一种基于现场总线的车辆控制信号传输装置的制作方法

本技术涉及车载数据传输，具体涉及一种基于现场总线的车辆控制信号传输装置。

背景技术：

1、在现代社会中，电动自行车作为一种环保、经济的出行方式，在城市交通中得到了广泛的应用。然而，传统的电动自行车控制线路方案存在一系列问题，制约了其性能、可靠性和可维护性的提升。

2、目前，电动自行车的控制线路主要采用模拟线缆，其中各个电子部件之间的连接线条多达数十条。这些模拟线束不仅在数量上增加了车辆线缆的复杂性，也增加了维修和维护的难度。由于线束的长度较长，信号传输存在信号衰减的问题，影响了整个系统的可靠性。此外，由于线缆的连接较为繁琐，生产过程中容易出现错接、接反等问题，从而影响了生产效率和生产质量。同时，这些问题还导致了资源的浪费，加剧了环境压力。

技术实现思路

1、为了解决以上问题，本实用新型的目的在于提出一种基于现场总线的车辆控制信号传输装置，以实现电动自行车控制线路的优化。本实用新型引入了数字信号传输和集成设计，旨在降低成本、提高可靠性、方便维护和维修。通过将多种控制信号和模拟量采集转换为数字信号，通过一根线缆进行传输，从而减少线缆数量、降低线缆的使用成本。同时，本装置集成了连接器，采用防呆设计，以确保正确的连接，提高了生产效率和生产质量。本装置的引入使得电动自行车控制线路在结构、性能和维护方面都得到了显著的改善，为电动自行车行业的发展带来了新的可能性。

2、基于上述目的，本实用新型提供了一种基于现场总线的车辆控制信号传输装置，包括信号采集端、线缆和信号接收端，所述信号采集端位于车辆头部，用于采集车辆头部的控制信号，所述信号接收端位于车辆尾部，所述信号采集端通过一根线缆与所述信号接收端进行数据通讯；所述信号接收端用于将接收的控制信号输出到执行单元执行控制。

3、作为本实用新型的进一步方案，所述信号采集端包括信号采集模块、输入连接器、分控制电路板以及第一转换器，所述信号采集模块用于采集车辆头部进行车辆控制时信号源产生的模拟信号，所述输入连接器连接在分控制电路板上，所述分控制电路板通过第一转换器连接线缆。

4、作为本实用新型的进一步方案，所述输入连接器上设有若干用于模拟信号输入的输入接头，所述输入连接器和输入接头组成信号采集模块连接信号源的接口。

5、作为本实用新型的进一步方案，所述分控制电路板用于对所述输入连接器和输入接头输入的所述控制信号处理并转发至第一转换器，将模拟信号转换为数字信号。

6、作为本实用新型的进一步方案，所述第一转换器为信号采集端的a/d转换电路，用于将信号采集模块采集的车辆控制时的模拟信号转换为数字信号，并通过线缆进行单线通讯的方式将数据发送到信号接收端。

7、作为本实用新型的进一步方案，所述信号采集模块采集的车辆控制时的模拟信号包括仪表信号、转把信号、档位开关信号、喇叭开关信号以及左右转向开关信号。

8、作为本实用新型的进一步方案，所述信号接收端用于接收从信号采集端传输的数字信号，并将所述数字信号还原为模拟信号，所述信号接收端包括第二转换器、输出连接器以及执行单元，其中，第二转换器为d/a转换电路，第二转换器通过输出连接器连接执行单元，d/a转换电路将收到的数字信号还原为模拟信号，输出到执行单元。

9、作为本实用新型的进一步方案，所述输出连接器为信号接收端提供独立连接至执行单元的若干接口。

10、作为本实用新型的进一步方案，所述信号采集端还包括：

11、采集端电源电路：包括防反接二极管、过压保护电路以及稳压输出为mcu供电的ldo，用于输出稳定的5v电压；

12、前左右转向灯输出控制电路：用于控制电动自行车的前左右转向灯；

13、采集端12v电压检测电路：用于监测车辆的dc/dc模块是否失效，当失效时通过led给出相应提示；

14、转把供电电路：用于将5v电压经过二极管，提供4.7v的电压给转把；

15、采集端mcu主控电路：用于信号采集端的通信、输入采集以及输出控制。

16、输入采集处理电路：用于车辆控制时模拟信号的输入处理，以供mcu进行采集。

17、作为本实用新型的进一步方案，所述信号接收端还包括：

18、接收端电源电路：包括过压保护电路、稳压输出为mcu供电的ldo，输出稳定的5v电压；

19、转把信号还原电路：包括二阶有源滤低通波器，用于与mcu的pwm输出结合实现dac功能，还原转把的实时电压值；

20、接收端12v电压检测电路：用于监测车辆的dc/dc模块是否失效，当失效时通过led给出提示；

21、接收端mcu主控电路：用于通信、行车灯控制、左右转向灯控制、刹车灯控制、挡位控制输出、刹车信号输出、巡航控制输出以及转把信号还原控制；

22、逻辑控制输出电路：用于执行mcu发出的控制信号，实现电平变换等功能。

23、作为本实用新型的进一步方案，所述信号采集端和信号接收端均设有防呆结构，避免插反或插错，提高生产效率和产品良率。

24、与现有技术相比较而言，本实用新型提出的一种基于现场总线的车辆控制信号传输装置，具有以下有益效果：

25、1.成本效益：本实用新型的基于现场总线的车辆控制信号传输装置通过数字信号进行传输，大幅减少了所需线缆数量，从而降低了制造成本，较少的线缆使用降低了线缆及布线时原材料的消耗，有助于降低生产成本，提高生产效率。

26、2.高度可靠性：本实用新型中集成式设计减少了连接点，减少了潜在的连接问题和失误，从而提高了整个系统的可靠性，防呆设计和集成连接器进一步降低了错误连接的风险，确保了系统的稳定运行。

27、3.维护便捷：通过数字信号传输使得故障诊断更加准确，有助于维护人员更快地找到故障点，模块化设计使得维护更加便捷，减少了线缆的占用空间，故障模块可以更快速地被替换，缩短了维修时间。

28、4.高精准控制：能够更准确地传递车辆控制信号，实现更精准的操控，本实用新型的装置适用于不同车型和配置，通过数字信号传输的灵活性，可以根据不同需求进行定制。

29、综上所述，本实用新型的基于现场总线的车辆控制信号传输装置具备较好的成本效益、高度可靠性、维护便捷、资源节约、空间优化、高精准控制、适应性增强和未来扩展性，能够为电动自行车等交通工具的控制装置带来了革新和升级。

30、本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种基于现场总线的车辆控制信号传输装置，其特征在于，包括信号采集端、线缆和信号接收端；

2.根据权利要求1所述的基于现场总线的车辆控制信号传输装置，其特征在于，所述信号采集端包括信号采集模块、输入连接器、分控制电路板以及第一转换器，所述信号采集模块用于采集车辆头部进行车辆控制时信号源产生的模拟信号，所述输入连接器连接在分控制电路板上，所述分控制电路板通过第一转换器连接线缆。

3.根据权利要求2所述的基于现场总线的车辆控制信号传输装置，其特征在于，所述输入连接器上设有若干用于模拟信号输入的输入接头，所述输入连接器和输入接头组成信号采集模块连接信号源的接口。

4.根据权利要求3所述的基于现场总线的车辆控制信号传输装置，其特征在于，所述分控制电路板用于对所述输入连接器和输入接头输入的所述控制信号处理并转发至第一转换器，将模拟信号转换为数字信号。

5.根据权利要求4所述的基于现场总线的车辆控制信号传输装置，其特征在于，所述第一转换器为信号采集端的a/d转换电路，用于将信号采集模块采集的车辆控制时的模拟信号转换为数字信号，并通过线缆进行单线通讯的方式将数据发送到信号接收端。

6.根据权利要求5所述的基于现场总线的车辆控制信号传输装置，其特征在于，所述信号接收端用于接收从信号采集端传输的数字信号，并将所述数字信号还原为模拟信号，所述信号接收端包括第二转换器、输出连接器以及执行单元，其中，第二转换器为d/a转换电路，第二转换器通过输出连接器连接执行单元，d/a转换电路将收到的数字信号还原为模拟信号，输出到执行单元。

7.根据权利要求6所述的基于现场总线的车辆控制信号传输装置，其特征在于，所述输出连接器为信号接收端提供独立连接至执行单元的若干接口。

8.根据权利要求2所述的基于现场总线的车辆控制信号传输装置，其特征在于，所述信号采集端还包括：

9.根据权利要求6所述的基于现场总线的车辆控制信号传输装置，其特征在于，所述信号接收端还包括：

10.根据权利要求9所述的基于现场总线的车辆控制信号传输装置，其特征在于，所述信号接收端还包括底壳、顶壳、线路板以及防水胶槽，其中，所述线路板安装在底壳和顶壳之间，信号接收端的执行单元的插件的脚焊接在线路板上，顶壳外侧面设有用于插件安装的插座，所述顶壳外侧面还设有若干个防水胶槽。

技术总结
本技术提供了一种基于现场总线的车辆控制信号传输装置，该装置包括信号采集端、线缆和信号接收端，所述信号采集端位于车辆头部，用于采集车辆头部的控制信号，所述信号接收端位于车辆尾部，所述信号采集端通过一根线缆与所述信号接收端进行数据通讯；所述信号接收端用于将接收的控制信号输出到执行单元执行控制。本技术引入了数字信号传输和集成设计，通过将多种控制信号和模拟量采集转换为数字信号，通过一根线缆进行传输，从而减少线缆数量、降低线缆的使用成本；集成了连接器，采用防呆设计，确保了正确的连接，提高了生产效率和生产质量。

技术研发人员：邓秋华
受保护的技术使用者：邓秋华
技术研发日：20230822
技术公布日：2024/1/5