一种防止整车CAN网络瘫痪的装置及汽车的制作方法

本实用新型涉及CAN总线技术领域，尤其涉及一种防止整车CAN网络瘫痪的装置及汽车。

背景技术：

随着汽车工业的发展，越来越多的高新技术应用在了普通汽车上，例如，自适应巡航控制系统(简称ACC)和车载雷达系统等，通过上述辅助系统的应用能够使驾驶员在驾驶的过程中更加的安全，同时也会使驾驶员更加的轻松。通常来说，为了使ACC或者车载雷达系统获得较佳的视角和感应区域，会将ACC或者车载雷达系统安装在车头的最前端，并将其与车前端CAN总线通信连接，而车后端CAN总线与安装在车后端的发动机控制器和变速箱控制器等通信连接，由于车前端CAN总线与车后端CAN总线采用贯穿式串联连接方式，因此，通过一部行车电脑即可对与CAN总线(包括车前端CAN总线和车后端CAN总线)连接的各设备进行监控和下发出相应的动作指令，以满足驾驶员的操作需求。

然而，在向CAN总线增加越来越多的设备同时，也会增加CAN总线的故障率，例如，当汽车发生追尾在车前端CAN总线受损后，可能会导致车前端CAN总线发生短路，进而使整车CAN网络失效，这样，即使车后端CAN总线未发生短路，也会造成与车后端CAN总线通信连接的发动机控制器和变速箱控制器等无法启动，导致整个汽车功能的缺失，造成了汽车无法挪动的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种CAN总线电路及汽车，解决了现有技术中在车前端的CAN总线发生短路后，导致的整个车载CAN网络瘫痪而使整个汽车功能的缺失的问题。

为了实现上述目的，本实用新型的一方面提供一种防止整车CAN网络瘫痪的装置，包括通过网关连接的驱动CAN和舒适CAN，其特征在于，所述驱动CAN包括通过CAN分离继电器连接的车头驱动CAN和车身驱动CAN，所述车头驱动CAN上电连接有用于输出断路控制信号的碰撞信号单元；

所述舒适CAN上电连接有BCM控制单元，所述BCM控制单元的一端与所述舒适CAN连接，所述BCM控制单元的另一端与所述CAN分离继电器连接；所述BCM控制单元用于根据断路控制信号，控制所述CAN分离继电器断开。

优选的，所述碰撞信号单元包括：用于采集碰撞信号，得到碰撞信号参数的碰撞信号传感器、用于比较碰撞信号参数与预设阈值的碰撞信号比较器、和用于在撞击信号参数等于或大于预设阈值时，同时输出断路控制信号和气囊启动信号的气囊启动器，所述碰撞信号传感器的输出端与所述碰撞信号比较器的输入端连接，所述碰撞信号比较器的输出端与所述气囊启动器的输入端连接，所述气囊启动器输出端分别与车头驱动CAN和气囊本体连接；所述车头驱动CAN用于传输所述断路控制信号，所述气囊本体用于接收气囊启动信号启动气囊。

进一步的，所述碰撞信号单元为安全气囊控制系统。

较佳的，所述CAN分离继电器为单体式继电器，通过分别在车头驱动CAN的高位数据线和低位数据线各串联一个单体式继电器。

优选的，所述CAN分离继电器为组合式继电器，所述组合式继电器具有多个接口通道，通过分别将车头驱动CAN的高位数据线和低位数据线对应的与任意的两个所述接口通道连接。

较佳的，所述车身驱动CAN上至少电连接有变速箱控制器、发动机控制器和ABS控制器。

与现有技术相比，本实用新型提供的防止整车CAN网络瘫痪的装置具有以下有益效果：

本实用新型提供的防止整车CAN网络瘫痪的装置中，在车头驱动CAN和车身驱动CAN之间设置CAN分离继电器，这样可通过控制CAN分离继电器的导通或断开，实现对车头驱动CAN和车身驱动CAN导通或断开状态的准确控制。而将碰撞信号单元与车头驱动CAN电连接，BCM控制单元分别电连接舒适CAN和CAN分离继电器，这样实现了从CAN分离继电器、车身驱动CAN、网关、舒适CAN、BCM控制单元再到CAN分离继电器的闭环控制电路，进而在汽车发生碰撞时，使得碰撞信号单元检测碰撞信息，并经判断后输出断路控制信号，然后通过上述闭环控制电路输出至BCM控制单元，使得BCM控制单元控制CAN分离继电器断开，即实现了在汽车碰撞时，使车前端CAN网络中的车头驱动CAN与车后端CAN网络中的车身驱动CAN脱离，从而避免了因车头驱动CAN受损短路而导致整车CAN网络瘫痪的情况发生，提升了整车CAN网络的稳定性和鲁棒性。

另外，由于动力传输系统通常设置在车身部位并与车身驱动CAN电连接，因此使用本实用新型提供的防止整车CAN网络瘫痪的装置，能够在汽车发生碰撞后保证车身驱动CAN的正常网络通信，使得动力传输系统能够正常工作，避免了整个汽车功能的缺失导致的汽车“趴窝”情况的发生。

本实用新型的一方面提供一种汽车，包括上述技术方案所述的防止整车CAN网络瘫痪的装置。

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防止整车CAN网络瘫痪的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为实施例一中防止整车CAN网络瘫痪的装置的结构示意图；

图2为图1中的CAN分离继电器的结构示意图；

图3为实施例二中使用图1中防止整车CAN网络瘫痪的装置的汽车示意图。

附图标记：

1-驱动CAN， 11-车头驱动CAN；

12-车身驱动CAN， 2-舒适CAN；

3-网关， 4-CAN分离继电器；

5-BCM控制单元， 6-碰撞信号单元；

61-碰撞信号传感器， 62-碰撞信号比较器；

63-气囊启动器， 7-气囊本体；

81-高位数据线， 82-低位数据线。

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和图3，本实施例提供的防止整车CAN网络瘫痪的装置，包括通过网关3连接的驱动CAN1和舒适CAN2，驱动CAN1包括通过CAN分离继电器4连接的车头驱动CAN11和车身驱动CAN12，车头驱动CAN11上电连接有用于输出断路控制信号的碰撞信号单元6；

舒适CAN2上电连接有BCM控制单元5，BCM控制单元5的一端与舒适CAN2连接，BCM控制单元5的另一端与CAN分离继电器4连接；BCM控制单元5用于根据断路控制信号，控制CAN分离继电器4断开。

本实施例提供的防止整车CAN网络瘫痪的装置中，在车头驱动CAN11和车身驱动CAN12之间设置CAN分离继电器4，这样可通过控制CAN分离继电器4的导通或断开，实现对车头驱动CAN11和车身驱动CAN12导通或断开状态的准确控制。而将碰撞信号单元6与车头驱动CAN11电连接，BCM控制单元5分别电连接舒适CAN2和CAN分离继电器4，这样实现了从CAN分离继电器4、车身驱动CAN12、网关3、舒适CAN2、BCM控制单元5再到CAN分离继电器4的闭环控制电路，进而在汽车发生碰撞时，使得碰撞信号单元6检测碰撞信息，并经判断后输出断路控制信号，然后通过上述闭环控制电路输出至BCM控制单元5，使得BCM控制单元5控制CAN分离继电器4断开，即实现了在汽车碰撞时，使车前端CAN网络中的车头驱动CAN11与车后端CAN网络中的车身驱动CAN12脱离，从而避免了因车头驱动CAN11受损短路而导致整车CAN网络瘫痪的情况发生，提升了整车CAN网络的稳定性和鲁棒性。

另外，由于动力传输系统通常设置在车身部位并与车身驱动CAN12电连接，因此使用本实施例提供的防止整车CAN网络瘫痪的装置，能够在汽车发生碰撞后保证车身驱动CAN12的正常网络通信，使得动力传输系统能够正常工作，避免了整个汽车功能的缺失导致的汽车“趴窝”情况的发生。

可以理解的是，由于流经CAN分离继电器4的电流较小，因此现有技术中的常规继电器均可满足CAN分离继电器4的性能要求，例如645型继电器、646型继电器或449型继电器中的任一种均可作为上述实施例中的CAN分离继电器4，无需额外开发适配新型继电器，降低了相应的生产成本。

具体的，请参阅图2，上述实施例中的碰撞信号单元6包括：用于采集碰撞信号，得到碰撞信号参数的碰撞信号传感器61、用于比较碰撞信号参数与预设阈值的碰撞信号比较器62、和用于在撞击信号参数等于或大于预设阈值时，同时输出断路控制信号和气囊启动信号的气囊启动器63，碰撞信号传感器61的输出端与碰撞信号比较器62的输入端连接，碰撞信号比较器62的输出端与气囊启动器63的输入端连接，气囊启动器63输出端分别与车头驱动CAN11和气囊本体7连接；其中，车头驱动CAN11用于传输所述断路控制信号，气囊本体7用于接收气囊启动信号启动气囊。

在具体实施的过程中，上述实施例中的碰撞信号单元6可以为现有技术中的安全气囊控制系统，或者其他类似具有碰撞信号检测功能的装置，本实施例在此不对其进行具体限定。其中，预设阈值的设置大小可参考现有技术中《安全气囊国家标准》，例如，可将预设阈值设定为与气囊启动信号参数相等的值，这样可在气囊本体7启动的同时，通过BCM控制单元5自动控制CAN分离继电器4断开。

通过上述具体实施过程可知，本实施例提供的防止整车CAN网络瘫痪的装置中，只需对现有的安全气囊控制系统稍加改造即可实现，即利用现有的安全气囊控制系统检测和判断撞击信号，然后通过气囊启动器63输出气囊启动信号和断路控制信号，使得气囊本体7在打开的同时能够自动断开断路控制信号，从而避免了车头驱动CAN11在撞击后受损短路，导致整车CAN网络瘫痪的情况发生。

另外，将预设阈值设定为与气囊启动信号参数相等的值，可实现利用安全气囊控制系统对当前撞击力度进行准确的判断，例如，当气囊本体7未弹开时说明撞击力度小、不足以对车头驱动CAN11造成受损短路，此时也无需控制CAN分离继电器4断开；而当气囊本体7弹开时，则说明撞击力度较大，可能会对车头驱动CAN11造成受损短路，因此需要控制CAN分离继电器4断开。可见，本实施例只需在现有的安全气囊控制系统上增加CAN分离继电器4、无需增加其他检测设备即可解决上述技术问题，因此，本实施例中的防止整车CAN网络瘫痪的装置具有成本低、结构简单、性能稳定的特点。

进一步的，请参阅图2，上述实施例中的车头驱动CAN11、车身驱动CAN12和舒适CAN2均采用双绞线结构，双绞线包括高位数据线81和低位数据线82。

另外，上述实施例中的CAN分离继电器4的结构多种多样，下面给出两种具体的CAN分离继电器4的结构：

第一种：CAN分离继电器4为单体式继电器，通过分别在车头驱动CAN11的高位数据线81和低位数据线82各串联一个单体式继电器；

第二种：CAN分离继电器4为组合式继电器，组合式继电器具有多个接口通道，通过分别将车头驱动CAN11的高位数据线81和低位数据线82对应的与任意的两个接口通道连接。

在具体实施的过程中，用户可根据需要自行对上述任一种CAN分离继电器4进行选择，本实施例不对此做出限定。示例性的，请参阅图2，选用单体式继电器作为CAN分离继电器4，通过设置两个单体式继电器将驱动CAN划分为车头驱动CAN11和车身驱动CAN12，并将其中的一个单体式继电器设在在高位数据线81上，另一个单体式继电器设在低位数据线82上，然后分别将两个单体式继电器的同一端接入BCM控制单元5，而将两个单体式继电器的另外一端接入车载电源，这样既可实现通过BCM控制单元5控制两个单体式继电器同时断开或导通。因此，本实施例中选用单体式继电器具有结构简单、安装方便、后期维护成本低。

需要说明的是，车身驱动CAN12上至少电连接有变速箱控制器、发动机控制器和ABS控制器，因为上述器件构成了车辆的基本动力传输系统，当汽车在发生碰撞后，通过控制CAN分离继电器4断开，以脱离车头驱动CAN11而保障车身驱动CAN12的正常网络通信，使得动力传输系统能够正常工作，避免汽车“趴窝”情况的发生。

可以理解的是，上述实施例中碰撞信号传感器61、碰撞信号比较器62和气囊启动器63的功能均为现有器件或逻辑电路能够实现的，本实施例只是对其中各个器件的应用和连接关系进行了改进，而并未对其中各个器件的功能进行任何改进。

实施例二

本实用新型实施例提供了一种汽车，该汽车包括如实施例一中的防止整车CAN网络瘫痪的装置。

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防止整车CAN网络瘫痪的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。