。A和B之间“电连接”是指A和B之间能够传输电信号。例如电压检测电路4与CAN收发器连接指的是电压检测电路4的外部节点与CAN收发器3的外部节点相互连接，但是电压检测电路4内部不一定导通形成电信号通路。

需要注意的是，本申请中提到的在“A在xx信号的控制下导通”指的A在xx信号的电平为工作电平时导通，在xx信号的电平为非工作电平时A无法导通。例如，电压检测电路被配置为在第一信号的控制下导通，并不是说只有在特定的时间节点上电压检测电路接收到了第一信号，然后才导通，而是说电压检测电路在导通前接收到的是第一信号的非工作电平，例如是低电平，而接收到的第一信号为工作电平也即高电平时，电压检测电路内部导通。

当CAN总线应用在新能源汽车的情况下，CAN总线通常具有3种不同的状态，分别是活跃状态、空闲状态以及休眠状态。活跃状态表示汽车正处于行驶状态，休眠状态表示汽车正处于熄火状态，空闲状态表示汽车处于启动但并未出发的状态。

这三种状态可以通过CAN收发器3第一端的电压与第二端的电压大小进行判断。例如当CAN收发器3第一端的电压与第二端的电压大小相等，并且均为0的情况下说明CAN总线进入休眠状态。CAN总线的三种状态的变化是根据汽车的运行情况而变化的，当汽车熄火时，处理器会接收到从CAN总线传来的休眠报文。

作为一种可能的实现方式，处理器被配置为，在接收到休眠报文的情况下，向电压检测电路发出第一信号。处理器还被配置为在电压检测电路导通的情况下，分别获取CAN收发器第一端的电压与第二端的电压。处理器还被配置为在接收到CAN收发器第一端的电压与第二端的电压均为0的情况下，发出第二信号。

休眠报文的作用相当于对汽车熄火的通知，处理器接收到休眠报文并不意味着CAN总线已经处于休眠状态，CAN总线从活跃状态转化到休眠状态需要经历一定的时间。由于当CAN总线处于休眠状态时，CAN收发器不会接收到总线传输的电信号，呈现出高阻态，处理器接收到的第一节点的电压和第二节点的电压为CAN收发器第一端的电压与第二端的电压，此时CAN收发器第一端的电压与第二端的电压为0，

在这种情况下，处理器发出第二信号，控制偏置电压电路导通，对终端电阻施加偏置电压，由于终端电阻的两端与第一节点、第二节点电连接，此时处理器接收到第一节点的电压和第二节点的电压为终端电阻的两端的电压，由于在CAN总线处于休眠状态，时CAN收发器第一端的电压与第二端的电压为0，因此收发器不会对第一节点的电压和第二节点的电压产生影响，对于终端电阻的阻值影响最小，根据第一节点的电压和第二节点的电压所获取的终端电阻的阻值较准确。

基于上述分析，所以需要在处理器接收到休眠报文的那一刻开始发出第一信号，控制电压检测电路导通，获取CAN收发器第一端的电压与第二端的电压。当接收到CAN收发器第一端的电压与第二端的电压均为0的情况下，发出第二信号，控制偏置电压电路导通。

作为一种可能的实现方式，如图3所示，图3示出了电压检测电路的组成。参照图3，电压检测电路包括第一电压检测子电路41和第二电压检测子电路42。第一电压检测子电路41的输入端与CAN收发器3的第一端电连接，第一电压检测子电路41的输出端与处理器2的第一检测端电连接，第一电压检测子电路41的控制端与处理器2的第一控制端电连接，第一电压检测子电路41的第一端与接地端GND电连接。

第二电压检测子电路42的输入端与CAN收发器3的第二端电连接，第二电压检测子电路42的输出端与处理器的2第二检测端电连接。第二电压检测子电路42的控制端与处理器2的第一控制端电连接，第二电压检测子电路42的第一端与接地端GND电连接。

第一电压检测子电路41被配置在第一信号的控制下导通，以将第一电压检测子电路41的输入端和输出端连通。第二电压检测子电路42被配置在第一信号的控制下导通，以将第二电压检测子电路42的输入端和输出端连通。

处理器2通过第一控制端发出的第一信号来控制电压检测电路4内部的导通与否。第一电压检测子电路41在第一信号的控制下导通，使得处理器2能够通过第一检测端获得CAN收发器3第一端的电压；第二电压检测子电路42在第一信号的控制下导通，使得处理器2能够通过第二检测端获得CAN收发器3第二端的电压。

示例性的，如图4所示，图4示出了电压检测电路的具体组成。参照图4，第一电压检测子电路41包括第一电阻411、第二电阻412以及第一开关413。第一电阻411的一端与接地端GND电连接，第一电阻411的另一端与第二电阻412的一端电连接，第二电阻412的另一端与第一开关413的第一端电连接，第一开关413的第二端与CAN收发器3的第一端电连接，第一开关413的第三端与处理器2的第一控制端电连接。

第二电压检测子电路42包括第二开关421、第三电阻422以及第四电阻423。第三电阻422的一端与接地端GND电连接，第三电阻422的另一端与第四电阻423的一端电连接，第四电阻423的另一端与第二开关421的第一端电连接，第二开关421的第二端与CAN收发器3的第二端电连接，第二开关421的第三端与处理器2的第一控制端电连接。

第一电阻411与第二电阻412的交点处与处理器2的第一检测端电连接，第三电阻422与第四电阻423的交点处与处理器2的第二检测端电连接。处理器2还被配置为，通过第一控制端向第一开关413和第二开关421发送第一信号，控制第一开关413与第二开关421闭合，并通过第一检测端获取CAN收发器3第一端的电压，通过第二检测端获取CAN收发器3第二端的电压。

当第一开关的413第三端接收到来自处理器2的第一控制端发出的第一信号后，第一开关闭合，第一电压检测子电路41内部导通，CAN收发器3的第一端电压通过第一开关413、第二电阻412传递到处理器2的第一检测端。当第二开关的421第三端接收到来自处理器2的第一控制端发出的第一信号后，第二开关闭合，第二电压检测子电路42内部导通，CAN收发器3的第二端电压通过第二开关421、第四电阻423传递到处理器2的第一检测端。

作为一种可能的实现方式，如图5所示，图5示出了偏置电压电路的组成。参照图5，偏置电压电路包括第一偏置电压子电路51和第二偏置电压子电路52。第一偏置电压子电路51的第一端与电压端VCC电连接，第一偏置电压子电路51的控制端与处理器2的第二控制端电连接，第一偏置电压子电路51的第二端与终端电阻14的一端电连接。

第二偏置电压子电路52的第一端与终端电阻14的另一端电连接，第二偏置电压子电路52的控制端与处理器2的第二控制端电连接，第二偏置电压子电路52的第二端与接地端GND电连接。第一偏置电压子电路51和第二偏置电压子电路52在第二信号的控制下导通。

电压端VCC为偏置电压电路提供偏置电压，在第一偏置电压子电路51和第二偏置电压子电路52接收到第二信号的情况下，第一偏置电压子电路51、终端电阻以及第二偏置电压子电路52形成一个电信号通路。

示例性的，如图6所示，图6示出了偏置电压电路的具体组成。参照图6，第一偏置电压子电路51包括第五电阻511和第一开关管512。第五电阻511的一端与电压端VCC电连接，第五电阻511的另一端与第一开关管512的第一极电连接，第一开关管512的控制极与处理器2的第二控制端电连接，第一开关管512的第二极与终端电阻14的一端电连接。

第二偏置电压子电路52包括第六电阻521和第二开关管522。第六电阻521的一端与接地端GND电连接，第六电阻521的另一端与第二开关管522的第一极电连接，第二开关管522的控制极与处理器2的第二控制端电连接，第二开关管522的第二极与终端电阻14的另一端电连接。处理器2被配置为通过第二控制端向第一开关管512与第二开关管522的控制极发出第二信号，控制第一开关管512与第二开关522管导通。

示例性地，开关管可以是三极管或场效应管，当开关管是三极管的情况下，开关管的控制极为三极管的基极，开关管的第一极为三极管的发射极和集电极中的一者，开关管的第二极为三极管的发射极和集电极中的另一者。当开关管是场效应管的情况下，开关管的控制极为场效应管的栅极，开关管的第一极为场效应管的源极和漏极中的一者，开关管的第二极为场效应管的源极和漏极中的另一者。

当第一开关管512和第二开关管522接收到来自于处理器2发出的第二信号时，第一开关管512和第二开关管522导通，第一偏置电压子电路51、终端电阻以及第二偏置电压子电路52形成一个电信号通路。由于第五电阻511、第六电阻521以及电压端VCC所输出的偏置电压是固定的，所以，可以根据处理器2获取到的终端电阻14两端的电压计算出终端电阻14的实际阻值。

计算终端电阻14的实际阻值的公式如下，使用下面两个计算公式中的任意一个即可计算出终端电阻14的实际阻值。

V_DET-1＝VCC*(R_L+R2)/(R1+R_L+R2)

V_DET-2＝VCC*R2/(R1+R_L+R2)

其中V_DET-1表示的是CAN收发器第一端的电压，V_DET-2表示的是CAN收发器第二端的电压。R1、R2和R_L分别表示第五电阻、第六电阻以及终端电阻的阻值。除RL之外，公式中的其他值均为已知值，带入公式即可得到终端电阻的阻值。

在一些实施例中，如图7所示，图7示出了电阻匹配电路的组成。参照图7，电阻匹配电路6包括第三开关61、第四开关62、第一匹配电阻63以及第二匹配电阻64。第三开关61的第一端与第一CAN总线11电连接，第三开关61的第二端与第一匹配电阻63的一端电连接，第三开关61的第三端与处理器2的第三控制端电连接，第一匹配电阻63的另一端与第二CAN总线12电连接。

第四开关62的第一端与第一CAN总线11电连接，第四开关62的第二端与第二匹配电阻64的第一端电连接，第四开关62的第三端与处理器2的第四控制端电连接，第二匹配电阻64的另一端与第二CAN总线12电连接。

处理器2被配置为根据终端电阻14的大小，通过第三控制端向电阻匹配电路6发送第一匹配控制信号，或通过第四控制端向电阻匹配电路6发送第二匹配控制信号。电阻匹配电路6被配置为，在接收到第一匹配控制信号的情况下控制第三开关61闭合，使第一匹配电阻63与终端电阻14所形成的等效电阻为固定阻值，在接收到第二匹配控制信号的情况下控制第四开关62闭合，使第二匹配电阻64与终端电阻14所形成的等效电阻为固定阻值。

作为一种可能的实现方式，处理器被配置为根据CAN收发器第一端的电压与第二端的电压，获取终端电阻的大小，具体被配置为：在CAN收发器第一端的电压和第二端的电压的差值为0，且CAN收发器第一端的电压大于0的情况下，获取终端电阻的阻值为第一阻值，例如第一阻值为0Ω。

在CAN收发器第一端的电压和第二端的电压的差值为第一差值的情况下，获取终端电阻的阻值为第二阻值，例如第二阻值为60Ω。

在CAN收发器第一端的电压和第二端的电压的差值为第二差值的情况下，获取终端电阻的阻值为第三阻值，例如第三阻值为120Ω。其中，第一差值小于第二差值，第一差值小于唤醒阈值且大于0，第二差值小于唤醒阈值且大于0。第一阻值小于第二阻值，第二阻值小于第三阻值。

在CAN收发器第一端的电压和第二端的电压的差值为第三差值的情况下，获取终端电阻的阻值为第四阻值。其中，第三差值大于唤醒阈值，第四阻值大于第三阻值。

需要注意的是，唤醒阈值为CAN总线异常唤醒的阈值，ISO11898-2规定CAN总线的唤醒阈值V_diff为0.9V≤V_diff≤5V，而当CAN总线处于休眠状态时，CAN收发器第一端的电压和第二端的电压都是来自于偏置电压电路对于终端电阻的分压，因此需要保证对CAN总线施加的偏置电压要小于0.9V。

示例性的，参照图8，图8示出了检测匹配电路的整体电路图。参照图8，对检测匹配电路的整体工作流程进行说明：

在汽车处于行驶状态的时候，检测匹配电路并不会工作，电压检测电路4、偏置电压电路5以及电阻匹配电路6内部都处于截止状态。当汽车熄火时，CAN总线1会通过第一CAN总线11和第二CAN总线12发送休眠报文。处理器2在接收到休眠报文后，检测匹配电路开始工作。

首先，为了确认CAN总线已经处在休眠状态，需要对CAN收发器3第一端的电压以及第二端的电压进行测量，所以处理器2的第一控制端发出第一信号控制第一开关413与第二开关421的闭合。

处理器2通过第一检测端能够测得CAN收发器3第一端的电压V_DET-1，通过第二检测端能够测得CAN收发器3第二端的电压V_DET-2。具体可能会出现三种情况：

当V_DET-1处于2.7～3.3V跳变，且V_DET-2处于0.3～2.5V跳变时，说明CAN总线1处于空闲模式。

当V_DET-1与V_DET-2的大小相等，且等于3.3V时，说明CAN总线短接电源，将此故障进行上报，对应在汽车上表现为仪表指示盘上相应的故障指示灯的闪烁。

当V_DET-1与V_DET-2的大小相等，且等于0V时，说明CAN总线进入休眠状态，此时CAN收发器3处于高阻状态，CAN收发器3的第一端和第二端的电压为0，此时检测终端电阻的阻值将更为准确。

因此在CAN收发器3第一端的电压等于第二端的电压，且电压大小等于0V的情况下，处理器2的第二控制端发出第二信号，控制第一开关管512和第二开关管522的闭合。

此时电压端VCC的偏置电压，以5V为例，分给了第五电阻511、终端电阻14以及第六电阻521，CAN收发器3第一端与第二端之间的电压反映的就是终端电阻14所分得的电压。在偏置电压电路内部导通的同时，处理器2的第一检测端与第二检测端也在持续的获取着CAN收发器3第一端的电压以及第二端的电压，根据第一检测端和第二检测端能够测得CAN收发器3第一端的电压V_DET-1和第二端的电压V_DET-2的大小，可能会出现7种情况。

当偏置电压电路内部导通的情况下，无法测出CAN收发器3第一端的电压V_DET-1和第二端的电压V_DET-2的大小，说明此时CAN收发器3与CAN总线1脱落。

当V_DET-1与V_DET-2的大小相等，且均为0V时，说明CAN收发器3的第一端与接地端GND短接，记录此故障。

当V_DET-1的大小约等于在0.28V时，且V_DET-2的大小为0V时，说明此时CAN收发器3的第二端与接地端GND短接，记录此故障。

当V_DET-1与V_DET-2的大小相等，且大于0的情况下(具体约等于2.5V)，说明CAN收发器3的第一端与第二端之间短路，记录此故障。

当V_DET-1的大小约等于2.57V，且V_DET-2的大小约等于2.43V，此时V_DET-1与V_DET-2的差值为第一差值，此时终端电阻14的实际阻值为第二阻值，也即60Ω，CAN总线1正常，此时电阻匹配电路6内部仍处于断开状态，匹配电阻并未接入第一CAN总线11与第二CAN总线12之间。

当V_DET-1的大小约等于2.64V，且V_DET-2的大小约等于2.36V，此时V_DET-1与V_DET-2的差值为第二差值，第二差值相较于第一差值更大，此时终端电阻14的实际阻值为第三阻值，也即120Ω。处理器2发出第二匹配控制信号控制第二匹配电阻64接入第一CAN总线11与第二CAN总线12之间，第二匹配电阻64的阻值为120Ω，第二匹配电阻64与终端电阻14并联形成的等效电阻为60Ω，该故障得到了补救。

当V_DET-1的大小约等于3.3V，且V_DET-2的大小约处于0V到1.2V之间时，说明此时终端电阻14处于开路状态，处理器2发出第一匹配控制信号控制第一匹配电阻63接入第一CAN总线11与第二CAN总线12之间，第一匹配电阻63的阻值为60Ω，由于终端电阻14开路，相当于第一CAN总线11与第二CAN总线12之间只接入了一个60Ω第一匹配电阻63。V_DET-1与V_DET-2的差值为第三差值，该差值大于CAN总线1的唤醒阈值0.9V，CAN总线1被异常唤醒，此时CAN总线1处于高风险故障状态，需要尽快去4S店维修，反映在汽车上会在汽车的多媒体界面有弹窗提醒用户。

上述的各种情况可以参见如下表格：

本申请实施例还提供了一种汽车，如图9所示。参照图9，汽车包括多个终端8，如图9所示的终端a和终端b，CAN总线1、终端电阻14以及如第一方面及其可能的实现方式所述的检测匹配电路10。其中，终端8具有终端电阻14，CAN总线1与多个终端8连接，终端电阻14电连接于第一CAN总线和第二CAN总线之间，检测匹配电路10与终端电阻14电连接。

通过检测匹配电路，能够实现对CAN总线终端电阻的快速诊断，能够获取实际终端电阻的大小，并根据实际终端电阻的大小来接入合适的匹配电阻，从而达到故障补救，降低用户去4S店频次的目的，极大提升了用户的使用体验。

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 (10)

1.一种终端电阻的检测匹配电路，所述检测匹配电路包括处理器和CAN收发器，所述CAN收发器的第一端与CAN总线的CAN-H连接，所述CAN收发器的第二端与CAN总线的CAN-L连接，终端电阻电连接于所述CAN-H和CAN-L之间，其特征在于，所述检测匹配电路包括：

电压检测电路、偏置电压电路以及电阻匹配电路；

所述电压检测电路与所述CAN收发器连接，所述电阻匹配电路电连接于所述CAN总线的CAN-H、CAN-L之间，所述偏置电压电路还与所述终端电阻连接；所述处理器与所述电压检测电路、所述偏置电压电路和所述电阻匹配电路电连接；

所述CAN收发器的第一端与所述终端电阻的第一端、所述CAN-H的连接点为第一节点，所述CAN收发器的第二端与所述终端电阻的第二端、所述CAN-L的连接点为第二节点；

所述处理器被配置为向所述电压检测电路发出第一信号，以及向所述偏置电压电路发出第二信号；

所述电压检测电路被配置为在所述第一信号的控制下导通，与所述第一节点、所述第二节点之间形成电信号通路；

所述偏置电压电路被配置为在所述第二信号的控制下导通，对所述终端电阻施加偏置电压；

所述处理器还被配置为在所述电压检测电路导通和所述偏置电压电路导通的情况下，分别获取所述第一节点的电压与所述第二节点的电压，根据第一节点的电压与所述第二节点的电压，获取所述终端电阻的大小，并根据所述终端电阻的大小向所述电阻匹配电路发送匹配控制信号；

所述电阻匹配电路包括多个匹配电阻，所述电阻匹配电路被配置为，在所述匹配控制信号的控制下，将所述多个匹配电阻中的一个匹配电阻接入所述CAN-H和所述CAN-L，被接入的所述匹配电阻与所述终端电阻并联形成的等效电阻为设定阻值。

2.根据权利要求1所述的检测匹配电路，其特征在于，所述处理器被配置为，在接收到休眠报文的情况下，向所述电压检测电路发出第一信号；

所述处理器还被配置为在所述电压检测电路导通的情况下，分别获取所述CAN-H和CAN-L的电压；

所述处理器还被配置为在接收到所述CAN-H和CAN-L的电压均为0的情况下，发出第二信号。

3.根据权利要求1或2所述的检测匹配电路，其特征在于，所述电压检测电路包括第一电压检测子电路和第二电压检测子电路，

所述第一电压检测子电路的输入端与所述CAN-H电连接，所述第一电压检测子电路的输出端与所述处理器的第一检测端电连接，所述第一电压检测子电路的控制端与所述处理器的第一控制端电连接，所述第一电压检测子电路的第一端与接地端电连接；

所述第二电压检测子电路的输入端与所述CAN-L电连接，所述第二电压检测子电路的输出端与所述处理器的第二检测端电连接；所述第二电压检测子电路的控制端与所述处理器的第一控制端电连接，所述第二电压检测子电路的第一端与所述接地端电连接；

所述第一电压检测子电路被配置在所述第一信号的控制下导通，以将所述第一电压检测子电路的输入端和输出端连通；

所述第二电压检测子电路被配置在所述第一信号的控制下导通，以将所述第二电压检测子电路的输入端和输出端连通。

4.根据权利要求3所述的检测匹配电路，其特征在于，所述第一电压检测子电路包括第一电阻、第二电阻以及第一开关；

所述第一电阻的一端与接地端电连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端电连接，所述第二电阻的另一端与所述第一开关的第一端电连接，所述第一开关的第二端与所述CAN-H电连接，所述第一开关的第三端与所述处理器的第一控制端电连接；

所述第二电压检测子电路包括第二开关、第三电阻以及第四电阻；所述第三电阻的一端与接地端电连接，所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端电连接，所述第四电阻的另一端与所述第二开关的第一端电连接，所述第二开关的第二端与所述CAN-L电连接，所述第二开关的第三端与所述处理器的第一控制端电连接；

所述第一电阻与第二电阻的交点处与所述处理器的第一检测端电连接，所述第三电阻与第四电阻的交点处与所述处理器的第二检测端电连接；

所述处理器还被配置为，通过第一控制端向所述第一开关和第二开关发送第一信号，控制所述第一开关与所述第二开关闭合，并通过第一检测端获取CAN-H的电压，通过第二检测端获取CAN-L的电压。

5.根据权利要求1或2所述的检测匹配电路，其特征在于，所述偏置电压电路包括第一偏置电压子电路和第二偏置电压子电路；

所述第一偏置电压子电路的第一端与电压端电连接，所述第一偏置电压子电路的控制端与所述处理器的第二控制端电连接，所述第一偏置电压子电路的第二端与所述终端电阻的一端电连接；

所述第二偏置电压子电路的第一端与所述终端电阻的另一端电连接，所述第二偏置电压子电路的控制端与所述处理器的第二控制端电连接，所述第二偏置电压子电路的第二端与接地端电连接；

所述第一偏置电压子电路和所述第二偏置电压子电路在所述第二信号的控制下导通。

6.根据权利要求5所述的检测匹配电路，其特征在于，所述第一偏置电压子电路包括第五电阻和第一开关管；

所述第五电阻的一端与电压端电连接，所述第五电阻的另一端与所述第一开关管的第一极电连接，所述第一开关管的控制极与所述处理器的第二控制端电连接，所述第一开关管的第二极与所述终端电阻的一端电连接；

所述第二偏置电压子电路包括第六电阻和第二开关管；

第六电阻的一端与接地端电连接，所述第六电阻的另一端与所述第二开关管的第一极电连接，所述第二开关管的控制极与所述处理器的第二控制端电连接，所述第二开关管的第二极与所述终端电阻的另一端电连接；

所述处理器被配置为通过第二控制端向所述第一开关管与第二开关管的控制极发出第二信号，控制所述第一开关管与所述第二开关管导通。

7.根据权利要求1或2所述的检测匹配电路，其特征在于，所述电阻匹配电路包括第三开关、第四开关、第一匹配电阻以及第二匹配电阻；

所述第三开关的第一端与所述CAN-H电连接，所述第三开关的第二端与所述第一匹配电阻的一端电连接，所述第三开关的第三端与所述处理器的第三控制端电连接，所述第一匹配电阻的另一端与所述CAN-L电连接；

所述第四开关的第一端与所述CAN-H电连接，所述第四开关的第二端与所述第二匹配电阻的第一端电连接，所述第四开关的第三端与所述处理器的第四控制端电连接，所述第二匹配电阻的另一端与所述CAN-L电连接；

所述处理器被配置为根据所述终端电阻的大小，通过第三控制端向所述电阻匹配电路发送第一匹配控制信号，或通过第四控制端向所述电阻匹配电路发送第二匹配控制信号；

所述电阻匹配电路被配置为，在接收到第一匹配控制信号的情况下控制所述第三开关闭合，使第一匹配电阻与终端电阻所形成的等效电阻为固定阻值，在接收到第二匹配控制信号的情况下控制所述第四开关闭合，使第二匹配电阻与终端电阻所形成的等效电阻为固定阻值。

8.根据权利要求1所述的检测匹配电路，其特征在于，所述处理器被配置为根据第一节点的电压与第二节点的电压，获取所述终端电阻的大小，具体被配置为：

在第一节点的电压和所述第二节点的电压的差值为0，且所述第一节点的电压大于0的情况下，获取所述终端电阻的阻值为第一阻值；

在第一节点的电压和所述第二节点的电压的差值为第一差值的情况下，获取所述终端电阻的阻值为第二阻值；所述第二阻值大于所述第一阻值，所述第二阻值为设定阻值；

在第一节点的电压和所述第二节点的电压的差值为第二差值的情况下，获取终端电阻的阻值为第三阻值；其中，所述第一差值小于所述第二差值，所述第一差值小于唤醒阈值且大于0，所述第二差值小于唤醒阈值且大于0；所述第二阻值小于所述第三阻值；

在CAN收发器第一端的电压和所述第二端的电压的差值为第三差值的情况下，获取终端电阻的阻值为第四阻值；其中，所述第三差值大于所述唤醒阈值，所述第四阻值大于所述第三阻值。

9.根据权利要求8所述的检测匹配电路，其特征在于，所述处理器包括第三控制端和第四控制端，在所述终端电阻的阻值为第三阻值的情况下，所述处理器通过所述第四控制端发出第二匹配控制信号；

当所述终端电阻的阻值为大于第三阻值的情况下，所述处理器通过所述第三控制端发出第一匹配控制信号。

10.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括：

多个终端，所述终端具有终端电阻：

CAN总线,包括CAN-H与CAN-L，与所述多个终端连接；

如权利要求1～9中任一项所述的检测匹配电路；

所述终端电阻电连接于所述CAN-H和CAN-L之间，所述检测匹配电路与所述终端电阻电连接。