专利名称：智能总线故障注入系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种故障测试装置，尤其是涉及一种用于检测汽车CAN总线可靠性和稳定性的智能总线故障注入系统。
背景技术：
随着汽车功能的不断增加，越来越多的电子控制单元(ECU)被引入到汽车中，CAN总线可以很好解决众多ECU之间的数据通讯问题，但随着人们对安全性和舒适性要求越来越高，对CAN总线系统的稳定性，可靠性提出更高的要求。所以对总线稳定性和可靠性的验 证也愈加重要。常规的对总线可靠性验证直接使用导线、滑动变阻器等工具手动注入故障。总线可靠性的验证包括总线短路、断路、节点通讯丢失等测试。以往总线可靠性测试都是通过人工将CAN-H线和CAN-L线断路，或与电源，或与地线短接、或人工外接电阻电容等方式进行测试。这样测试，虽然容易实现，但是人工在进行可靠性测试时，容易抖动，且发生错误的准确时间也不好控制。中华人民共和国国家知识产权局于2008年2月27日公开了授权公告号为CN100371901C的专利文献，名称是一种基于可编程逻辑器件的故障注入方法和装置，其核心为在需要进行故障注入的可编程逻辑器件内部设置故障注入模块，根据测试需要在可编程逻辑器件中设定预定故障，所述故障注入模块接收所述需要注入故障的信号，并向所述接收的需要注入故障的信号注入预定故障，所述故障注入模块将注入预定故障以后的信号输出。整个装置包括信号输入模块、故障注入模块、信号输出模块、人机界面模块、状态监控模块和条件触发模块。此方案的只适用于向可编程逻辑器件注入故障，而不能用于测试汽车的CAN总线。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的手动向CAN总线注入故障会产生抖动的技术问题，提供一种针对汽车CAN总线能够精确实现故障自动注入、无抖动的智能总线故障注入系统。本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的一种智能总线故障注入系统，包括按键处理电路、MCU、继电器驱动电路、显示模块、若干个继电器及为整个系统供电的电源电路，所述继电器的控制端通过所述继电器驱动电路与所述MCU电连接，所述继电器的被控端与汽车CAN总线连接，所述按键处理电路和所述显示模块分别与所述MCU电连接，所述MCU与汽车的CAN总线控制器连接。检测人员通过按键处理电路设置注入故障的参数。MCU通过继电器驱动电路控制继电器向汽车总线注入故障，并接收CAN总线控制器反馈的信号，通过显示模块可以了解注入故障的类型、时间点、时长、次数等信息，并可以得知CAN总线是否保持稳定。继电器作为故障注入端避免了手动注入时产生的抖动现象。作为优选，所述按键处理电路包括确认键、通道选择键、时间配置键、增加键、减小键和复位键。通道选择键用于选择不同的故障类型，时间配置键用于设置注入时间。通过上述按键的配合可以根据需要设置不同的参数。
作为优选，所述显示模块包括有LCD显示屏。相关的参数信息及反馈信息通过LCD显示屏显示。作为优选，所述智能总线故障注入系统还包括分线盒，所述继电器的被控端通过分线盒与汽车CAN总线连接。分线盒方便线路的连接和拆解，在重复测试时能够提高工作效率。每个继电器驱动电路连接有六个继电器，包括继电器Jl、继电器J2、继电器J3、继电器J4、继电器J5、继电器J6。作为优选，若干继电器其中之一为继电器J1，该继电器Jl的被控端常开触点Jl-I跨接在汽车CAN总线的H线和L线之间。CAN总线包括H线和L线两条通讯线路，H线只能是高电平或者悬浮状态，L线只能是低电平或者悬浮状态。通过继电器Jl可以对总线进行短路故障注入。作为优选，若干继电器其中之一为继电器J2，该继电器J2的被控端常闭触点J2-1串联在被测模块与CAN总线之间。通过继电器J2可以对总线进行节点断路故障注入。作为优选，若干继电器其中之一为继电器J3，该继电器J3的被控端常闭触点J3-1串联在汽车CAN总线的H线上。通过继电器J3可以对总线进行断路故障注入。作为优选，若干继电器其中之一为继电器J4，该继电器J4的被控端常闭触点J4-1串联在汽车CAN总线的H线上，继电器J4的被控端常开触点J4-2与电阻R串联后与常闭触点J4-1并联。通过继电器J4可以对总线进行电阻注入。作为优选，若干继电器其中之一为继电器J5,该继电器J5的被控端常开触点J5-1与电容Cl串联以后跨接在汽车CAN总线的H线和L线之间。通过继电器J5可以对总线进行线间电容注入。作为优选，若干继电器其中之一为继电器J6,该继电器J6的被控端常闭触点J6-1串联在汽车CAN总线的H线上，继电器J6的被控端常开触点J6-2与电容C2串联后与常闭触点J6-1并联。通过继电器J6可以对总线进行线上电容注入。一个MCU可以连接多个继电器驱动电路，达到同时对CAN总线的不同部位、不同节点进行相同或者不同故障注入的目的，提升了测试效率。本发明带来的实质性效果是，可以实现对CAN总线的自动故障注入，注入时不会带来抖动，可以精确控制注入的时间点、时长和次数，可以进行短路、断路、电容、电阻等多种不同形式的故障注入，并且可以同时对总线上的多处节点进行相同或不同故障的注入，避免手动注入的带来的抖动和长时间重复以后难以避免的疲劳和差错。
图I是本发明的一种电路模块 图2是本发明的一种继电器与汽车CAN总线连接 图中I、MCU，2、显示模块，3、按键处理电路，4、继电器驱动电路，5、CAN总线控制器，6、被测模块。
具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。实施例本实施例的一种智能总线故障注入系统，如图I所示，包括按键处理电路3、MCUl、继电器驱动电路4、显示模块2、若干个继电器，整个系统由电源电路供电,继电器的控制端通过继电器驱动电路4与MCUl电连接，继电器的被控端与汽车CAN总线连接，按键处理电路3和显示模块2分别与MCUl电连接，MCUl与汽车的CAN总线控制器5连接。按键处理电路3包括确认键、通道选择键、时间配置键、增加键、减小键和复位键。通道选择键用于选择不同的故障类型，时间配置键用于设置注入时间。通过上述按键的配合可以根据需要设置不同的参数。显示模块2包括有LCD显示屏。相关的参数信息及反馈信息通过LCD显示屏显示。继电器的被控端通过分线盒与汽车CAN总线连接。分线盒方便线路的连接。继电器驱动电路有六个。如图2所示，继电器Jl的被控端常开触点Jl-I跨接在汽车CAN总线的H线和L线之间；继电器J2的被控端常闭触点J2-1串联在汽车的被测模块6与CAN总线之间；继电器J3的被控端常闭触点J3-1串联在汽车CAN总线的H线上；继电器J4的被控端常闭触点J4-1串联在汽车CAN总线的H线上，继电器J4的被控端常开触点J4-2与电阻R串联后与常闭触点J4-1并联；继电器J5的被控端常开触点J5-1与电容Cl串联以后跨接在汽车CAN总线的H线和L线之间；继电器J6的被控端常闭触点J6-1串 联在汽车CAN总线的H线上，继电器J6的被控端常开触点J6-2与电容C2串联后与常闭触点J6-1并联。MCUl通过继电器驱动电路4控制各继电器触点的导通和断开。常开触点Jl-I闭合则向CAN总线注入短路故障；常闭触点J2-1打开则向CAN总线注入被测模块断开(无信号)故障；常闭触点J3-1断开则向CAN总线注入断路故障；常闭触点J4-1打开时，常开触点J4-2闭合，电阻R接入CAN总线，实现对CAN总线的电阻注入；常开触点J5-1闭合时，电容Cl跨接在H线和L线之间，实现对CAN总线的线间电容注入；常闭触点J6-1打开时，常开触点J6-2闭合，电容C2接入H线，实现对CAN总线的线上电容注入。进行故障注入以后，MCUl接收CAN总线控制器5返回的信号，并通过与MCUl内存储的对比数据判断信号是否正确，从而检测总线的稳定性和可靠性。通过按键处理电路3可以设定注入时间点、时长、间隔时长、次数等参数，检测人员只需通过显示屏就可以观测到CAN总线是否保存稳定。当出现CAN总线控制器反馈异常数据时，MCUl停止故障注入，并记录出现异常数据时所注入故障的数量、类型、位置，为检测人员提供详细的判断依据。MCUl具有多个连接继电器驱动电路的输出端口，可以同时控制大量的继电器对CAN总线进行不同位置、同样或不同的故障注入，减少检测时间，提高效率，可以通过控制同时注入故障的数量实现对CAN 总线不同程度的稳定性测试，获取准确的测试结果。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了显示模块、继电器驱动电路、按键处理电路等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便 地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
权利要求
1.一种智能总线故障注入系统，其特征在于，包括按键处理电路、MCU、继电器驱动电路、显示模块、若干个继电器及为整个系统供电的电源电路，所述继电器的控制端通过所述继电器驱动电路与所述MCU电连接，所述继电器的被控端与汽车CAN总线连接，所述按键处理电路和所述显示模块分别与所述MCU电连接，所述MCU与汽车的CAN总线控制器连接。
2.根据权利要求I所述的智能总线故障注入系统，其特征在于，所述按键处理电路包括确认键、通道选择键、时间配置键、增加键、减小键和复位键。
3.根据权利要求I或2所述的智能总线故障注入系统，其特征在于，所述显示模块包括有IXD显示屏。
4.根据权利要求I或2所述的智能总线故障注入系统，其特征在于，所述还包括分线盒，所述继电器的被控端通过分线盒与汽车CAN总线连接。
5.根据权利要求I或2所述的智能总线故障注入系统，其特征在于，若干继电器其中之一为继电器Jl，该继电器Jl的被控端常开触点Jl-I跨接在汽车CAN总线的H线和L线之间。
6.根据权利要求I或2所述的智能总线故障注入系统，其特征在于，若干继电器其中之一为继电器J2，该继电器J2的被控端常闭触点J2-1串联在被测模块与CAN总线之间。
7.根据权利要求I或2所述的智能总线故障注入系统，其特征在于，若干继电器其中之一为继电器J3，该继电器J3的被控端常闭触点J3-1串联在汽车CAN总线的H线上。
8.根据权利要求I或2所述的智能总线故障注入系统，其特征在于，继电器J4，该继电器J4的被控端常闭触点J4-1串联在汽车CAN总线的H线上，继电器J4的被控端常开触点J4-2与电阻R串联后与常闭触点J4-1并联。
9.根据权利要求I或2所述的智能总线故障注入系统，其特征在于，若干继电器其中之一为继电器J5，该继电器J5的被控端常开触点J5-1与电容Cl串联以后跨接在汽车CAN总线的H线和L线之间。
10.根据权利要求I或2所述的智能总线故障注入系统，其特征在于，若干继电器其中之一为继电器J6，该继电器J6的被控端常闭触点J6-1串联在汽车CAN总线的H线上，继电器J6的被控端常开触点J6-2与电容C2串联后与常闭触点J6-1并联。
全文摘要
本发明公开了一种智能总线故障注入系统，旨在提供一种可以自动注入故障的测试系统。它包括按键处理电路、MCU、继电器驱动电路、显示模块、若干个继电器及为整个系统供电的电源电路，所述继电器的控制端通过所述继电器驱动电路与所述MCU电连接，所述继电器的被控端与汽车CAN总线连接，所述按键处理电路和所述显示模块分别与所述MCU电连接，所述MCU与汽车的CAN总线控制器连接。检测人员通过按键处理电路设置注入故障的参数。MCU通过继电器驱动电路控制继电器向汽车总线注入故障，并接收CAN总线控制器反馈的信号。继电器作为故障注入端避免了手动注入时产生的抖动现象。本发明适用于检测汽车CAN总线的稳定性。
文档编号G06F11/267GK102750216SQ20121005061
公开日2012年10月24日 申请日期2012年3月1日 优先权日2012年3月1日
发明者傅立骏, 潘之杰, 熊想涛, 王建磊, 葛丽敏, 赵福全, 陈文强 申请人:浙江吉利控股集团有限公司, 浙江吉利汽车研究院有限公司