专利名称：车灯控制器及检测方法及车载网络系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车车灯控制技术领域，特别涉及一种车灯线路失效的判断，车灯工作状态读取及汽车车灯控制的车灯控制器及检测方法及车载网络系统。
背景技术：
现有汽车上车灯的控制方式为通过灯光组合开关和继电器来控制，灯光组合开关串联到继电器的弱电控制回路，通过开关的闭合与导通来控制继电器的强电输出，从而实现车灯的控制。如果需要显示近光灯的状态，则将近光灯相对应的开关档位的开关信号传到车身控制器，车身控制器再将近光灯的状态传到组合仪表进行显示。在这种情况下，如果从灯光组合开关近光档到近光继电器的导线失效，而从灯光组合开关近光档到车身控制器的导线正常，灯光组合开关打到近光档时，车身控制器能够采集到近光档开关闭合的信号，车身控制器将此信号发送到组合仪表，组合仪表上会显示近光灯亮的信息，但是由于灯光组合开关近光档到近光继电器的导线失效，近光继电器的控制信号失去传输路径，从而无法控制近光继电器的吸合，也就不能控制近光灯的亮灭。这就导致灯光的显示与实际情况不符，同时又造成人们不能及时发现灯光控制中存在的问题。由此可见，上述现有的车灯控制器在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。有鉴于上述现有技术中存在的缺陷，本发明人积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的车灯控制器，使其更具有实用性。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种车灯控制器，能够检测车灯线路连接状态，避免了灯光状态显示与实际情况不符的情况。为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案车灯控制器，包括电压转换电路、微控制器和智能功率开关，其中电压转换电路连接微控制器，微控制器连接智能功率开关。进一步，所述微控制器为单片机78F9234，智能功率开关为功率驱动器BTS7MG， 单片机78F92;34连接两个功率驱动器BTS7MG。进一步，所述功率驱动器BTS7MG的诊断管脚复用的两个通道的控制端和相应的输出端并联用来驱动一路车灯。进一步，还包括LIN总线接口，所述LIN总线接口与微控制器连接。本发明的另一目的为提供一种车载网络系统，该系统能准确获得车灯的正确状态，避免了车灯的实际状态与显示不符的情况。实现上述目的的技术方案如下车载网络系统，包括车载电脑和LIN总线，还包括上述任一所述的车灯控制器，所述车灯控制器的微控制器与LIN总线通讯连接。车载网络系统，包括车载电脑和LIN总线，其特征在于，还包括权利要求1至5任一所述的车灯控制器，所述车灯控制器的微控制器与LIN总线通讯连接。本发明还提供了一种上述车灯控制检测方法，该方法能检测车灯的实际状态，避免了车灯的实际状态与显示状态不一致的问题。实现该目的的技术方案如下一种车灯控制检测方法，通过微控制器输出低电平给智能功率开关芯片控制脚并延时一定时间，然后检测智能功率开关芯片相对应的诊断脚，如果智能功率开关芯片诊断脚为低电平，则可以判断出负载开路；如果智能功率开关芯片诊断脚不为低电平；则通过微控制器输出高电平给智能功率开关芯片控制脚并延时一定时间，然后检测智能功率开关芯片相对应的诊断脚，如果诊断脚为高电平，则可以判断出负载正常；如果诊断脚为方波， 则可以判断出负载短路。本发明支持四个通道的负载状态的检测，检测方法均通过以上步骤实现。与现有技术相比，本发明的有益效果在于本发明的车灯控制器在检测负载开路的过程中，单片机给智能功率芯片的控制电平为低电平，此时智能功率芯片没有强电输出，车灯没有工作，即在车灯不工作的情况下能检测出车灯负载开路。能检测车灯的实际状态，避免了车灯的实际状态与显示状态不一致的问题。所采用的智能功率开关取代传统的继电器控制，具有体积小，方便安装的特点。
图1为本发明的车灯控制器的结构框图；图2为本发明的车灯控制器的强电接插件的较佳实施例的原理图；图3为本发明的车灯控制器的弱电及总线接插件的较佳实施例的原理图；图4为本发明的车灯控制器的电压转换电路的较佳实施例的原理图；图5为本发明的车灯控制器的微控制器最小系统及调试接口电路的较佳实施例的原理图；图6为本发明的车灯控制器中LIN总线接口及其外围电路原理图；图7为本发明的车灯控制器的智能功率开关及其外围电路的较佳实施例的原理图；图8为本发明的车灯控制器的负载接插件的较佳实施例的原理图；图9为本发明的车灯控制检测方法的流程图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。图1为本发明的车灯控制器的结构框图。如图1所示，车灯控制器，包括电压转换电路、微控制器和智能功率开关，其中电压转换电路连接微控制器，微控制器连接两个智能功率开关。为了便于本发明的车灯控制器的安装和连接，提供了供电及负载等的接插件，使本发明的车灯控制器以插接方式快速与供电、负载及车辆总线连接。其中接插件包括与智能功率开关连接的负载接插件，用于与车灯负载快速连接；与智能功率开关连接的强电接插件，用于给智能功率开关的供电脚供电；与微控制器和电压转换电路连接的弱电及总线接插件，实现给微控制器供电，以及实现微控制器与车载网络的通讯。
作为本实施例的一种优选，图5为本发明的车灯控制器的微控制器最小系统及调试接口电路的较佳实施例的原理图；图6为本发明的车灯控制器中LIN总线接口及其外围电路原理图；图7为本发明的车灯控制器的智能功率开关及其外围电路的较佳实施例的原理图。如图5至图7所示，微控制器采用瑞萨的78F9234，78F9234内部的异步串行接口支持LIN总线通讯。BTS724G是英飞凌推出的智能功率开关器件。负载可以是阻性负载、感性负载或容性负载，适用于带高浪涌电流的负载。BTS724G内部集成了四通道功率开关，能提供7. 3A的驱动电流，用两片BTS724G来驱动车灯负载。将BTS724G中的诊断管脚复用的两个通道的控制端和相应的输出端并联用来驱动一路灯，这样一片BTS724G能驱动两路灯， 一片BTS724G有四条信号线与微控制器相连，包含两条控制线及两条诊断线。这样就能通过两片BTS724G驱动四个灯，能提供的驱动电流为14. 6A。图2为本发明的车灯控制器的强电接插件的较佳实施例的原理图。如图2所示， 强电接插件P2的3，4脚与外部输入的12V直流强电的正极相连，强电接插件P2的1，2脚与外部输入的12V直流强电的地线相连；12V直流强电经过保险丝F后给图7中所示的智能功率开关的供电脚Vbb供电。图3为本发明的车灯控制器的弱电及总线接插件的较佳实施例的原理图；弱电及总线接插件P3的2脚和1脚分别与外部输入的12V弱电的正极和地线相连，弱电及总线接插件P3的3脚与图6中所示的LIN总线接口 TJA1020的第6脚相连，从而实现车载网络系统与车灯控制器的通讯。图4为本发明的车灯控制器的电压转换电路的较佳实施例的原理图。如图4所示， 电压转换电路由电容C7，C8，C9，C10，二极管D7，D8及电压转换芯片LT11215组成。用于将外部输入的12V电压转5V电压。电压转换电路的输入D12V与图3中所示的弱电及总线接插件P3的2脚相连，亦即与外部输入的12V弱电的正极连接。电压转换电路的输出Vcc为图5中所示的单片机及外围电路供电。图5为本发明的车灯控制器的微控制器最小系统及调试接口电路的较佳实施例的原理图。如图5所示，微控制器最小系统及调试接口电路由16针接插件P1、作为微控制器的单片机 78F9234 以及由电阻 Rl，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8 ；电容 C2，C3，C4，C5 ；磁珠 B2，B3 ；发光二极管D1，D2构成的外围电路组成。其中发光二极管Dl作为单片机供电电压 DVCC指示，发光二极管D2与单片机78F9234的17脚相连，用作调试单片机程序的指示灯。 16针接插件用来与单片机78F9234调试工具Minicube2相连。单片机78F9234的管脚P03 与图7中所示的第一智能功率开关U4的控制脚mi和IN2相连，单片机78F9234的管脚 P02与图7中所示的第一智能功率开关U4的控制脚IN3和IN4相连，单片机78F9234的管脚POl与图7中所示的第二智能功率开关TO的控制脚mi和IN2相连，单片机78F9234的管脚POO与图7中所示的第二智能功率开关TO的控制脚mi和IN2相连。单片机78F9234 的管脚P20与图7中所示的第一智能功率开关U4的状态脚ST1/2相连，单片机78F9234的管脚P21与图7中所示的第一智能功率开关U4的状态脚ST3/4相连，单片机78F9234的管脚P22与图7中所示的第二智能功率开关U5的状态脚ST1/2相连，单片机78F9234的管脚 P23与图7中所示的第二智能功率开关TO的状态脚ST3/4相连。由此实现对第一智能功率开关和第二智能功率开关的控制及状态的获取。图6为本发明的车灯控制器中LIN总线接口及其外围电路的原理图。LIN总线接口采用收发器TJA1020。收发器TJA1020的第6管脚与图3中所示的弱电及总线接插件P3 的第3管脚相连，用来实现收发器TJA1020与车载总线信号的传输。收发器TJA1020的第1 管脚和第4管脚分别与图5中所示的单片机78F9234的第19管脚和第18管脚相连，以实现单片机与TJA1020的通讯。带有LIN总线的车载网络系统可以通过TJA1020及外围电路实现与单片机的通讯，以获取车灯的状态信息。图7为本发明的车灯控制器的智能功率开关及其外围电路原理图。如图7所示，本发明的车灯控制器采用两个智能功率开关第一智能功率开关U4和第二智能功率开关TO。 第一智能功率开关U4和第二智能功率开关U5均采用芯片BTS7MG。芯片BTS724G是英飞凌推出的智能功率开关器件。负载可以是阻性负载、感性负载或容性负载，适用于带高浪涌电流的负载。芯片BTS7MG内部集成了四通道功率开关，能提供7. 3A的驱动电流，用两片 BTS724G来驱动前大灯。将BTS724G中的诊断管脚复用的两个通道的控制端和相应的输出端并联用来驱动一路灯，这样一片芯片BTS724G能驱动两路灯，一片芯片BTS724G有四条信号线与微控制器相连，包含两条控制线及两条诊断线。这样就能通过两片芯片BTS724G驱动四个灯，能提供的驱动电流为14. 6A。外围电路由电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12， 二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6组成。第一智能功率开关U4和第二智能功率开关U5与单片机的连接在上面已经做了详细说明，与负载的连接说明如下第一智能功率芯片U4的17，18管脚与图8中所示的负载接插件P4的第1管脚相连，第一智能功率芯片U4 的13，14管脚与图8中所示的负载接插件P4的第3管脚相连；第二智能功率芯片U5的17 管脚和18管脚与图8中所示的负载接插件P4的第5管脚相连，第二智能功率芯片U5的13 管脚和14管脚与图8中的负载接插件P4的第7管脚相连，通过负载接插件P4来驱动四路车灯负载。图8为本发明的车灯控制器的负载接插件的原理图。如图8所示，负载接插件用于连接车灯负载，由电容C12，电容C13，电容C14，电容C15，及接插件P4组成。负载接插件与智能功率开关的连接已在智能功率开关部分做了详细说明，外部四路车灯负载可以通过图8所示的负载接插件实现与本发明的车灯控制器的连接。下表1为智能功率开关芯片BTS7MG的测试结果。IN3和IN4为芯片BTS7MG中的两个通道的控制脚，这两个通道复用诊断脚ST3/4。分别将IN3和IN4对应的输出端同时开路，按表1中的IN3和IN4的控制信号控制BTS7MG，同时测量ST3/4的管脚电平。将 IN3和IN4对应的输出端同时短路，可以得到ST3/4随着IN3和IN4控制信号的不同而变化的情况。将IN3和IN4对应的输出端同时接经过测试并且能正常工作的车灯负载，可以得到ST3/4随着IN3和IN4控制信号的不同而变化的情况。在车灯控制器中IN3和IN4连个通道的控制脚和输出脚是并联使用的。表 权利要求
1.车灯控制器，其特征在于，包括电压转换电路、微控制器和智能功率开关，其中电压转换电路连接微控制器，微控制器连接智能功率开关。
2.根据权利要求1所述的车灯控制器，其特征在于，还包括接插件，其中智能功率开关连接负载接插件和强电接插件，微控制器和电压转换电路连接至弱电及总线接插件。
3.根据权利要求1所述的车灯控制器，其特征在于，所述微控制器为单片机78F9234， 智能功率开关为功率驱动器BTS7MG，单片机78F9234连接两个功率驱动器BTS7MG。
4.根据权利要求3所述的车灯控制器，其特征在于所述功率驱动器BTS724G的诊断管脚复用的两个通道的控制端和相应的输出端并联用来驱动一路车灯。
5.根据权利要求1所述的车灯控制器，其特征在于，还包括LIN总线接口，所述LIN总线接口与微控制器连接。
6.车载网络系统，包括车载电脑和LIN总线，其特征在于，还包括权利要求1至5任一所述的车灯控制器，所述车灯控制器的微控制器与LIN总线通讯连接。
7.一种车灯控制检测方法，其特征在于，通过微控制器输出低电平给智能功率开关芯片控制脚并延时一定时间，然后检测智能功率开关芯片相对应的诊断脚，如果智能功率开关芯片诊断脚为低电平，则可以判断出负载开路；如果智能功率开关芯片诊断脚不为低电平；则通过微控制器输出高电平给智能功率开关芯片控制脚并延时一定时间，然后检测智能功率开关芯片相对应的诊断脚，如果诊断脚为高电平，则可以判断出负载正常；如果诊断脚为方波，则可以判断出负载短路。
全文摘要
本发明公开了一种车灯控制器及检测方法及车载网络系统，其中车灯控制器包括电压转换电路、微控制器和智能功率开关，其中电压转换电路连接微控制器，微控制器连接智能功率开关。本发明的车灯控制器能够检测车灯线路连接状态，避免了灯光状态显示与实际情况不符的情况。
文档编号G05B19/042GK102248913SQ20111011851
公开日2011年11月23日 申请日期2011年5月9日 优先权日2011年5月9日
发明者张剑, 王锰 申请人:北京启明精华新技术有限公司