一种检测汽车T-BOX中的接插件连接状态的方法与流程

本发明涉及汽车领域，具体地涉及一种检测汽车t-box中的接插件连接状态的方法。

背景技术：

t-box作为整车无线通信的关键节点，设备在工作过程中，接插件被拔掉时，要求能够检测到并上传中心平台。

通常设计时可以通过在整车上引一根硬线信号，t-box设备实时检测该状态，当该状态改变时即判断为接插件被拔掉；或者可以在整车上选择一个ecu对我们设备输出持续的脉冲信号，t-box设备检固定测脉冲信号，当脉冲信号消失或者频率变化时，即判断为接插件被拔掉；或者可以与整车通过通信回路(can、串口等)进行心跳连接，当心跳消失则判断为接插件被拔掉；其基本原理框图如图1所示。上述方式均需要占用接插件的引脚，使得接插件无法扩展更多功能。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种检测汽车t-box中的接插件连接状态的方法，以实现在不占用接插件的引脚情况下检测接插件的连接状态。为此，本发明采用的具体技术方案如下：

一种检测汽车t-box中的接插件连接状态的方法，所述汽车t-box包括can总线和mcu,mcu具有多个io口，该方法包括以下步骤：

1)提供一检测can总线阻抗的电路，所述电路包括第一分压电阻和第二分压电阻、第一控制开关和第二控制开关，第一分压电阻一端接直流电源，另一端通过第一控制开关接至can总线的can_h线，第二分压电阻一端接地，另一端通过第二控制开关接至can总线的can_l线，mcu中的一个io口接至第二分压电阻和第二控制开关之间的节点，用于检测该节点的电压u；

2)当mcu检测到外部电源掉电时，第一控制开关和第二控制开关闭合，mcu通过该io口检测到的电压u的值来判断接插件连接状态，具体是：当电压u落入到判定电压u1至u2的范围内时,判断接插件被拔出，或者当电压u大于判定电压u2时，判断接插件未拔出，判定电压u1＝vcc*r3/(r1+28000+r3)*110％，判定电压u2＝vcc*r3/(r1+28000+r3)*90％，其中vcc为直流电源的电压值，r1和r3分别为第一分压电阻和第二分压电阻的电阻值。

优选地，第一分压电阻的阻值r1为100欧姆，第二分压电阻的阻值r3为15千欧姆。

优选地，直流电源的电压vcc为3.3伏。

优选地，第一控制开关和第二控制开关均为继电器开关或三极管开关。

本发明采用上述技术方案，具有的有益效果是，本发明不占用接插件资源，并且相对于传统方法更具可靠性。

附图说明

图1是现有技术的检测汽车t-box中的接插件连接状态的方法的基本原理框图；

图2是根据本发明实施例的检测汽车t-box中的接插件连接状态的方法的基本原理框图；

图3是根据本发明实施例的can总线阻抗检测电路图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。本实施例提供一种检测汽车t-box中的接插件连接状态的方法，不占用接插件资源，并且相对于传统方法更具可靠性,其基本原理如图2所示。参照图3，can总线阻抗检测电路包括分压电阻r1和r3、控制开关k1和k2，分压电阻r1一端接直流电源vcc(例如，3.3v)，另一端通过控制开关k1接至can总线的can_h线，分压电阻r3一端接地，另一端通过控制开关k2接至can总线的can_l线，mcu中的一个io口io1接至分压电阻r3和控制开关k2之间的节点，用于检测该节点的电压u。控制开关k1和k2可以是继电器开关或三极管开关等。

当mcu检测到主电(外部电源)掉电时，开启can总线阻抗检测电路，检测电路通过控制开关k1和k2接通，保证不影响can总线正常通信。通常，汽车can总线在正常情况下，会取两个最远端节点当做终点节点，其阻值各为120ω，其他非终端节点阻值一般取值在1.3-1.6kω；

正常情况下，可检测到的总线阻抗(用等效电阻r2表示)为60ω，通过r1、r3进行电阻分压：

因此，mcu的io口io1检测到的电压为u＝vcc*r3/(r1+r2+r3)，当r1＝100ω,r3＝15kω时，u≈3.2v；

当接插件被拔掉时，对于我们设备来说可检测到的总线阻抗：r2≈28k，此时u≈1.15v；

当设备接插件未被拔掉时，但终端节点被拔掉时，对于我们设备来说可检测到的总线阻抗：r2≈1.6k，此时u≈2.9v；

当can总线正常工作时，由于can收发器的硬件钳位作用，mcu检测到的电压：2.5v≥u≥2.0v。

电压u误差主要落在电阻误差和mcu本身误差两部分上：

1.电阻误差估计：电路分压电阻都采用精密电阻，误差：±1％，当出现接插件被拔时电压最大值：

umax＝3.3*r3*1.01/(r1*0.99+r2*0.99+r3*1.01)

电压最小值：

umin＝3.3*r3*0.99/(r1*1.01+r2*1.01+r3*0.99)

当接插件被拔时，可计算理论电压u的波动范围为：1.13v-1.16v；

2.mcu的ad采样精度为12位精度，电压采样误差≈3.3/4096＝0.0008v，即mcu电压采样误差可忽略不计。

综上所述：当mcu检测到电压值在1.13-1.16v之间时，即可判定设备接插件被拔掉，考虑到各种情况的电压阈值范围，将软件判断接插件被拔掉的阈值设置为vcc*r3/(r1+28000+r3)±10％,即当mcu检测的电压值u落在1.0-1.3v时(vcc＝3.3v，r1＝100ω,r3＝15kω)，判断为接插件被拔出，或当压值u大于1.3v时，判断为接插件未拔出。

本领域技术人员应该理解，上述具体数值仅是作为示例来描述本发明的实施例，并不意味着对本发明的限制。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种检测汽车T‑BOX中的接插件连接状态的方法，所述汽车T‑BOX包括CAN总线和MCU,MCU具有多个IO口，该方法包括以下步骤：1)提供一检测CAN总线阻抗的电路，所述电路包括第一分和第二分压电阻、第一和第二控制开关，第一分压电阻一端接直流电源，另一端通过第一控制开关接至CAN总线的CAN_H线，第二分压电阻一端接地，另一端通过第二控制开关接至CAN总线的CAN_L线，MCU中的一个IO口接至第二分压电阻和第二控制开关之间的节点，用于检测该节点的电压U；2)当MCU检测到外部电源掉电时，第一控制开关和第二控制开关闭合，MCU通过该IO口检测到的电压U的值来判断接插件连接状态。本发明不占用接插件资源，并且相对于传统方法更具可靠性。

技术研发人员：曾佳兴;张航其;谢金成;高忠木
受保护的技术使用者：厦门雅迅网络股份有限公司
技术研发日：2017.11.17
技术公布日：2019.05.24