一种总线电路及车外检测仪的制作方法

1.本实用新型涉及通信领域，具体涉及一种总线电路，以及一种车外检测仪。


背景技术：

2.单线双向通讯是一种用于通信领域的专业技术，可以实现信号在单一通道中同时双向的通讯的功能。现有的技术主要是通过集成芯片(integrated chip，ic)运算放大器和分立元器件构成串口通讯并转换成双向单线通讯，以满足iso9141标准的总线通讯协议。然而，运算放大器的反向输入的参考电压通常是由独立直流电源通过电阻分压来调节，在待机工况等低消费模式下无法关断，因而存在不可避免的暗电流消耗。
3.为了克服现有技术存在的上述缺陷，本领域亟需一种总线电路架构，用于消除低功耗模式下的暗电流消耗问题，从而进一步降低该总线电路的功耗。


技术实现要素：

4.以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之前序。
5.为了克服现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种总线电路，以及一种车外检测仪，能够在低功耗模式下断开直流电源到地端的通路，以消除直流电源到地端的暗电流消耗，从而降低其功耗。
6.具体来说，根据本实用新型的第一方面提供上述总线电路包括控制单元、连接器、通信电路及供电电路。所述通信电路的第一通信端连接所述控制单元，而其第二通信端连接所述连接器。所述供电电路的输出端连接所述通信电路的供电端。所述供电电路包括第一直流电源及至少一个晶体管。所述第一直流电源经由所述至少一个晶体管连接到地端及所述通信电路的供电端。所述至少一个晶体管的控制端连接所述控制单元的触发端。在所述至少一个晶体管关断时断开所述第一直流电源到所述地端的通路。
7.进一步地，在本实用新型的一些实施例中，所述供电电路中包括第一晶体管和第二晶体管。所述第一直流电源经由所述第一晶体管连接所述通信电路的供电端，并经由所述第二晶体管连接到地端。所述第一晶体管的控制端经由所述第二晶体管连接到所述地端。所述第二晶体管的控制端连接所述控制单元的触发端。
8.进一步地，在本实用新型的一些实施例中，所述第二晶体管在所述控制单元的触发端输出低电平时被关断。所述第一直流电源到所述地端的通路在所述第二晶体管关断时被断开。所述第一晶体管在所述第二晶体管关断时被关断。所述通信电路的供电端在所述第一晶体管关断时被关闭。此外，所述第二晶体管在所述控制单元的触发端输出高电平时被导通。所述第一晶体管在所述第二晶体管导通时被导通。所述通信电路的供电端在所述第一晶体管导通时被开启。
9.进一步地，在本实用新型的一些实施例中，所述通信电路包括具有不同通信方向的多条支路。第一通信支路的第一通信端连接所述控制单元的信号发送端。所述第一通信支路的第二通信端连接所述连接器。第二通信支路的第一通信端连接所述控制单元的信号接收端。所述第二通信支路的第二通信端连接所述连接器。
10.进一步地，在本实用新型的一些实施例中，所述通信电路包括第二直流电源、第三晶体管及第四晶体管。所述第二直流电源经由所述第三晶体管接地。所述第三晶体管的控制端连接所述控制单元的信号发送端。所述通信电路的供电端经由所述第四晶体管接地。所述第四晶体管的控制端连接到所述第三晶体管与所述第二直流电源之间。所述连接器连接到所述第四晶体管与所述通信电路的供电端之间。
11.进一步地，在本实用新型的一些实施例中，所述第三晶体管在所述控制单元的信号发送端输出低电平时被关断。所述第四晶体管在所述第三晶体管关断时被导通。所述连接器在所述第四晶体管导通时收到低电平信号。此外，所述第三晶体管在所述控制单元的信号发送端输出高电平时被导通。所述第四晶体管在所述第三晶体管导通时被关断。所述连接器在所述第四晶体管关断且所述通信电路开启时收到高电平信号。
12.进一步地，在本实用新型的一些实施例中，所述通信电路还包括第五晶体管及和第六晶体管。所述第二直流电源经由所述第五晶体管接地。所述第五晶体管的控制端经由所述第六晶体管连接所述通信电路的供电端。所述第六晶体管的控制端连接所述通信电路的供电端，并经由正向偏置的二极管连接所述连接器。所述控制单元的信号接收端连接到所述第五晶体管与所述第二直流电源之间。
13.进一步地，在本实用新型的一些实施例中，所述二极管在所述连接器输出低电平时被导通。所述第六晶体管在所述通信电路开启且所述二极管导通时被导通。所述第五晶体管在所述通信电路开启且所述第六晶体管导通时被导通。所述控制单元的信号接收端在所述第五晶体管导通时收到低电平信号。此外，所述第四晶体管在所述控制单元的信号发送端输出高电平时被关断。所述二极管在所述第四晶体管关断且所述连接器输出高电平时被关断。所述第六晶体管在所述二极管关断时被关断。所述第五晶体管在所述第六晶体管关断时被关断。所述控制单元的信号接收端在所述第五晶体管关断时收到高电平信号。
14.此外，根据本实用新型的第二方面提供的上述车外检测仪中包括本实用新型的第一方面提供的上述总线电路。所述总线电路的连接器连接到车辆端的通信接口，以获取所述车辆端的检测数据。
15.进一步地，在本实用新型的一些实施例中，所述总线电路的连接器经由所述车辆端的通信接口连接所述车辆端的车载电源，以获取所述车载电源的工作状态数据。
附图说明
16.在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本实用新型的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
17.图1示出了根据本实用新型的一些实施例提供的总线电路的结构示意图。
18.图2示出了根据本实用新型的一些实施例提供的待机模式的电路示意图。
19.图3示出了根据本实用新型的一些实施例提供的正向通信的电路示意图。
20.图4示出了根据本实用新型的一些实施例提供的反向通信的结构示意图。
21.图5示出了根据本实用新型的一些实施例提供的车外检测仪连接车辆的示意图。
22.附图标记
23.10
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控制单元
24.20
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连接器
25.30
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供电端
26.tx
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信号发送端
27.rx
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信号接收端
28.p_on
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触发端
29.kline
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通信端
30.vbatt
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第一直流电源
31.vcc
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第二直流电源
32.q1
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第一晶体管
33.q2
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第二晶体管
34.q3
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第三晶体管
35.q4
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第四晶体管
36.q5
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第五晶体管
37.q6
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第六晶体管
38.51
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车外检测仪
39.521
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头部单元
40.522
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车载电源
具体实施方式
41.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合优选实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。
42.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。
43.另外，在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“水平”、“垂直”应被理解为该段以及相关附图中所绘示的方位。此相对性的用语仅是为了方便说明之用，其并不代表其所叙述的装置需以特定方位来制造或运作，因此不应理解为对本实用新型的限制。
44.能理解的是，虽然在此可使用用语“第一”、“第二”、“第三”等来叙述各种组件、区域、层和/或部分，这些组件、区域、层和/或部分不应被这些用语限定，且这些用语仅是用来区别不同的组件、区域、层和/或部分。因此，以下讨论的第一组件、区域、层和/或部分可在不偏离本实用新型一些实施例的情况下被称为第二组件、区域、层和/或部分。
45.如上所述，现有的技术主要是通过集成芯片(integrated chip，ic)运算放大器和分立元器件构成串口通讯并转换成双向单线通讯，以满足iso9141标准的总线通讯协议。然而，运算放大器的反向输入的参考电压通常是由独立直流电源通过电阻分压来调节，在待机工况等低消费模式下无法关断，因而存在不可避免的暗电流消耗。
46.为了克服现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种总线电路，以及一种车外检测仪，能够消除低功耗模式下的暗电流消耗问题，从而进一步降低该总线电路的功耗。另外，通过采用分立器件，本实用新型具有器件成本低且易于采购的优势。
47.在一些非限制性的实施例中，本实用新型的第一方面提供的上述总线电路，可以被配置于本实用新型的第二方面提供的上述车外检测仪中，用于实现该车外检测仪与车机系统的数据交互，并在低功耗模式下消除该车外检测仪中的暗电流消耗问题，从而进一步降低该车外检测仪的功耗。
48.具体请参考图1至图4。图1示出了根据本实用新型的一些实施例提供的总线电路的结构示意图。图2示出了根据本实用新型的一些实施例提供的待机模式的电路示意图。图3示出了根据本实用新型的一些实施例提供的正向通信的电路示意图。图4示出了根据本实用新型的一些实施例提供的反向通信的结构示意图。
49.如图1所示，本实用新型提供的上述总线电路中可以配置有控制单元10、连接器20、通信电路及供电电路。在此，该控制单元10可以选用微控制单元(micro controlling unit，mcu)等器件。该通信电路的第一通信端连接控制单元10，而其第二通信端连接连接器20，以实现控制单元10与连接器20之间的数据交互。该供电电路中至少配置有第一直流电源vbatt及至少一个晶体管q2。该供电电路的输出端连接该通信电路的供电端30，用于调节该通信电路的通断。
50.具体来说，该供电电路中可以包括第一晶体管q1和第二晶体管q2。第一直流电源vbatt经由第一晶体管q1连接通信电路的供电端30，并经由第二晶体管q2连接到地端。第一晶体管q1的控制端经由第二晶体管q2连接到地端，第二晶体管q2的控制端连接控制单元10的触发端p_on。响应于控制单元10的触发端p_on输出高电平，第二晶体管q2将在该高电平的驱动下导通，进而导通第一晶体管q1。如此，通信电路的供电端30将在第一晶体管q1导通时被开启，从而使通信电路进入工作模式。
51.反之，如图2所示，响应于控制单元10的触发端p_on输出低电平，第二晶体管q2将在该低电平的作用下关断，进而关断第一晶体管q1。此时，通信电路的供电端30将在第一晶体管q1关断时被关闭。第一直流电源vbatt到地端的通路随第二晶体管q2关断时被断开，从而使通信电路进入低功耗的待机模式。与此同时，由于第一直流电源vbatt到地端的通路也会在第二晶体管q2关断时被同步断开，本实用新型提供的上述供电电路能够在低功耗模式(例如：待机模式)下断开直流电源vbatt到地端的通路，以消除暗电流消耗的问题，从而进一步降低总线电路的功耗。
52.进一步地，在图1所示的实施例中，本实用新型提供的上述通信电路可以优选地具
备双向通讯的功能。具体来说，该通信电路中可以包括具有不同通信方向的多条通信支路。例如，第一通信支路的第一通信端可以连接控制单元10的信号发送端tx，而其第二通信端可以连接连接器20的通信端kline，以构成控制单元10向连接器20的单向通信支路。又例如，第二通信支路的第一通信端可以连接控制单元10的信号接收端rx，而其第二通信端可以连接连接器20的通信端kline，以构成连接器20向控制单元10的单向通信支路。
53.更具体地，通信电路中可以配置有一个或多个第二直流电源vcc，用以解决控制单元10内部电压与外部信号电平不一致的问题。此外，该通信电路中还可以配置有第三晶体管q3及第四晶体管q4。在此，第二直流电源vcc经由第三晶体管q3接地。第三晶体管q3的控制端连接控制单元10的信号发送端tx。通信电路的供电端30经由第四晶体管q4接地。第四晶体管q4的控制端连接到第三晶体管q3与第二直流电源vcc之间。连接器20连接到第四晶体管q4与通信电路的供电端30之间。
54.如图3所示，当控制单元10的信号发送端tx输出低电平时，第三晶体管q3将在该低电平的作用下关断，第四晶体管q4将在第三晶体管q3关断时被导通，而连接器20的通信端kline将在第四晶体管q4导通时收到低电平信号。反之，当控制单元10的信号发送端tx输出高电平时，第三晶体管q3将在该高电平的驱动下导通，第四晶体管q4将在第三晶体管q3导通时被关断，而连接器20的通信端kline将在第四晶体管q4关断且通信电路开启时收到高电平信号。如此，本实用新型即可经由该第一通信支路的电路架构，实现控制单元10向连接器20的通信。
55.此外，在图1所示的实施例中，通信电路中还可以优选地配置有第五晶体管q5及和第六晶体管q6。在此，第二直流电源vcc经由第五晶体管q5接地。第五晶体管q5的控制端经由第六晶体管q6连接通信电路的供电端30。第六晶体管q6的控制端连接通信电路的供电端30，并经由正向偏置的二极管d1连接到连接器20。控制单元10的信号接收端rx连接到第五晶体管q5与第二直流电源vcc之间。
56.如图4所示，当连接器20的通信端kline输出低电平时，二极管d1将在该低电平的作用下被导通，第六晶体管q6将在通信电路开启且二极管d1导通时被导通，第五晶体管q5将在通信电路开启且第六晶体管q6导通时被导通，而控制单元10的信号接收端rx将在第五晶体管q5导通时收到低电平信号。反之，当控制单元10的信号发送端tx输出高电平时，第四晶体管q4将在该高电平的驱动下被关断，而二极管d1将在该第四晶体管q4关断且连接器20的通信端kline输出高电平时被关断。相应地，第六晶体管q6将在二极管d1关断时被关断，第五晶体管q5在第六晶体管q6关断时被关断，而控制单元10的信号接收端rx将在第五晶体管q5关断时收到高电平信号。如此，本实用新型即可经由该第二通信支路的电路架构，实现连接器20向控制单元10的通信。此外，通过图1所示的电路架构，本实用新型还能基于单线实现双向通讯，从而进一步减少总线电路的电路接口端子数量，并减少车身线束。
57.此外，请参考图5。图5示出了根据本实用新型的一些实施例提供的车外检测仪连接车辆的示意图。
58.如图5所示，本实用新型的第二方面提供的上述车外检测仪(off board tester)51中可以配置有本实用新型的第一方面提供的上述总线电路。在基于该车外检测仪51进行车辆检测时，检查员可以将该总线电路的连接器20连接到车辆端的通信接口kline，并经由该通信接口kline获取车辆端的检测数据。
59.具体来说，在进行车辆检测的过程中，车外测试仪51可以首先经由通信接口kline，向车辆端的头部单元(head unit)521发送诊断请求。响应于该诊断请求，头部单元521会根据诊断请求内容做出相应的诊断响应，并经由通信接口kline将获取的诊断结果数据返回给车外测试仪51。
60.进一步地，在本实用新型的一些实施例中，车外测试仪51的连接器20还可以经由车辆端的通信接口kline连接车辆端的车载电源522。响应于车外测试仪51发送的电源状态诊断需求，头部单元521还可以将车载电源522的工作状态数据返回给车外测试仪51。
61.提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。