专利名称：一种带can接口的车用中控锁控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车用中控锁控制装置，特别是一种带有CAN通信接口的车用中控锁控制装置。
背景技术：
车辆技术日新月异，网络化控制水平越来越高，对中控锁也提出了越来越高的智能化要求。现有的中央控制门锁一般都是作为一套独立系统来工作的，其控制思想、工作状态等信息难于同车辆上其他系统相联系，大大限制了车身控制一体化的功能实现。申请号为200420050492.7的中国专利汽车车门中控锁及车窗玻璃自动控制装置介绍了一种中控锁控制装置，采用传统检测线方式接入信号，根据信号控制中控锁动作。中国专利200420118134.5“汽车防盗报警中控锁”设计有专门的遥控接收电路和报警电路，强调防盗报警功能。总体来讲，目前的车辆中控锁存在有接口功能单一，线路众多，安装复杂，实际使用时将占用大量的空间的弊端。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的接口功能单一，线路众多，安装复杂，实际使用时占用大量的空间的弊端，提出一种带有CAN通信的中控锁控制装置。本发明功能齐全，成本低廉，能够与车辆上其他系统实现信息互通，具有一定的智能，扩展性好。
本发明包括电源电路[1]，实现CAN通信驱动的CAN接口电路[2]，实现消息接收、发送、信息处理和控制的单片机电路[3]，驱动中央控制门锁的马达驱动电路[4]，检测中央控制门锁位置状态的位置检测电路[5]，检测驱动马达电流的过流检测电路[6]，以及接口电路[7]。
所述的电源电路[1]将车上蓄电池提供的12V电源经过滤波、变压、再滤波之后得到稳定的供电电压，该供电电压向CAN通信的驱动芯片、单片机、马达驱动芯片、中控锁状态检测芯片和马达线圈过流检测芯片提供稳定的电压。
CAN接口电路[2]中的CAN驱动芯片是CAN协议控制器和物理总线之间的接口，能够对总线提供差动发送能力并对CAN控制器提供差动的接收能力。
单片机电路[3]的单片机U3内嵌有CAN协议控制器。单片机电路通过CAN_TX、CAN_RX两个管脚实现总线信息的收发，同时，监测中控锁位置和中控锁驱动马达是否过流。根据接收到的CAN和监测信息，结合中控锁智能控制思想，输出中控锁驱动马达的控制信号。若有危险警告，驱动LED1报警。
中央控制门锁马达驱动电路[4]以电机驱动芯片BTS770为核心，接受单片机的控制信号，按照控制信号的要求输出马达驱动电流。为保证输出电流平稳，在电机两侧加入滤波电路。该部分电路能够根据驱动马达的驱动电流，在SL管脚处产生相应的电流信号，该电流信号经过电阻转变为电压信号提供给过流检测电路。
中控锁位置检测电路[5]实质是要监测开关S1的位置状态。由于中控锁驱动马达带动齿轮齿条机构，齿轮齿条机构带动中央控制门锁锁止机构，而该齿轮齿条机构又与监测开关S1联动。因而，开关S1的位置状态能够反映出中央控制门锁的状态。在电路设计中，使用带有正反馈的反相比较输入，使得电路具有滞回效应，此种设计的目的是在保证分辨率的前提下，使得输入信号在门限附近时，不会产生不必要的抖动，避免检测电路的误判。
过流检测电路[6]实质是一个比较放大电路，它利用马达驱动电路[4]提供的状态信号，经过放大后提供给单片机RB0管脚。该管脚通过检测电平高低来判断驱动电流是否超出额定范围。
接口电路[7]包括三个接口J1、J2、J3，J1接口是供单片机程序在线编程烧写，J2接口提供了本电路的电源正极、负极、马达控制线和参考电压，J3提供CAN总线接入和本地控制信号线。
通信协议规定了中控锁装置节点地址为218至211，对应车辆四个车门位置的中控锁节点。通信速率为250K、消息帧包括接收消息帧和发送消息帧。
接收消息帧帧号61778，接收参数有车速、点火开关位置、本地控制中控锁允许、网络中控锁控制命令。车速、点火开关位置用于检测车辆状态，本地控制中控锁允许、网络中控锁控制命令用于设定中控锁本地控制开关权限和网络控制命令动作。参数具体使用方法参考具体实施说明部分。
发送消息帧帧号为61882，发送参数有中控锁位置、中控锁故障、中控锁警告和限制车速。中控锁位置参数表明中控锁位置状态，中控锁故障、中控锁警告和限制车速三参数是在故障或警告状态下发送给车辆其他系统的控制参数，执行动作由CAN总线接收系统执行。此三个参数用于保障车辆行驶安全。发送消息帧参数具体使用方法参考具体实施说明部分。
本发明的控制流程分为四个部分，分别是初始检测部分、控制命令确认部分、智能控制部分、中控锁驱动部分。初始检测部分在程序运行之初检测是否存在故障。控制命令确认程序区分网络控制命令和本地控制命令的权限，根据权限确定中控锁应当执行的动作。智能控制子程序主要但不唯一指安全保护程序。在网络控制和本地控制命令的执行动作都为无动作的情况下，中控锁能够根据接收到的车辆状态消息，结合中控锁自身状态判断是否应当有动作并执行之，从而实现中控锁的智能控制功能。本发明的智能控制程序实例是一段安全保护程序，由中控锁控制装置判断是否存在危险采取相应安全措施。低速行驶状态下，控制装置发出警告并限制车速。高速行驶状态下，自动控制中控锁闭锁。中控锁驱动程序在驱动马达转动过程中检测是否存在错误并检测中控锁位置状态，保证中控锁能够驱动到位。对于CAN消息接收，软件实现采用查询方式处理，每次循环检测是否收到CAN消息。对于CAN消息发送，周期性发送采用中断方式，每间隔1s进入定时器0的中断处理程序，向车辆其他系统发送lockout消息。如果检测到系统故障，立即向总线发送消息。
综上所述，本发明具有以下特点1)车辆低速行驶状态下检测中央控制门锁是否闭锁到位。如果没有闭锁到位，中控锁将通过CAN总线想车辆其他系统报警，同时中控锁附近的警告灯闪烁。同时，中控锁向车辆动力驱动系统发送速度限制命令，避免车速过高造成危险。
2)中控锁监测总线上车速信号，若车速达到或者超过一定程度时，中控锁自动闭锁。此智能控制是因为车辆行驶过程中，可能会有乘员操纵中控锁，造成中控锁解锁。
3)中控锁状态检测电路有具有滞回特性，能够避电压在临界点附近产生抖动，而形成的中控锁状态误判。
4)中控锁驱动马达电路具有过流保护功能，避免马达过流烧毁。
5)中控锁系统备有本地控制开关，如果车内乘员想控制中控锁，可以操作本地控制开关执行。
图1是本发明的电路整体结构图；图2是本发明供电电源电路原理图；图3是本发明CAN总线接口电路原理图；
图4是本发明单片机控制电路原理图；图5是本发明马达驱动电路原理图；图6是本发明中控锁位置检测电路原理图；图7是本发明过流检测电路原理图；图8是本发明接口电路原理图；图9是本发明程序流程总图；图10是本发明安全保护程序流程图；图11是本发明中断程序流程图。
具体实施例方式
以下结合附图和具体实施方式
进一步说明本发明。
1、电路结构如图1所示，本发明包括电源电路[1]、CAN接口电路[2]、单片机电路[3]、中央控制门锁马达驱动电路[4]、中控锁位置检测电路[5]，过流检测电路[6]以及接口电路[7]。
电源电路[1]向CAN通信驱动芯片、单片机、马达驱动芯片、中控锁状态检测芯片和马达线圈过流检测芯片提供稳定的电压。
CAN接口电路[2]的CAN驱动芯片是CAN协议控制器和物理总线之间的接口，对总线提供差动发送能力并对CAN控制器提供差动的接收能力。
单片机电路[3]使用单片机型号为PIC18F258，内嵌有CAN协议控制器，通过CAN_TX、CAN_RX两个管脚实现总线信息的收发，同时监测中控锁位置和中控锁驱动马达是否过流。根据接收到的CAN和监测信息，结合中控锁智能控制思想，输出中控锁驱动马达的控制信号。
中央控制门锁马达驱动电路[4]接受单片机的控制信号，按照控制信号的要求输出马达驱动电流。电机两侧的滤波电路根据驱动马达的驱动电流，在SL管脚处产生相应的电流信号，该电流信号经过电阻转变为电压信号提供给过流检测电路。
中控锁位置检测电路[5]监测开关S1的位置状态。由于中控锁驱动马达带动齿轮齿条机构，齿轮齿条机构带动中央控制门锁锁止机构，而该齿轮齿条机构又与监测开关S1联动。因而，开关S1的位置状态能够反映出中央控制门锁的状态。在电路设计中，使用带有正反馈的反相比较输入，使得电路具有滞回效应，此种设计的目的是在保证分辨率的前提下，使得输入信号在门限附近时，不会产生不必要的抖动，避免检测电路的误判。
过流检测电路[6]利用马达驱动电路[5]提供的状态信号，经过放大后提供给单片机RB0管脚。单片机通过检测该管脚电平高低来判断驱动电流是否超出额定范围。
接口电路[7]包括三个接口J1、J2、J3，J1接口是供单片机程序在线编程烧写，J2接口提供了本电路的电源正极、负极、马达控制线和参考电压，J3提供CAN总线接入和本地控制信号线。
接口电路7以接插件方式与外部相连，P1接口与J1接插，连接在线编程接口MCLR、VCC、GND、PGD、PGC。P2接口与J2接插，连接CAN_H、CAN_L信号和本地控制信号LC1、LC2；P3接口与J3接插，接蓄电池电源正负极、参考电压Vrf和马达驱动线路MO1、MO2；电源电路[1]中电源芯片U1管脚IN、GND所在线路分别接接口电路7中J2的VBB、GND，管脚OUT所在线路与其他单元电路VCC相连；CAN接口电路[2]的驱动芯片6、7管脚与接口J3的CAN_L、CAN_H相连，管脚1、4与单片机23、24管脚相连；单片机电路3的单片机管脚11、12与接口J3的LC1、LC2相连，管脚7、3、4、5、6分别与马达驱动电路[4]的驱动芯片管脚8、7、6、2、13相连，管脚1、20、8、28、27、分别与接口J1相连，管脚21与过流检测电路6的芯片管脚1相连，管脚22与位置检测电路5的芯片管脚2相连；马达驱动电路4的驱动芯片管脚19、5、24、10和位置检测电路5的VBB接口全部与接口J2的VBB连接；马达驱动芯片的22、23、1、3、25、28连接在一起，20、21、12、14、15、18连接在一起，分别与接口J2的MO1、MO2相连；管脚27、26、17、16连在一起后与过流检测电路[6]的芯片管脚3相连。
本发明电源电路1如图2所示。汽车蓄电池提供12V的供电电压，该电压通过接口电路[7]的P2接口接入电路VBB处，然后电路分为两部分一部分通过电容C13接地，目的是滤去电路中的高频交流部分，另一部分经过二极管D2，保险丝F1，电感L1连接到电压转换芯片LM2931的IN管脚，在电感L1之后，IN管脚前并联两个电容C4、C14。二极管D2的目的是抑制电流反馈，保证供电电源的独立性，保险丝F1的作用是防止电流过大烧毁后面的元器件，电感L1和电容C4、C14组成低通LC滤波器，为电压转换芯片提供纯净、稳定的供电电源。经电压转换芯片转换后，线路电压变为5V，利用电容C8、C9、C10、C15再次滤波后得到电压VCC，作为电路中各芯片的供电电压。
CAN总线接口电路2如图3所示。CAN总线信号线CAN_H和CAN_L通过接口电路7]接口P3接入CAN驱动芯片TJA1050。驱动芯片除正常的接电源，接地外，电阻R2一端接CAN驱动芯片RS管脚，一端接地，目的是设置驱动芯片的工作模式为高速模式。CAN驱动芯片与单片机3的通信通过输出管脚TXD和输入管脚RXD实现。
单片机电路3如图4所示。单片机采用的型号为PIC18f258，其基本的连线有VDD管脚接供电电源VCC，VSS接地，OSC1、OSC2间接晶振XT1。VDD、VSS两管脚之间通过电容C5相连，避免信号耦合干扰。晶振两端各连接一个电容C6、C7然后接地，其目的同样是避免信号耦合干扰。单片机RA1、RA2、RA3、RA4端口分别与中控锁马达驱动芯片IH1、IH2、IL1、IL2相连接，用于控制马达动作。RA5经电阻与中控锁马达驱动芯片ST管脚相连，电路目的是用于故障诊断，能够检测出温度过高、电压过低和断路等故障。RB0管脚与过流检测电路6的输出端相连，用以检测驱动马达的驱动状态。单片机CAN_TX、CAN_RX管脚用于CAN信息的收发，分别与CAN驱动芯片的RX、TX管脚相连。结合通信协议，可以通过CAN总线获取当前车速、钥匙位置、驾驶人员发出的网络中控锁控制信号等，同时能够向车上其他系统发送中控锁状态信息。RC2通过一个发光二级管LED1和电阻R12接地，LED1闪烁表示状态危险。RC0、RC1管脚分别接接口电路7中J3接口本地中控锁控制线，用以检测本地中控锁的控制信号输入。MCLR、VCC、GND、RB6、RB7分别与接口电路7中J1相连，用以实现程序在线调试、烧写。
中央控制门锁马达驱动电路[4]如图5所示。中控锁马达驱动电路4通过芯片BTS770来实现，本电路只应用了BTS770的部分功能。BTS770芯片供电电源通过电阻R5接ST管脚，DHVS管脚全部与接口电路[7]中J2的VBB相连。IH1、IH2、IL1、IL2与单片机RA1、RA2、RA3、RA4管脚相连，用以接收马达控制信号。SL1、SL2管脚根据驱动马达的电流不同，能够输出不同的电流，线路经电阻R8后与GND管脚相连并接地，将电流信号转换为电压信号作为过流检测信号提供给单片机U3。SH1与DL1连在一起、SH2与DL2连在一起后分别连接到接口电路[7]中J3的MO1、MO2接口。由于连接驱动马达的两端，为防止冲击电压，在马达两端分别并联了电容C1、C2和C11、C12，电容另一端接地。
中控锁位置检测电路5如图6所示。位置检测电路5]围绕比较器芯片LM339搭建。开关S1与驱动马达带动的齿轮齿条机械连接，其位置能够反映出中控锁状态。驱动马达正转到极限位置时，中控锁闭锁，其机械联动机构推动开关SW闭合，反之，开关S1打开时，表示马达反转，中控锁打开。开关一侧接供电电源信号VCC，另一侧与比较器负极信号输入端相连，同时，通过电阻R3接地，使负极输入端在开关打开时输入低电平，闭合时输入高电平。比较器正极输入端通过电阻R9输入参考电压，参考电压通过接口电路由外部电路提供。正极输入端同时还并联有两个电阻R10、R11，电阻R10另一端接地，电阻R11另一端与比较器输出端相连，该部分电路形成正反馈电路，避免比较器正负极输入端电压值接近时在输出端出现抖动。位置检测电路输出端与单片机RB1相连。供电电源与比较器电源端相连，同时通过上拉电阻R1与比较器输出端相连。
过流检测电路6如图7所示。过流检测电路是一个常用的运算放大电路，电源端接VCC、接地端接地，正极输入端直接与马达驱动芯片SL端相连，作为运算放大的信号。负极输入端并联两个电阻R6、R7，电阻R6另一端与比较器输出端相连，R7另一端接地。比较器输出端与单片机RB0管脚相连。为避免冲击电压，比较器输出端通过电容C3接地。
接口电路7如图8所示。接口电路有三个接口。J1接口是供单片机程序在线编程烧写，J2接口提供了本电路的电源正极VCC、负极GND、马达控制线MO1、M02和参考电压Vrf，J3提供CAN总线接入CAN_H、CAN_L和本地控制信号线LC1、LC2。
2、通信协议本发明通信协议遵从CAN2.0B标准，协议格式参考SAE J1939。具体方法是节点地址采用J1939目前没有应用的地址。参数组编号用29位ID格式，且选取J1939没有应用的参数组编号。传输的具体参数根据本发明需要来规定。
根据以上原则，本发明通信协议中规定中控锁节点地址为218至211，分别对应车辆左前、右前、左后、右后四个车门位置的中控锁节点，通信速率为250k，数据字节8字节。
本发明通信协议中控锁接收消息帧如表1所示表1
中控锁接收的消息帧名称为lockin，帧号为61778。消息帧中规定有车速、点火开关位置、本地中控锁控制允许、网络控制中控锁命令共计4个信号。其中车速和点火开关位置信号为状态检测信号，分别从车辆动力驱动系统和车身控制系统获取。本地中控锁控制允许、网络控制中控锁命令为控制信号，由驾驶人员发送，经过CAN总线传输。本地中控锁控制允许表示中控锁是否接受本地开关控制，体现了驾驶人员与乘客的权限。网络控制中控锁命令是驾驶人员希望中控锁执行的命令。
本发明通信协议中控锁发送消息帧如表2所示，表2
中控锁发送的消息帧名称为lockout，帧号为61882。消息帧中规定有中控锁位置、中控锁故障、中控锁警告、限制车速共计4个信号，信号提供给车辆其他系统，为车辆总体控制策略提供状态参数。中控锁位置参数无论在正常状态还是故障状态下都是中控锁发送的重要参数。中控锁故障、中控锁警告、限制车速信号是在故障或者警告状态下应用的。正常状态下，该三参数均为0，表明无故障或无警告。中控锁故障中又详细分为驱动马达过流故障和驱动马达报错两种故障。驱动马达过流故障通过过流检测电路测得，信号经过单片机RBO管脚测得。驱动马达报错故障经马达驱动芯片检测，报错是指可能存在温度过高、驱动电压过低或者断路故障。中控锁警告参数表明在当前车辆中控锁状态下，车辆运行存在危险，提醒驾驶人员注意中控锁状态。限制车速信号发送给动力驱动系统，表示是否需要限制车速以保障安全，限制车速的执行由动力驱动系统控制实现。
如图9所示，本发明的中控锁控制装置控制流程主程序主要分为四个部分，分别是初始检测、控制命令确认、智能控制和中控锁驱动。
初始检测部分指控制装置初始化、驱动马达错误检测和检测中控锁位置三个步骤。单片机U3完成程序初始化，设置控制装置各部分的初始值。通过马达驱动电路4和过流检测电路6检测是否存在故障。如果存在故障，将使单片机U3管脚7和管脚21处于高电平状态。单片机检测管脚7、21状态后，将控制CAN接口电路2向CAN网络发送中控锁状态消息，报告中控锁存在故障，提醒驾驶员加以注意。通过位置检测电路5测得中控锁当前位置，并将位置参数保留，以便于后面程序应能够用。
控制命令确认部分由单片机检测网络上发送的控制消息和本地开关的控制信号。单片机解析lockin消息中“本地中控锁控制允许”参数和“网络控制中控锁命令”两个参数。单片机U3通过检测管脚11、12的电平状态来判断是否有本地开关控制信号。若“本地中控锁控制允许”参数为允许，则本地控制有效，单片机U3控制马达驱动电路4按照管脚11、12的状态控制中控锁马达，否则，按照“网络控制中控锁命令”控制中控锁马达。如果单片机U3检测管脚11、12的电平状态均为低电平，则表明本地控制命令无输入，单片机电路3按照“网络控制中控锁命令”控制马达驱动电路4。
如果控制命令确认程序认为当前没有控制命令输入，即单片机解析lockin消息中“网络控制中控锁命令”为无动作，且检测管脚11、12的状态均为低电平，证明本地控制命令无信号输入，则程序进入智能控制部分。单片机根据lockin消息的解析结果获得车速、点火开关位置信息，通过检测位置检测电路[5]的输出电平获得当前中控锁位置信息。根据上述程序获得的信息，单片机控制程序判断是否需要控制中控锁以及如何控制中控锁。图12是一段安全保护程序流程图，该段程序实现两个功能，第一个实现的功能是单片机解析lockin消息，获得车速参数，并根据以前的车速参数判定车辆加减速状态。根据位置检测电路输出电平判断中控锁位置状态。若车速低于10km/h，车辆处于加速状态下，且中控锁没有锁闭，则单片机控制CAN驱动电路2向CAN网络发送lockout消息，用以警告驾驶人员，限制车辆速度。同时，单片机3驱动安装在中控锁附近的发光二极管LED1，使其闪烁以提醒车上乘员。车身其他系统接收到lockout信息后，可以以声、光、电等方式提醒驾驶人员注意中控锁状态。车辆动力控制系统根据此消息将车速强制控制在10km/h以下，避免车速升高时，车门意外打开造成危险。第二个功能是车辆行驶过程中，可能会有人打开中控锁，使中控锁处于打开状态。单片机电路3根据接收到的lockin消息获得车速参数，若车速高于60km/h，中控锁控制装置认为这是一种危险状态，单片机U3自动控制马达驱动电路4，将中控锁控制为锁闭状态。图10所示程序具有一定智能安全保护功能但不是唯一的，程序开发人员可以根据需要开发出多种控制程序，实现更多的智能控制功能。
经控制命令确认程序和智能控制程序，控制装置能够判定是否需要控制马达驱动电路以产生中控锁锁闭或者打开动作。如果需要控制中控锁产生控制动作，则程序流程进入中控锁驱动部分，否则将转入下一次循环。驱动之前，控制程序首先判断要控制中控锁实现的目标位置与通过位置检测电路5获得中控锁当前位置是否一致。若不一致，才需要驱动马达驱动电路。驱动过程中，控制程序时刻检测过流检测电路6输出信号、驱动电路部分4的U4芯片IS管脚信号、位置检测电路5的输出信号，用以检测是否存在电流过大、驱动故障、中控锁是否驱动到位。若前两种情况存在，应立刻停止驱动以保护中控锁电机，同时发送状态消息给驾驶人员。若驱动未到位，应循环执行此段程序直到中控锁驱动到位。
中控锁控制装置要周期性的定时向车辆网络报告当前的中控锁状态，发送lockout通过定时器中断完成。图11给出的是定时器中断程序。若程序检测到故障，则立刻发送中控锁状态消息而无需等到定时器中断。
权利要求
1.一种带CAN接口的车用中控锁控制装置，其特征在于包括电源电路[1]，实现CAN通信驱动的CAN接口电路[2]，实现消息接收、发送、信息处理和控制的单片机电路[3]，驱动中央控制门锁的马达驱动电路[4]，检测中央控制门锁位置状态的位置检测电路[5]，检测驱动马达电流的过流检测电路[6]，以及接口电路[7]；电源电路[1]向CAN通信的驱动芯片、单片机、马达驱动芯片、中控锁状态检测芯片和马达线圈过流检测芯片提供稳定的电压；单片机内嵌有CAN协议控制器，通过CAN_TX、CAN_RX两个管脚实现总线信息的收发，同时监测中控锁位置和中控锁驱动马达是否过流，根据接收到的CAN和监测信息，结合中控锁智能控制程序，输出中控锁驱动马达的控制信号；中央控制门锁马达驱动电路[4]按照控制信号的要求输出马达驱动电流；电机两侧的滤波电路根据驱动马达的驱动电流，在SL管脚处产生相应的电流信号，该电流信号经过电阻转变为电压信号提供给过流检测电路；中控锁位置检测电路[5]监测开关S1的位置状态，S1的位置状态能够反映出中央控制门锁的状态；在电路设计中，使用带有正反馈的反相比较输入，使得电路具有滞回效应；过流检测电路[6]利用马达驱动电路[5]提供的状态信号，经过放大后提供给单片机，单片机通过检测电平高低来判断驱动电流是否超出额定范围。
2.按照权利要求1所述的带CAN接口的车用中控锁控制装置，其特征在于接口电路[7]以接插件方式与外部相连，P1接口与J1接插，连接在线编程接口MCLR、VCC、GND、PGD、PGC；P2接口与J2接插，连接CAN_H、CAN_L信号和本地控制信号LC1、LC2；P3接口与J3接插，接蓄电池电源正负极、参考电压Vrf和马达驱动线路MO1、MO2；电源电路[1]中电源芯片U1管脚IN、GND所在线路分别接接口电路[7]中J2的VBB、GND，管脚OUT所在线路与其他单元电路VCC相连；CAN接口电路[2]的驱动芯片6、7管脚与接口电路[7]中J3的CAN_L、CAN_H相连，管脚1、4与单片机23、24管脚相连；单片机电路[3]的单片机管脚11、12与接口电路[7]中J3中LC1、LC2相连，管脚7、3、4、5、6分别与马达驱动电路[4]的驱动芯片管脚8、7、6、2、13相连，管脚1、20、8、28、27、分别与接口电路[7]的J1相连，管脚21与过流检测电路[6]的芯片管脚1相连，管脚22与位置检测电路[5]的芯片管脚2相连；马达驱动电路[4]的驱动芯片管脚19、5、24、10和位置检测电路[5]的VBB接口全部与接口电路[7]中J2的VBB连接；马达驱动芯片的22、23、1、3、25、28连接在一起，20、21、12、14、15、18连接在一起，分别与接口电路[7]中J2的MO1、MO2相连；管脚27、26、17、16连在一起后与过流检测电路[6]的芯片管脚3相连。
3.按照权利要求1或2所述的带CAN接口的车用中控锁控制装置，其特征在于中央控制门锁马达驱动电路[4]通过芯片BTS770实现，BTS770芯片供电电源通过电阻R5接ST管脚，DHVS管脚全部与接口电路[7]中J2的蓄电池供电电压VBB相连；IH1、IH2、IL1、IL2与单片机RA1、RA2、RA3、RA4管脚相连，用以接收马达控制信号；SL1、SL2管脚根据驱动马达的电流不同，输出不同的电流，线路经电阻R8后与GND管脚相连并接地，将电流信号转换为电压信号作为驱动电流检测信号提供给驱动电流检测电路；SH1与DL1连在一起、SH2与DL2连在一起后分别连接到接口J3的MO1、MO2接口，在马达两端分别并联了电容C1、C2和C11、C12，电容另一端接地。
4.按照权利要求1或2所述的带CAN接口的车用中控锁控制装置，其特征在于中控锁位置检测电路[5]围绕比较器芯片LM339搭建；开关S1与驱动马达带动的齿轮齿条机械连接；驱动马达正转到极限位置时，中控锁闭锁，其机械联动机构推动开关SW闭合，反之，开关S1打开时，表示马达反转，中控锁打开；开关一侧接供电电源信号VBB，另一侧与比较器负极信号输入端相连，同时，通过电阻R3接地，使负极输入端在开关打开时输入低电平，闭合时输入高电平；比较器正极输入端通过电阻R9输入参考电压，参考电压通过接口电路由外部电路提供；正极输入端同时还并联有两个电阻R10、R11，电阻R10另一端接地，电阻R11另一端与比较器输出端相连，该部分电路形成正反馈电路，避免比较器正负极输入端电压值接近时在输出端出现抖动；位置检测电路输出端与单片机RB1相连；供电电源与比较器电源端相连，同时通过上拉电阻R1与比较器输出端相连。
5.按照权利要求1或2所述的带CAN接口的车用中控锁控制装置，其特征在于过流检测电路[6]中芯片U6A电源端接VCC、接地端接地，正极输入端与马达驱动芯片SL端相连，作为运算放大的信号；负极输入端并联两个电阻R6、R7，电阻R6另一端与比较器输出端相连，R7另一端接地；比较器输出端与单片机RB0管脚相连；为避免冲击电压，比较器输出端通过电容C3接地。
6.按照权利要求1或2所述的带CAN接口的车用中控锁控制装置，其特征在于中控锁控制流程主程序主要分为初始检测、控制命令确认、智能控制、中控锁驱动四个部分；在初始检测部分完成控制装置初始化、驱动马达错误检测和中控锁位置检测；控制命令确认部分由单片机检测网络上发送的lockin消息和本地开关的控制信号，确认单片机是按照lockin消息中的“网络控制中控锁命令”参数还是按照本地控制开关的命令驱动马达驱动电路[4]；控制命令确认部分认为当前没有控制命令输入时，进入智能控制部分，实现安全保护功能；在中控锁驱动部分，程序时刻检测过流检测电路[6]的输出信号、马达驱动电路[4]的IS管脚信号、位置检测电路[5]的输出信号，用以检测是否存在电流过大、驱动故障、中控锁是否驱动到位。
7.按照权利要求6所述的带CAN接口的车用中控锁控制装置，其特征在于在中控锁控制流程中的智能控制部分，安全保护程序通过单片机解析lockin消息，获得车速参数，并根据以前的车速参数判定车辆加减速状态，根据位置检测电路输出电平判断中控锁位置状态；若车速低于10km/h，车辆处于加速状态下，且中控锁没有锁闭，则单片机控制CAN接口电路[2]向CAN网络发送lockout消息，发送警告参数并通知动力驱动系统限制车速，单片机U3驱动安装在中控锁附近的发光二极管LED1闪烁。
8.按照权利要求6或7所述的带CAN接口的车用中控锁控制装置，其特征在于在中控锁控制流程中智能控制部分的安全保护程序中，单片机U3根据接收到的lockin消息获得车速参数，若车速高于60km/h，单片机U3自动控制马达驱动电路U4，将中控锁控制为锁闭状态。
全文摘要
一种带CAN接口的车用中控锁控制装置，包括电源电路[1]，实现CAN通信驱动的CAN接口电路[2]，实现消息接收、发送、信息处理和控制的单片机电路[3]，驱动中央控制门锁的马达驱动电路[4]，检测中央控制门锁位置状态的位置检测电路[5]，检测驱动马达电流的过流检测电路[6]，以及接口电路[7]。通信协议规定了中控锁装置节点地址、通信速率、消息帧帧号和所含参数、以及参数的使用方法。本发明通过安全保护程序，可随时检测车速和中控锁状态。若确认存在危险，低速行驶状态下，控制装置发出警告并限制车速。高速行驶状态下，自动控制中控锁闭锁。
文档编号B60R25/00GK1963874SQ20061016480
公开日2007年5月16日 申请日期2006年12月6日 优先权日2006年12月6日
发明者陈志武, 王丽芳, 廖承林, 唐晓泉, 徐冬平, 杨健 申请人:中国科学院电工研究所