专利名称：一种带有总线接口的汽车电动后视镜控制电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带有总线接口的汽车电动后视镜控制电路，属于汽车电子控制技术 领域。
背景技术：
现有的汽车电动后视镜通常由两个可正反转的电机和一个加热丝组成，司机能够通 过对后视镜开关按钮的操作，方便地实现对后视镜镜面的上下旋转调整、左右旋转调整 以及除霜除雾功能。传统汽车车身电气系统中，电动后视镜等用电负载，与开关串联，或负载与开关所 控制电器的继电器串联。通过开关按钮的通断操作，实现对负载的功率电通断控制。这 种连接方式在正反转电机电路应用时，连线复杂，占用空间大，线束成本高。现代汽车车身电气系统中，总线技术越来越多地被应用。应用总线技术的汽车，其 用电负载与开关之间不再是串联关系，而是通过总线连接，用电负载的控制器从通讯总 线监听所需控制信号，根据控制信号实现相应工作状态。应用总线技术的汽车车身线束 大为简化，降低了线束成本，为汽车留出更大空间。控制器局域互联网(Controller Area Network,以下简称CAN)和汽车局域互联网(Local Interconnect Network,以下 简称LIN)是其中两种价格低廉、可靠性高、应用广泛的汽车总线技术。发明内容本发明的目的是提出一种带有总线接口的汽车电动后视镜控制电路，基于汽车总线 技术对汽车上的电动后视镜进行设计，与车身总线连接，根据数字通讯信号实现对电动后视镜的工作状态的控制，并对电动后视镜进行故障诊断，将故障诊断结果发送至通讯 总线，从而简化车内线束连接关系，节约车内空间，同时使用户能够方便地了解电动后 视镜的故障状态。本发明提出的带有总线接口的汽车电动后视镜控制电路，包括 总线接口，用于使带总线通讯模块的微处理单元与通讯总线建立通信关系； 带总线通讯模块的微处理单元，用于从通讯总线读取控制消息，将数字控制信号 Ctrll和Ctrl2输出至第一电机驱动电路，输出数字控制信号Ctrl3和Ctrl4至第二电机 驱动电路，输出数字控制信号Ctrl5至加热器驱动电路，并从第一电机故障诊断电路读 取数字信号SI和S2，从第二电机故障诊断电路读取数字信号S3和S4，从加热器故障诊 断电路读取数字信号S5和S6，根据上述数字信号S1 S6的读取结果对第一电机Ml、第 电机Ml和加热器R进行故障类型判断，对判断结果进行消息帧编码，按照汽车总线协议^"消息帧编码的电平信号进行转换，将转换信号发送至总线接口；第一电机驱动电路，用于根据上述数字控制信号Ctrll和Ctrl2控制功率控制信号 Pl和P2的电平高低及通断，以实现对电动后视镜中的第一电机Ml的正反转控制，第一 电机驱动电路由P型MOS管Kl和K3、 N型MOS管K2和K4、光电隔离芯片T1 T4、 二极 管D1 D4、以及电阻R1 R12组成；其中的光电隔离芯片Tl的输入端正极通过电阻Rl与数字电信号Vcc相连接，光电 隔离芯片Tl的输入端负极与数字控制信号Ctrll相连接，光电隔离芯片Tl的输出端正 极同时与p型MOS管Kl的栅极和电阻R2的一端相连接，光电隔离芯片Tl的输出端负极 通过电阻R3与地信号相连接，P型MOS管Kl的源级同时与电信号Vp、 二极管Dl的负 极、以及电阻R2的另一端相连接，P型MOS管Kl的漏极与N型MOS管K2的漏极相连 接，输出功率控制信号P1;其中的光电隔离芯片T2的输入端正极通过电阻R4与数字电信号Vcc相连接，光电 隔离芯片T2的输入端负极与数字控制信号Ctrl2相连接，光电隔离芯片Tl的输出端正 极通过电阻R5与电信号Vp相连接，光电隔离芯片T2的输出端负极同时与N型MOS管K2 的栅极和电阻R6的一端相连接，N型MOS管Kl的源级同时与地信号、二极管D2的正 极、以及电阻R6的另一端相连接，N型MOS管K2的漏极与P型MOS管Kl的漏极相连 接，输出功率控制信号P1;其中的光电隔离芯片T3的输入端正极通过电阻R7与数字电信号Vcc相连接，光电 隔离芯片T3的输入端负极与数字控制信号Cti"12相连接，光电隔离芯片T3的输出端正 极同时与P型MOS管K3的栅极和电阻R8的一端相连接，光电隔离芯片T3的输出端负极 通过电阻R9与地信号相连接，P型M0S管K3的源级同时与电信号Vp、 二极管D3的负 极、以及电阻R8的另一端相连接，P型MOS管K3的漏极与N型MOS管K4的漏极相连 接，输出功率控制信号P2;其中的光电隔离芯片T4的输入端正极通过电阻R10与数字电信号Vcc相连接，光电 隔离芯片T4的输入端负极与数字控制信号Ctrll相连接，光电隔离芯片T4的输出端正 极通过电阻Rll与电信号Vp相连接，光电隔离芯片T4的输出端负极同时与N型MOS管 K4的栅极和电阻R12的一端相连接，N型M0S管K4的源级同时与地信号、二极管D4的 正极、以及电阻R12的另一端相连接，N型M0S管K4的漏极与P型M0S管K3的漏极相连 接，输出功率控制信号P2;第一电机故障诊断电路，用于接收上述功率控制信号Pl,与基准电压VI和V2分别 比较后，将比较结果转换成输出数字信号Sl和S2至带总线通讯模块的微处理单元，第 一电机故障诊断电路由两个电压比较器Al和A2、光电隔离芯片T5和T6、电阻RH13 R18、以及电阻RH1、 RL1、 RH2和RL2组成;其中的电压比较器Al由电信号Vp和地信号供电，电压比较器Al的反相输入端与功 率控制信号Pl相连接，电压比较器Al的同相输入端通过电阻RH1与电信号Vp相连接， 电压比较器Al的同相输入端同时通过电阻RL1与地信号相连接，电压比较器Al的输出端通过电阻R13与电信号Vp相连接，电压比较器Al的输出端同与光电隔离芯片T5的输 入端负极相连接，光电隔离芯片T5的输入端正极通过电阻R14与电信号Vp相连接，光 电隔离芯片T5的的输出端负极与数字地信号相连接，光电隔离芯片T5的输出端正极通 过电阻R15与数字电信号Vcc相连接，同时输出数字信号Sl至带总线通讯模块的微处理 单元，电压比较器A1的同相输入端的电压为V1;其中的电压比较器A2由电信号Vp和地信号供电，电压比较器A2的反相输入端与功 率控制信号Pl相连接，电压比较器A2的同相输入端通过电阻RH2与电信号Vp相连接， 电压比较器Al的同相输入端同时通过电阻RL2与地信号相连接，电压比较器A2的输出 端通过电阻R16与电信号Vp相连接，电压比较器A2的输出端同与光电隔离芯片T6的输 入端负极相连接，光电隔离芯片T6的输入端正极通过电阻R17与电信号Vp相连接，光 电隔离芯片T6的的输出端负极与数字地信号相连接，光电隔离芯片T6的输出端正极通 过电阻R18与数字电信号Vcc相连接，同时输出数字信号S2至带总线通讯模块的微处理 单元，电压比较器A2的同相输入端的电压为V2;第二电机驱动电路，用于根据上述数字控制信号Ctrl3和Ctrl4，控制功率控制信号 P3和P4的电平高低和通断，以实现对电动后视镜中的第二电机M2的正反转控制，第二 电机驱动电路由P型MOS管K5和K7、 N型MOS管K6和K8、光电隔离芯片T7 T12、 二 极管D5 D8、以及电阻R21 R32组成；其中的光电隔离芯片T7的输入端正极通过电阻R21与数字电信号Vcc相连接，光电 隔离芯片T7的输入端负极与数字控制信号Ctrl3相连接，光电隔离芯片T7的输出端正 极同时与P型MOS管K5的栅极和电阻R22的一端相连接，光电隔离芯片T7的输出端负 极通过电阻R23与地信号相连接，P型MOS管K5的源级同时与电信号Vp、 二极管D5的 负极、以及电阻R22的另一端相连接，P型MOS管K5的漏极与N型MOS管K6的漏极相连 接，输出功率控制信号P3;其中的光电隔离芯片T8的输入端正极通过电阻R24与数字电信号Vcc相连接，光电 隔离芯片T8的输入端负极与数字控制信号Ctrl4相连接，光电隔离芯片T7的输出端正 极通过电阻R25与电信号Vp相连接，光电隔离芯片T8的输出端负极同时与N型MOS管 K6的栅极和电阻R26的一端相连接，N型MOS管K5的源级同时与地信号、二极管D6的 正极、以及电阻R26的另一端相连接，N型MOS管K6的漏极与P型MOS管K5的漏极相连 接，输出功率控制信号P3;其中的光电隔离芯片T9的输入端正极通过电阻R27与数字电信号Vcc相连接，光电 隔离芯片T9的输入端负极与数字控制信号Ctrl4相连接，光电隔离芯片T9的输出端正 极同时与P型MOS管K7的栅极和电阻R28的一端相连接，光电隔离芯片T9的输出端负 极通过电阻R29与地信号相连接，P型MOS管K7的源级同时与电信号Vp、 二极管D7的 负极、以及电阻R28的另一端相连接，P型MOS管K7的漏极与N型MOS管K8的漏极相连 接，输出功率控制信号P4;其中的光电隔离芯片T10的输入端正极通过电阻R30与数字电信号Vcc相连接，光电隔离芯片T10的输入端负极与数字控制信号Ctrl3相连接，光电隔离芯片T10的输出 端正极通过电阻R31与电信号Vp相连接，光电隔离芯片T10的输出端负极同时与N型 MOS管K8的栅极和电阻R32的一端相连接，N型M0S管K8的源级同时与地信号、二极管 D8的正极、以及电阻R32的另一端相连接，N型M0S管K8的漏极与P型M0S管K7的漏 极相连接，输出功率控制信号P4;第二电机故障诊断电路，接收上述功率控制信号P3，与基准电压V3和V4分别比较 后，将比较结果转换成数字信号S3和S4输出至带总线通讯模块的微处理单元，第二电 机故障诊断电路由两个电压比较器A3和A4、光电隔离芯片Tll和T12、电阻RH33 R38、以及电阻RH3、 RL3、 RH4和RL4组成;其中的电压比较器A3由电信号Vp和地信号供电，电压比较器A3的反相输入端与功 率控制信号P3相连接，电压比较器A3的同相输入端通过电阻RH3与电信号Vp相连接， 电压比较器A3的同相输入端同时通过电阻RL3与地信号相连接，电压比较器A3的输出 端通过电阻R33与电信号Vp相连接，电压比较器A3的输出端同与光电隔离芯片Tll的 输入端负极相连接，光电隔离芯片Tll的输入端正极通过电阻R34与电信号Vp相连接， 光电隔离芯片Tll的的输出端负极与数字地信号相连接，光电隔离芯片Tll的输出端正 极通过电阻R35与数字电信号Vcc相连接，同时输出数字信号S3至带总线通讯模块的微 处理单元，电压比较器A3的同相输入端的电压为V3;其中的电压比较器A4由电信号Vp和地信号供电，电压比较器A4的反相输入端与功 率控制信号P3相连接，电压比较器A4的同相输入端通过电阻RH4与电信号Vp相连接， 电压比较器A3的同相输入端同时通过电阻RL4与地信号相连接，电压比较器A4的输出 端通过电阻R36与电信号Vp相连接，电压比较器A4的输出端同与光电隔离芯片T12的 输入端负极相连接，光电隔离芯片T12的输入端正极通过电阻R37与电信号Vp相连接， 光电隔离芯片T12的的输出端负极与数字地信号相连接，光电隔离芯片T12的输出端正 极通过电阻R38与数字电信号Vcc相连接，同时输出数字信号S4至带总线通讯模块的微 处理单元，电压比较器A4的同相输入端的电压为V4;加热器驱动电路，用于根据上述数字控制信号Ctrl5控制功率控制信号P5的通断， 以实现对电动后视镜中的加热丝R进行功率供电通断控制，加热器驱动电路由P型MOS 管K9、光电隔离芯片T13、 二极管D9、以及电阻R41、 R42和R43组成；光电隔离芯片 T13的输入端正极通过电阻R41与数字电信号Vcc相连接，光电隔离芯片T13的输入端负 极与数字控制信号Ctrl5相连接，光电隔离芯片T13的输出端正极同时与P型MOS管K9 的栅极和电阻R42的一端相连接，光电隔离芯片T13的输出端负极通过电阻R43与地信 号相连接，P型MOS管K9的源级同时与电信号Vp、 二极管D9的负极、以及电阻R42的 另一端相连接，P型MOS管K9的漏极输出功率控制信号P5;加热器故障诊断电路，接收上述功率控制信号P5，与基准电压V5和V6分别比较 后，将比较结果转换成数字信号S5和S6输出至带总线通讯模块的微处理单元，加热器 故障诊断电路由两个电压比较器A5和A6、光电隔离芯片T13和T14、电阻RH44 R49、以及电阻RH5、 RL5、 RH6和RL6组成;其中的电压比较器A5由电信号Vp和地信号供电，电压比较器A5的反相输入端与功 率控制信号P5相连接，电压比较器A5的同相输入端通过电阻RH5与电信号Vp相连接， 电压比较器A5的同相输入端同时通过电阻RL5与地信号相连接，电压比较器A5的输出 端通过电阻R44与电信号Vp相连接，电压比较器A4的输出端同与光电隔离芯片T13的 输入端负极相连接，光电隔离芯片T13的输入端正极通过电阻R45与电信号Vp相连接， 光电隔离芯片T13的的输出端负极与数字地信号相连接，光电隔离芯片T13的输出端正 极通过电阻R46与数字电信号Vcc相连接，同时输出数字信号S5至带总线通讯模块的微 处理单元，电压比较器A5的同相输入端的电压为V5;其中的电压比较器A6由电信号Vp和地信号供电，电压比较器A6的反相输入端与功 率控制信号P5相连接，电压比较器A6的同相输入端通过电阻RH6与电信号Vp相连接， 电压比较器A6的同相输入端同时通过电阻RL6与地信号相连接，电压比较器A6的输出 端通过电阻R47与电信号Vp相连接，电压比较器A6的输出端同与光电隔离芯片T14的 输入端负极相连接，光电隔离芯片T14的输入端正极通过电阻R48与电信号Vp相连接， 光电隔离芯片T14的的输出端负极与数字地信号相连接，光电隔离芯片T14的输出端正 极通过电阻R49与数字电信号Vcc相连接，同时输出数字信号S6至带总线通讯模块的微 处理单元，电压比较器A6的同相输入端的电压为V6。本发明提出的用于带有总线接口的汽车电动后视镜控制电路，用于汽车电气系统的 电器控制系统和故障报警系统中，总线化的接口使得电动后视镜能够方便地连接到总 线，使汽车电气系统控制简单、线束优化、空间节省，为车载电器的智能化设计提供了 一种易于实现的实施方案。本发明的控制电路，从总线监听后视镜的控制信号，对电动 后视镜实现相应工作状态的控制，对电动后视镜实现故障诊断，并通过总线接口将故障 诊断结果发送至通讯总线。本发明控制电路中的电机驱动电路和故障诊断电路，能够用 于对其它正反转电机负载进行控制和诊断，如汽车换气扇。
图1为本发明提出的带有总线接口的汽车电动后视镜控制电路的电路框图。图2为本发明控制电路中的第一电机控制电路的电路原理图。图3为本发明控制电路中的第一电机故障诊断电路的电路原理图。图4为本发明控制电路中的第二电机控制电路的电路原理图。图5为本发明控制电路中的第二电机故障诊断的电路原理图。图6为本发明控制电路中的加热器驱动电路的电路原理图。图7为本发明控制电路中的加热器故障诊断电路的电路原理图。
具体实施方式
本发明提出的带有总线接口的汽车电动后视镜控制电路，其电路框图如图1所示，包括总线接口，用于使上述带总线通讯模块的微处理单元与通讯总线建立通信关系，为 一种普通接插接口。带总线通讯模块的微处理单元，用于从通讯总线读取控制消息，输出数字控制信号 Ctrll和Ctrl2至第一电机驱动电路，输出数字控制信号Ctrl3和Ctrl4至第二电机驱动 电路，输出数字控制信号Ctrl5至加热器驱动电路，并从第一电机故障诊断电路读取数 字信号S1和S2，从第二电机故障诊断电路读取数字信号S3和S4，从加热器故障诊断电 路读取数字信号S5和S6，根据上述数字信号S1 S6的读取结果对第一电机Ml、第二电 机M2和加热器R进行故障类型判断，对判断结果进行消息帧编码，按照汽车总线协议对 消息帧编码的电平信号进行转换，将转换信号发送至总线接口。第一电机驱动电路，根据带总线通讯模块的微处理单元输出的数字控制信号Ctrll 和Ctrl2输出功率控制信号Pl和P2，以实现对电动后视镜中的第一电机Ml的正反转控 制。第一电机驱动电路的电路原理如图2所示，由P型MOS管Kl和K3、 N型MOS管K2 和K4、光电隔离芯片T1 T4、 二极管D1 D4、以及电阻R1 R12组成。光电隔离芯片 Tl的输入端正极通过电阻Rl与数字电信号Vcc相连接，光电隔离芯片Tl的输入端负极 与数字控制信号Ctrll相连接，光电隔离芯片Tl的输出端正极同时与P型MOS管Kl的 栅极和电阻R2的一端相连接，光电隔离芯片Tl的输出端负极通过电阻R3与地信号相连 接，P型M0S管K1的源级同时与电信号Vp、 二极管D1的负极、以及电阻R2的另一端相 连接，P型MOS管Kl的漏极与N型MOS管K2的漏极相连接，输出功率控制信号Pl。光 电隔离芯片T2的输入端正极通过电阻R4与数字电信号Vcc相连接，光电隔离芯片T2的 输入端负极与数字控制信号Ctrl2相连接，光电隔离芯片Tl的输出端正极通过电阻R5 与电信号Vp相连接，光电隔离芯片T2的输出端负极同时与N型MOS管K2的栅极和电阻 R6的一端相连接，N型MOS管Kl的源级同时与地信号、二极管D2的正极、以及电阻R6 的另一端相连接，N型MOS管K2的漏极与P型MOS管Kl的漏极相连接，输出功率控制信 号Pl。光电隔离芯片T3的输入端正极通过电阻R7与数字电信号Vcc相连接，光电隔离 芯片T3的输入端负极与数字控制信号Ctrl2相连接，光电隔离芯片T3的输出端正极同 时与P型MOS管K3的栅极和电阻R8的一端相连接，光电隔离芯片T3的输出端负极通过 电阻R9与地信号相连接，P型M0S管K3的源级同时与电信号Vp、 二极管D3的负极、以 及电阻R8的另一端相连接，P型M0S管K3的漏极与N型M0S管K4的漏极相连接，输出 功率控制信号P2。光电隔离芯片T4的输入端正极通过电阻R10与数字电信号Vcc相连 接，光电隔离芯片T4的输入端负极与数字控制信号Ctrll相连接，光电隔离芯片T4的 输出端正极通过电阻Rll与电信号Vp相连接，光电隔离芯片T4的输出端负极同时与N 型M0S管K4的栅极和电阻R12的一端相连接，N型M0S管K4的源级同时与地信号、二极 管D4的正极、以及电阻R12的另一端相连接，N型MOS管K4的漏极与P型MOS管K3的 漏极相连接，输出功率控制信号P2。上述第一电机驱动电路工作时，当Ctrll控制MOS管Kl和K4导通，并且Ctrl2控11制MOS管K2和K3截止时，输出功率控制信号Pl为高电平，输出功率控制信号P2为低 电平，从而控制第一电机M1正转；当Ctrll控制M0S管Kl和K4截止，并且Ctrl2控制 MOS管K2和K3导通时，输出功率控制信号Pl为低电平，输出功率控制信号P2为高电 平，从而控制第一电机Ml反转；当Ctrll控制MOS管Kl和K4截止，并且Ctrl2控制 MOS管K2和K3截止时，第一电机Ml不转；当Ctrll控制MOS管Kl和K4导通，并且 Ctrl2控制MOS管K2和K3导通时，第一电机驱动电路短路，带总线通讯模块的微处理单 元在发出数字控制信号Ctrll和Ctrl2时禁止此种情况的出现。第一电机故障诊断电路，接收第一电机驱动电路输出的功率控制信号Pl，和基准电 压VI和V2分别比较后，将比较结果转换成输出数字信号Sl和S2至带总线通讯模块的 微处理单元。第一电机故障诊断电路的电路原理如图3所示，由两个电压比较器Al和 A2、光电隔离芯片T5和T6、电阻RH13 R18、以及电阻RH1、 RL1、 RH2和RL2组成。电 压比较器Al由电信号Vp和地信号供电，电压比较器Al的反相输入端与功率控制信号Pl 相连接，电压比较器Al的同相输入端通过电阻RH1与电信号Vp相连接，电压比较器Al 的同相输入端同时通过电阻RL1与地信号相连接，电压比较器Al的输出端通过电阻R13 与电信号Vp相连接，电压比较器Al的输出端同与光电隔离芯片T5的输入端负极相连 接，光电隔离芯片T5的输入端正极通过电阻R14与电信号Vp相连接，光电隔离芯片T5 的的输出端负极与数字地信号相连接，光电隔离芯片T5的输出端正极通过电阻R15与数 字电信号Vcc相连接，同时输出数字信号Sl至带总线通讯模块的微处理单元，电压比较 器A1的同相输入端的电压为VI。电压比较器A2由电信号Vp和地信号供电，电压比较器 A2的反相输入端与功率控制信号Pl相连接，电压比较器A2的同相输入端通过电阻RH2 与电信号Vp相连接，电压比较器Al的同相输入端同时通过电阻RL2与地信号相连接， 电压比较器A2的输出端通过电阻R16与电信号Vp相连接，电压比较器A2的输出端同与 光电隔离芯片T6的输入端负极相连接，光电隔离芯片T6的输入端正极通过电阻R17与 电信号Vp相连接，光电隔离芯片T6的的输出端负极与数字地信号相连接，光电隔离芯 片T6的输出端正极通过电阻R18与数字电信号Vcc相连接，同时输出数字信号S2至带 总线通讯模块的微处理单元，电压比较器A2的同相输入端的电压为V2。上述第一电机故障诊断电路工作时，在第一电机Ml正转时对电机进行故障诊断，第 一电机Ml无故障时，功率控制信号Pl的电压值处于电压VI和电压V2之间，当第一电 机Ml出现短路故障时，功率控制信号Pl的电压值比电压VI和电压V2都要低，当第一 电机Ml出现断路故障时，功率控制信号Pl的电压值比电压VI和电压V2都要高，从而 在三种状态下输出不同的数字信号Sl和S2至带总线通讯模块的微处理单元，实现对第 一电机M1的故障诊断。第二电机驱动电路，根据带总线通讯模块的微处理单元输出的数字控制信号Ctrl3 和Ctrl4输出功率控制信号P3和P4，以实现对电动后视镜中的第二电机M2的正反转控 制。第二电机驱动电路的电路原理如图4所示，由P型M0S管K5和K7、 N型M0S管K6 和K8、光电隔离芯片T7 T12、 二极管D5 D8、以及电阻R21 R32组成。光电隔离芯片T7的输入端正极通过电阻R21与数字电信号Vcc相连接，光电隔离芯片T7的输入端负极 与数字控制信号Ctrl3相连接，光电隔离芯片T7的输出端正极同时与P型MOS管K5的 栅极和电阻R22的一端相连接，光电隔离芯片T7的输出端负极通过电阻R23与地信号相 连接，P型M0S管K5的源级同时与电信号Vp、 二极管D5的负极、以及电阻R22的另一 端相连接，P型MOS管K5的漏极与N型MOS管K6的漏极相连接，输出功率控制信号 P3。光电隔离芯片T8的输入端正极通过电阻R24与数字电信号Vcc相连接，光电隔离芯 片T8的输入端负极与数字控制信号Ctrl4相连接，光电隔离芯片T7的输出端正极通过 电阻R25与电信号Vp相连接，光电隔离芯片T8的输出端负极同时与N型MOS管K6的栅 极和电阻R26的一端相连接，N型M0S管K5的源级同时与地信号、二极管D6的正极、以 及电阻R26的另一端相连接，N型M0S管K6的漏极与P型M0S管K5的漏极相连接，输出 功率控制信号P3。光电隔离芯片T9的输入端正极通过电阻R27与数字电信号Vcc相连 接，光电隔离芯片T9的输入端负极与数字控制信号Ctrl4相连接，光电隔离芯片T9的 输出端正极同时与P型MOS管K7的栅极和电阻R28的一端相连接，光电隔离芯片T9的 输出端负极通过电阻R29与地信号相连接，P型M0S管K7的源级同时与电信号Vp、 二极 管D7的负极、以及电阻R28的另一端相连接，P型M0S管K7的漏极与N型M0S管K8的 漏极相连接，输出功率控制信号P4。光电隔离芯片T10的输入端正极通过电阻R30与数 字电信号Vcc相连接，光电隔离芯片T10的输入端负极与数字控制信号Ctrl3相连接， 光电隔离芯片T10的输出端正极通过电阻R31与电信号Vp相连接，光电隔离芯片T10的 输出端负极同时与N型M0S管K8的栅极和电阻R32的一端相连接，N型M0S管K8的源级 同时与地信号、二极管D8的正极、以及电阻R32的另一端相连接，N型M0S管K8的漏极 与P型M0S管K7的漏极相连接，输出功率控制信号P4。上述第二电机驱动电路工作时，当Ctrl3控制M0S管K5和K8导通，并且Ctrl4控 制M0S管K6和K7截止时，输出功率控制信号P3为高电平，输出功率控制信号P4为低 电平，从而控制第二电机M2正转；当Ctrl3控制M0S管K5和K8截止，并且Ctrl4控制 M0S管K6和K7导通时，输出功率控制信号P3为低电平，输出功率控制信号P4为高电 平，从而控制第二电机M2反转；当Ctrl3控制M0S管K5和K8截止，并且Ctrl4控制 M0S管K6和K7截止时，第二电机M2不转；当Ctrl3控制M0S管K5和K8导通，并且 Ctrl4控制M0S管K6和K7导通时，第二电机驱动电路短路，带总线通讯模块的微处理单 元在发出数字控制信号Ctrl3和Ctrl4时禁止此种情况的出现。第二电机故障诊断电路，接收第二电机驱动电路输出的功率控制信号P3，和基准电 压V3和V4分别比较后，将比较结果转换成输出数字信号S3和S4至带总线通讯模块的 微处理单元。第二电机故障诊断电路的电路原理如图5所示，由两个电压比较器A3和 A4、光电隔离芯片Tll和T12、电阻RH33 R38、以及电阻RH3、 RL3、 RH4和RL4组成。 电压比较器A3由电信号Vp和地信号供电，电压比较器A3的反相输入端与功率控制信号 P3相连接，电压比较器A3的同相输入端通过电阻RH3与电信号Vp相连接，电压比较器 A3的同相输入端同时通过电阻RL3与地信号相连接，电压比较器A3的输出端通过电阻R33与电信号Vp相连接，电压比较器A3的输出端同与光电隔离芯片Tll的输入端负极相 连接，光电隔离芯片Tll的输入端正极通过电阻R34与电信号Vp相连接，光电隔离芯片 Tll的的输出端负极与数字地信号相连接，光电隔离芯片Tll的输出端正极通过电阻R35 与数字电信号Vcc相连接，同时输出数字信号S3至带总线通讯模块的微处理单元，电压 比较器A3的同相输入端的电压为V3。电压比较器A4由电信号Vp和地信号供电，电压比 较器A4的反相输入端与功率控制信号P3相连接，电压比较器A4的同相输入端通过电阻 RH4与电信号Vp相连接，电压比较器A3的同相输入端同时通过电阻RL4与地信号相连 接，电压比较器A4的输出端通过电阻R36与电信号Vp相连接，电压比较器A4的输出端 同与光电隔离芯片T12的输入端负极相连接，光电隔离芯片T12的输入端正极通过电阻 R37与电信号Vp相连接，光电隔离芯片T12的的输出端负极与数字地信号相连接，光电 隔离芯片T12的输出端正极通过电阻R38与数字电信号Vcc相连接，同时输出数字信号 S4至带总线通讯模块的微处理单元，电压比较器A4的同相输入端的电压为V4。上述第二电机故障诊断电路工作时，在第二电机M2正转时对电机进行故障诊断，第 二电机M2无故障时，功率控制信号P3的电压值处于电压V3和电压V4之间，当第二电 机M2出现短路故障时，功率控制信号P3的电压值比电压V3和电压V4都要低，当第二 电机M2出现断路故障时，功率控制信号P3的电压值比电压V3和电压V4都要高，从而 在三种状态下输出不同的数字信号S3和S4至带总线通讯模块的微处理单元，实现对第 二电机M2的故障诊断。加热器驱动电路，根据带总线通讯模块的微处理单元输出的数字控制信号Ctrl5输 出功率控制信号P5，以实现对电动后视镜中的加热丝R进行功率供电通断控制。加热器 电路的电路原理如图6所示，由P型M0S管K9、光电隔离芯片T13、 二极管D9、以及电 阻R41、 R42和R43组成。光电隔离芯片T13的输入端正极通过电阻R41与数字电信号 Vcc相连接，光电隔离芯片T13的输入端负极与数字控制信号Ctrl5相连接，光电隔离芯 片T13的输出端正极同时与P型MOS管K9的栅极和电阻R42的一端相连接，光电隔离芯 片T13的输出端负极通过电阻R43与地信号相连接，P型MOS管K9的源级同时与电信号 Vp、 二极管D9的负极、以及电阻R42的另一端相连接，P型M0S管K9的漏极输出功率控 制信号P5。加热器故障诊断电路，用于接收加热器驱动电路输出的功率控制信号P5，和基准电 压V5和V6分别比较后，将比较结果转换成输出数字信号S5和S6至带总线通讯模块的 微处理单元。加热器故障诊断电路的电路原理如图7所示，由两个电压比较器A5和A6、 光电隔离芯片T13和T14、电阻RH44 R49、以及电阻RH5、 RL5、 RH6和RL6组成。电压 比较器A5由电信号Vp和地信号供电，电压比较器A5的反相输入端与功率控制信号P5 相连接，电压比较器A5的同相输入端通过电阻RH5与电信号Vp相连接，电压比较器A5 的同相输入端同时通过电阻RL5与地信号相连接，电压比较器A5的输出端通过电阻R44 与电信号Vp相连接，电压比较器A4的输出端同与光电隔离芯片T13的输入端负极相连 接，光电隔离芯片T13的输入端正极通过电阻R45与电信号Vp相连接，光电隔离芯片T13的的输出端负极与数字地信号相连接，光电隔离芯片T13的输出端正极通过电阻R46 与数字电信号Vcc相连接，同时输出数字信号S5至带总线通讯模块的微处理单元，电压 比较器A5的同相输入端的电压为V5。电压比较器A6由电信号Vp和地信号供电，电压比 较器A6的反相输入端与功率控制信号P5相连接，电压比较器A6的同相输入端通过电阻 RH6与电信号Vp相连接，电压比较器A6的同相输入端同时通过电阻RL6与地信号相连 接，电压比较器A6的输出端通过电阻R47与电信号Vp相连接，电压比较器A6的输出端 同与光电隔离芯片T14的输入端负极相连接，光电隔离芯片T14的输入端正极通过电阻 R48与电信号Vp相连接，光电隔离芯片T14的的输出端负极与数字地信号相连接，光电 隔离芯片T14的输出端正极通过电阻R49与数字电信号Vcc相连接，同时输出数字信号 S6至带总线通讯模块的微处理单元，电压比较器A6的同相输入端的电压为V6。上述加热器故障诊断电路工作时，在加热丝R工作时进行故障诊断，加热丝R无故 障时，功率控制信号P5的电压值处于电压V5和电压V6之间，当加热丝R出现短路故障 时，功率控制信号P5的电压值比电压V5和电压V6都要低，当加热丝R出现断路故障 时，功率控制信号P5的电压值比电压V5和电压V6都要高，从而在三种状态下输出不同 的数字信号S5和S6至带总线通讯模块的微处理单元，实现对加热丝R的故障诊断。电动后视镜，用于根据功率控制信号Pl和P2调整镜面上下转动，根据控功率制信 号P3和P4调整镜面左右转动，根据功率控制信号P5实现对镜面的加热除霜。电动后视 镜由两个可正反转第一电机Ml和M2、以及加热丝R组成。第一电机Ml的两端分别与第 一电机驱动电路输出的功率控制信号Pl和P2相连接，第二电机M2的两端分别与第二电 机驱动电路输出的功率控制信号P3和P4相连接，加热丝R的两端分别与加热器驱动电 路输出的功率控制信号P5和地信号相连接。本发明的带有总线接口的汽车电动后视镜控制电路，用于应用总线技术的汽车，尤 其适用于应用CAN总线、LIN总线技术的汽车，可以制作成汽车电动后视镜和车身总线之 间的接口电路。本发明的一个实施例中，P型MOS管Kl、 K3、 K5、 K7和K9选用型号为IRF9Z34的 MOS管实现其功能，由美商国际整流器股份有限公司生产；N型MOS管选用信号为 IRF3206型号的MOS管实现其功能，由美商国际整流器股份有限公司生产；电压比较器 A1 A6选用LM393型号芯片实现其功能，由飞利浦公司生产；二极管D1 D9选用选用 1N4001型号二极管实现其功能，由意法半导体公司生产；光电隔离芯片选用TLP521型号 芯片实现其功能，由日本东芝公司生产；电阻R1 R18、 R21 R38、 R42 R49为普通电 阻；带总线通讯模块的微处理单元选用带LIN功能的型号为MC68HC908QL4的单片机和型 号为MC33399的LIN收发芯片，均由飞思卡尔公司生产；总线接口为一普通接插接口 ， 用于和通讯总线连接。
权利要求
1、一种带有总线接口的汽车电动后视镜控制电路，其特征在于，该控制电路包括总线接口，用于使带总线通讯模块的微处理单元与通讯总线建立通信关系；带总线通讯模块的微处理单元，用于从通讯总线读取控制消息，输出数字控制信号Ctrl1和Ctrl2至第一电机驱动电路，输出数字控制信号Ctrl3和Ctrl4至第二电机驱动电路，输出数字控制信号Ctrl5至加热器驱动电路，并从第一电机故障诊断电路读取数字信号(S1和S2)，从第二电机故障诊断电路读取数字信号(S3和S4)，从加热器故障诊断电路读取数字信号(S5和S6)，根据上述数字信号(S1～S6)的读取结果对第一电机(M1)、第二电机(M2)和加热器(R)进行故障类型判断，对判断结果进行消息帧编码，按照汽车总线协议对消息帧编码的电平信号进行转换，将转换信号发送至总线接口；第一电机驱动电路，用于根据上述数字控制信号Ctrl1和Ctrl2控制功率控制信号(P1和P2)的电平高低及通断，以实现对电动后视镜中的第一电机(M1)的正反转控制，第一电机驱动电路由P型MOS管(K1和K3)、N型MOS管(K2和K4)、光电隔离芯片(T1～T4)、二极管(D1～D4)、以及电阻(R1～R12)组成；光电隔离芯片(T1)的输入端正极通过电阻(R1)与数字电信号Vcc相连接，光电隔离芯片(T1)的输入端负极与数字控制信号Ctrl1相连接，光电隔离芯片(T1)的输出端正极同时与P型MOS管(K1)的栅极和电阻(R2)的一端相连接，光电隔离芯片(T1)的输出端负极通过电阻(R3)与地信号相连接，P型MOS管(K1)的源级同时与电信号Vp、二极管(D1)的负极、以及电阻(R2)的另一端相连接，P型MOS管(K1)的漏极与N型MOS管(K2)的漏极相连接，输出功率控制信号(P1)；光电隔离芯片(T2)的输入端正极通过电阻(R4)与数字电信号Vcc相连接，光电隔离芯片(T2)的输入端负极与数字控制信号Ctrl2相连接，光电隔离芯片(T1)的输出端正极通过电阻(R5)与电信号Vp相连接，光电隔离芯片(T2)的输出端负极同时与N型MOS管(K2)的栅极和电阻(R6)的一端相连接，N型MOS管(K1)的源级同时与地信号、二极管(D2)的正极、以及电阻(R6)的另一端相连接，N型MOS管(K2)的漏极与P型MOS管(K1)的漏极相连接，输出功率控制信号P1；光电隔离芯片(T3)的输入端正极通过电阻(R7)与数字电信号Vcc相连接，光电隔离芯片(T3)的输入端负极与数字控制信号Ctrl2相连接，光电隔离芯片(T3)的输出端正极同时与P型MOS管(K3)的栅极和电阻(R8)的一端相连接，光电隔离芯片(T3)的输出端负极通过电阻(R9)与地信号相连接，P型MOS管(K3)的源级同时与电信号Vp、二极管(D3)的负极、以及电阻(R8)的另一端相连接，P型MOS管(K3)的漏极与N型MOS管(K4)的漏极相连接，输出功率控制信号(P2)；光电隔离芯片(T4)的输入端正极通过电阻(R10)与数字电信号Vcc相连接，光电隔离芯片(T4)的输入端负极与数字控制信号Ctrl1相连接，光电隔离芯片(T4)的输出端正极通过电阻(R11)与电信号Vp相连接，光电隔离芯片(T4)的输出端负极同时与N型MOS管(K4)的栅极和电阻(R12)的一端相连接，N型MOS管(K4)的源级同时与地信号、二极管(D4)的正极、以及电阻(R12)的另一端相连接，N型MOS管(K4)的漏极与P型MOS管(K3)的漏极相连接，输出功率控制信号P2；第一电机故障诊断电路，接收上述功率控制信号P1，与基准电压V1和V2分别比较后，将比较结果转换成输出数字信号(S1和S2)至带总线通讯模块的微处理单元，第一电机故障诊断电路由两个电压比较器(A1和A2)、光电隔离芯片(T5和T6)、电阻(RH13～R18)、以及电阻(RH1、RL1、RH2和RL2)组成；电压比较器(A1)由电信号Vp和地信号供电，电压比较器(A1)的反相输入端与功率控制信号P1相连接，电压比较器(A1)的同相输入端通过电阻(RH1)与电信号Vp相连接，电压比较器(A1)的同相输入端同时通过电阻(RL1)与地信号相连接，电压比较器(A1)的输出端通过电阻(R13)与电信号Vp相连接，电压比较器(A1)的输出端同与光电隔离芯片(T5)的输入端负极相连接，光电隔离芯片(T5)的输入端正极通过电阻(R14)与电信号Vp相连接，光电隔离芯片(T5)的输出端负极与数字地信号相连接，光电隔离芯片(T5)的输出端正极通过电阻(R15)与数字电信号Vcc相连接，同时输出数字信号S1至带总线通讯模块的微处理单元，电压比较器(A1)的同相输入端的电压为V1；电压比较器(A2)由电信号Vp和地信号供电，电压比较器(A2)的反相输入端与功率控制信号P1相连接，电压比较器(A2)的同相输入端通过电阻(RH2)与电信号Vp相连接，电压比较器(A1)的同相输入端同时通过电阻(RL2)与地信号相连接，电压比较器(A2)的输出端通过电阻(R16)与电信号Vp相连接，电压比较器(A2)的输出端同与光电隔离芯片()T6的输入端负极相连接，光电隔离芯片(T6)的输入端正极通过电阻(R17)与电信号Vp相连接，光电隔离芯片(T6)的的输出端负极与数字地信号相连接，光电隔离芯片(T6)的输出端正极通过电阻(R18)与数字电信号Vcc相连接，同时输出数字信号S2至带总线通讯模块的微处理单元，电压比较器(A2)的同相输入端的电压为V2；所述的第二电机驱动电路，用于根据上述数字控制信号Ctrl3和Ctrl4，控制功率控制信号(P3和P4)的电平高低和通断，以实现对电动后视镜中的第二电机(M2)的正反转控制，第二电机驱动电路由P型MOS管(K5和K7)、N型MOS管(K6和K8)、光电隔离芯片(T7～T12)、二极管(D5～D8)、以及电阻(R21～R32)组成；光电隔离芯片(T7)的输入端正极通过电阻(R21)与数字电信号Vcc相连接，光电隔离芯片(T7)的输入端负极与数字控制信号Ctrl3相连接，光电隔离芯片(T7)的输出端正极同时与P型MOS管(K5)的栅极和电阻(R22)的一端相连接，光电隔离芯片(T7)的输出端负极通过电阻(R23)与地信号相连接，P型MOS管(K5)的源级同时与电信号Vp、二极管(D5)的负极、以及电阻(R22)的另一端相连接，P型MOS管(K5)的漏极与N型MOS管(K6)的漏极相连接，输出功率控制信号(P3)；光电隔离芯片(T8)的输入端正极通过电阻(R24)与数字电信号Vcc相连接，光电隔离芯片(T8)的输入端负极与数字控制信号Ctrl4相连接，光电隔离芯片(T7)的输出端正极通过电阻(R25)与电信号Vp相连接，光电隔离芯片(T8)的输出端负极同时与N型MOS管(K6)的栅极和电阻(R26)的一端相连接，N型MOS管(K5)的源级同时与地信号、二极管(D6)的正极、以及电阻(R26)的另一端相连接，N型MOS管(K6)的漏极与P型MOS管(K5)的漏极相连接，输出功率控制信号P3；光电隔离芯片(T9)的输入端正极通过电阻(R27)与数字电信号Vcc相连接，光电隔离芯片(T9)的输入端负极与数字控制信号Ctrl4相连接，光电隔离芯片(T9)的输出端正极同时与P型MOS管(K7)的栅极和电阻(R28)的一端相连接，光电隔离芯片(T9)的输出端负极通过电阻(R29)与地信号相连接，P型MOS管(K7)的源级同时与电信号Vp、二极管(D7)的负极、以及电阻(R28)的另一端相连接，P型MOS管(K7)的漏极与N型MOS管(K8)的漏极相连接，输出功率控制信号P4；光电隔离芯片(T10)的输入端正极通过电阻(R30)与数字电信号Vcc相连接，光电隔离芯片(T10)的输入端负极与数字控制信号Ctrl3相连接，光电隔离芯片(T10)的输出端正极通过电阻(R31)与电信号Vp相连接，光电隔离芯片(T10)的输出端负极同时与N型MOS管(K8)的栅极和电阻(R32)的一端相连接，N型MOS管(K8)的源级同时与地信号、二极管(D8)的正极、以及电阻(R32)的另一端相连接，N型MOS管(K8)的漏极与P型MOS管(K7)的漏极相连接，输出功率控制信号P4；第二电机故障诊断电路，用于接收上述功率控制信号P3，与基准电压V3和V4分别比较后，将比较结果转换成数字信号S3和S4输出至带总线通讯模块的微处理单元，第二电机故障诊断电路由两个电压比较器(A3和A4)、光电隔离芯片(T11和T12)、电阻(RH33～R38)、以及电阻(RH3、RL3、RH4和RL4)组成；电压比较器(A3)由电信号Vp和地信号供电，电压比较器(A3)的反相输入端与功率控制信号P3相连接，电压比较器(A3)的同相输入端通过电阻RH3与电信号Vp相连接，电压比较器(A3)的同相输入端同时通过电阻(RL3)与地信号相连接，电压比较器(A3)的输出端通过电阻(R33)与电信号Vp相连接，电压比较器(A3)的输出端同与光电隔离芯片(T11)的输入端负极相连接，光电隔离芯片(T11)的输入端正极通过电阻R34与电信号Vp相连接，光电隔离芯片(T11)的的输出端负极与数字地信号相连接，光电隔离芯片(T11)的输出端正极通过电阻(R35)与数字电信号Vcc相连接，同时输出数字信号S3至带总线通讯模块的微处理单元，电压比较器(A3)的同相输入端的电压为V3；电压比较器(A4)由电信号Vp和地信号供电，电压比较器(A4)的反相输入端与功率控制信号P3相连接，电压比较器(A4)的同相输入端通过电阻RH4与电信号Vp相连接，电压比较器(A3)的同相输入端同时通过电阻(RL4)与地信号相连接，电压比较器(A4)的输出端通过电阻(R36)与电信号Vp相连接，电压比较器(A4)的输出端同与光电隔离芯片(T12)的输入端负极相连接，光电隔离芯片(T12)的输入端正极通过电阻(R37)与电信号Vp相连接，光电隔离芯片(T12)的的输出端负极与数字地信号相连接，光电隔离芯片(T12)的输出端正极通过电阻(R38)与数字电信号Vcc相连接，同时输出数字信号S4至带总线通讯模块的微处理单元，电压比较器(A4)的同相输入端的电压为V4；加热器驱动电路，用于根据上述数字控制信号Ctrl5控制功率控制信号P5的通断，以实现对电动后视镜中的加热丝(R)进行功率供电通断控制，加热器驱动电路由P型MOS管(K9)、光电隔离芯片(T13)、二极管(D9)、以及电阻(R41、R42和R43)组成；光电隔离芯片(T13)的输入端正极通过电阻(R41)与数字电信号Vcc相连接，光电隔离芯片(T13)的输入端负极与数字控制信号Ctrl5相连接，光电隔离芯片(T13)的输出端正极同时与P型MOS管(K9)的栅极和电阻(R42)的一端相连接，光电隔离芯片(T13)的输出端负极通过电阻(R43)与地信号相连接，P型MOS(K9)的源级同时与电信号Vp、二极管(D9)的负极、以及电阻(R42)的另一端相连接，P型MOS管(K9)的漏极输出功率控制信号P5；加热器故障诊断电路，用于接收上述功率控制信号P5，与基准电压V5和V6分别比较后，将比较结果转换成数字信号S5和S6输出至带总线通讯模块的微处理单元，加热器故障诊断电路由两个电压比较器(A5和A6)、光电隔离芯片(T13和T14)、电阻(RH44～R49)、以及电阻(RH5、RL5、RH6和RL6)组成；电压比较器(A5)由电信号Vp和地信号供电，电压比较器(A5)的反相输入端与功率控制信号P5相连接，电压比较器(A5)的同相输入端通过电阻(RH5)与电信号Vp相连接，电压比较器(A5)的同相输入端同时通过电阻(RL5)与地信号相连接，电压比较器(A5)的输出端通过电阻(R44)与电信号Vp相连接，电压比较器(A4)的输出端同与光电隔离芯片(T13)的输入端负极相连接，光电隔离芯片(T13)的输入端正极通过电阻(R45)与电信号Vp相连接，光电隔离芯片(T13)的的输出端负极与数字地信号相连接，光电隔离芯片(T13)的输出端正极通过电阻(R46)与数字电信号Vcc相连接，同时输出数字信号S5至带总线通讯模块的微处理单元，电压比较器(A5)的同相输入端的电压为V5；电压比较器(A6)由电信号Vp和地信号供电，电压比较器(A6)的反相输入端与功率控制信号P5相连接，电压比较器(A6)的同相输入端通过电阻(RH6)与电信号Vp相连接，电压比较器(A6)的同相输入端同时通过电阻(RL6)与地信号相连接，电压比较器A6的输出端通过电阻(R47)与电信号Vp相连接，电压比较器(A6)的输出端同与光电隔离芯片(T14)的输入端负极相连接，光电隔离芯片(T14)的输入端正极通过电阻(R48)与电信号Vp相连接，光电隔离芯片(T14)的的输出端负极与数字地信号相连接，光电隔离芯片(T14)的输出端正极通过电阻(R49)与数字电信号Vcc相连接，同时输出数字信号S6至带总线通讯模块的微处理单元，电压比较器(A6)的同相输入端的电压为V6。
全文摘要
本发明涉及一种带有总线接口的汽车电动后视镜控制电路，属于汽车电子控制技术领域。控制电路中，带总线通讯模块的微处理单元与总线接口相连接，带总线通讯模块的微处理单元同时与第一电机驱动电路、第一电机故障诊断电路、第二电机驱动电路、第二电机故障诊断电路、加热器驱动电路以及加热器故障诊断电路相连接，第一电机驱动电路和第一电机故障诊断电路与电动后视镜的第一电机相连接，第二电机驱动电路和第二电机故障诊断电路与电动后视镜的第二电机相连接，加热器驱动电路和加热器故障诊断电路与电动后视镜的加热丝相连接。总线化的接口使得电动后视镜能够方便地连接到总线，使汽车电气系统控制简单、线束优化、空间节省。
文档编号B60R16/02GK101323282SQ20081011717
公开日2008年12月17日 申请日期2008年7月25日 优先权日2008年7月25日
发明者张新丰, 李克强, 杨殿阁, 王建强, 罗禹贡, 雯 薛, 连小珉, 郑四发, 良 陆 申请人:清华大学