专利名称：一种控制器局域网络总线欠压和过压的验证系统的制作方法
技术领域：
本实用新型适用于汽车领域，尤其涉及一种控制器局域网络总线欠压和过压的验证系统。
背景技术：
控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)总线作为现场总线的一种，在汽车、船舶、航天、工业测控与工业自动化等领域已经得到广泛的应用。目前，汽车CAN总线已应用越来越广泛，相应的CAN总线欠压和过压对网络通讯和诊断的影响至关重要。CAN总线在欠压和过压情况下，能否通讯和诊断直接影响到整车通讯系统的冗余性。图1说明了 CAN总线通讯和诊断的电压范围，以及通讯及诊断恢复的阈值，其中Vhigh为过压值，即当电压> Vhigh，停止通讯，Vlow为欠压值，即当电压< V1ot，停止通讯，VDLoff为诊断关闭电压值，VDkm为诊断开启电压值。在此通讯范围内，需保证整个系统通讯正常，以避免不必要的故障发生，给驾驶员造成不必要的困扰，因此，非常有必要对CAN总线进行欠压和过压验证。
实用新型内容本实用新型实施例提供了一种CAN总线欠压和过压的验证系统，以对CAN总线进行欠压和过压验证，保证汽车的正常通讯。本实用新型实施例是这样实现的，一种CAN总线欠压和过压的验证系统，包括与被测电子控制单元连接，提供对被测电子控制单元欠压和过压测试接口的检测电路；以及与所述检测电路连接，对输出电压进行控制，调节被测电子控制单元总线电压的上位机。进一步地，所述检测电路包括与被测电子控制单元连接的可编程电源；与所述可编程电源、被测电子控制单元分别连接的总线监测工具；以及与被测电子控制单元连接的示波器。进一步地，所述总线监测工具与所述可编程电源通过IO接口电缆连接。进一步地，所述示波器采用2个通道，并联连接在被测电子控制单元CAN总线的差分接收发送线CAN_H和CAN_L上。进一步地，所述总线监测工具通过并联2个匹配电阻与电子控制单元CAN总线的差分接收发送线CAN_H和CAN_L连接。本实用新型可以对汽车E⑶的CAN总线进行欠压和过压验证，实现了对电压的自动调节，保证CAN总线通讯的冗余性，避免不必要的故障发生。
图1表示现有CAN总线通讯和诊断的电压范围示意图；图2表示本实用新型中CAN总线欠压和过压的验证系统的结构原理图；图3表示本实用新型的CAN总线欠压和过压的验证系统中检测电路的结构图。
具体实施方式
图1示出了本实用新型提供的CAN总线欠压和过压的验证系统的结构原理，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。检测电路I提供对被测电子控制单元(Electronic Control Unit, EOJ)欠压和过压测试接口，以实现上位机的自动控制。上位机与检测电路I连接，对输出电压进行线性或离散控制，以实现对输出电压的控制，通过检测电路I实现被测ECU总线电压的自动调节。检测电路I的结构如图2所示。总线监测工具11与可编程电源13连接对可编程电源13输出的电压进行控制，实现过压和欠压的自动调节。作为本实用新型的一个实施例，总线监测工具11与可编程电源13通过IO接口电缆连接，总线监测工具11与被测E⑶连接，监测总线报文，以便监测总线是否通讯正常。作为本实用新型的一个实施例，总线监测工具11通过并联2个120 Ω的匹配电阻与被测ECU的CAN_H和CAN_L连接。CAN_L和CAN_H是CAN总线的两条差分接收发送线，它们的端点间各接一个120 Ω的总线匹配电阻，当有节点占用CAN总线时，该节点的发送端(电平为3. 5V)接CAN_H，接收端(电平为1. 5V)接CAN_L ；当无节点占用CAN总线时，CAN_L和CAN_H上的电平均为2. 5V。示波器12与被测ECU连接，用来监测总线波形，以便监控总线波形是否满足正常的CAN总线电压。作为本实用新型的一个实施例，示波器12采用2个通道，并联连接在CAN_H和CAN_L 上。可编程电源13与被测E⑶连接，用来给被测E⑶提供+15电、+30电和地线，使被测E⑶的电源输入正常，保证被测E⑶正常通讯，从而实现欠压和过压验证。上位机2基于总线监测工具11实现，用来对输出电压进行线性或离散控制，以实现对输出电压的控制。在本实用新型中，上位机的控制过程包括数据库的制作、控制面板的制作，以及通信访问编程语言(Communication Access Programming Language, CAPL)编程实现等。数据库用来保证软件控制所需各个环境变量的输入，通过总线监测工具11的数据库软件来实现，以实现软件对电压的控制，本实用新型共制作了 22个环境变量，这些环境变量都被用来控制电压的调节。控制面板更直观地实现对电压的调节，控制面板上所有的控件均需与环境变量关联。本实用新型中，控制面板包括了对电压的离散控制和线性控制，离散控制是输入一些特殊的电压值，更方便地实现电压的调节，线性控制是将输入电压按照一定的步长，例如0.1V连续调节，更加精确地确定被测E⑶的过压和欠压临界值。CAPL编程是采用一种类C语言的编程语言，在本实用新型中采用CAPL编程来实现数据库与控制面板的关联，即通过编程对数据库中各个环境变量进行控制，实现控制面板各个电压值的调节。在对CAN总线进行过压和欠压验证时，通过上位机2调节控制面板上的离散或线性电压，对应的环境变量发生变化，从而判断出对应的电压值，相应的电压值将通过IO接口电缆输出至可编程电源13，可编程电源13继而将电压值输出至被测ECU，实现了对电压的自动调节，然后再通过示波器12和总线监测工具11监测总线波形和报文是否正常，从而达到了过压和欠压测试的目的。本实用新型可以对汽车ECU的CAN总线进行欠压和过压验证，实现了对电压的自动调节，保证CAN总线通讯的冗余性，避免不必要的故障发生。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种控制器局域网络总线欠压和过压的验证系统，其特征在于，所述系统包括 与被测电子控制单元连接，提供对被测电子控制单元欠压和过压测试接口的检测电路；以及 与所述检测电路连接，对输出电压进行控制，调节被测电子控制单元总线电压的上位机。
2.如权利要求1所述的控制器局域网络总线欠压和过压的验证系统，其特征在于，所述检测电路包括 与被测电子控制单元连接的可编程电源； 与所述可编程电源、被测电子控制单元分别连接的总线监测工具；以及 与被测电子控制单元连接的示波器。
3.如权利要求2所述的控制器局域网络总线欠压和过压的验证系统，其特征在于，所述总线监测工具与所述可编程电源通过IO接口电缆连接。
4.如权利要求2所述的控制器局域网络总线欠压和过压的验证系统，其特征在于，所述示波器采用2个通道，并联连接在被测电子控制单元控制器局域网络总线的差分接收发送线CAN_H和CAN_L上。
5.如权利要求2所述的控制器局域网络总线欠压和过压的验证系统，其特征在于，所述总线监测工具通过并联2个匹配电阻与电子控制单元控制器局域网络总线的差分接收发送线CAN_H和CAN_L连接。
专利摘要本实用新型适用于汽车领域，提供了一种控制器局域网络总线欠压和过压的验证系统，包括与被测电子控制单元连接，提供对被测电子控制单元欠压和过压测试接口的检测电路；以及与所述检测电路连接，对输出电压进行控制，调节被测电子控制单元总线电压的上位机。本实用新型可以对汽车ECU的CAN总线进行欠压和过压验证，实现了对电压的自动调节，保证CAN总线通讯的冗余性，避免不必要的故障发生。
文档编号G05B23/02GK202870618SQ20122053639
公开日2013年4月10日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者孙江辉, 姬广斌 申请人:北京汽车股份有限公司