CAN总线容错性测试电路的制作方法

can总线容错性测试电路
技术领域
1.本实用新型涉及车载系统的检测领域，特别涉及一种can总线容错性测试电路。


背景技术：

2.can的全称是controller area network，中文名为控制器局域网络，随着科技的进步，can总线的使用和控制也越来越更广泛，常用的有车载毫米波雷达。
3.对于车载毫米波雷达而言，can总线数据传输会影响车辆的控制器是否能够及时获取到毫米波雷达监测到的数据，如果can物理层的相关指标不合格，对毫米波雷达的通讯输出速度都会产生影响，can总线物理层也存在很多方面故障的发生，若故障及时清除后，can总线传输数据正常，则表示can总线的容错性能较好，若故障清除后，can总线仍然无法正常数据阐述，则表示can总线的容错性能较差，因此，如何对can总线物理层的故障进行模拟从而测得can总线的容错性能是亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种can总线容错性测试电路，通过第一负载单元以及第二负载单元提供了不同的负载需求，通过故障模拟单元能够模拟can总线的多种故障，从而满足多种不同的测试需求，具体方案如下：
5.一种can总线容错性测试电路，所述电路包括：
6.第一负载单元，所述第一负载单元与待测can总线的高电平端和低电平端电连接以提供第一负载；
7.故障模拟单元，所述故障模拟单元包括多个开关并与所述第一负载单元和所述待测can总线的电源输入端电连接，以通过所述多个开关的通断状态的变化模拟不同的故障；
8.第二负载单元，所述第二负载单元与所述故障模拟单元和can设备电连接以提供第二负载，并将所述待测can总线上的can信号传递至所述can设备，以供与所述can设备电连接的上位机进行监测。
9.进一步地，所述电路还包括控制器，所述控制器与所述故障模拟单元电连接，以根据预设的测试任务以及所述待测can总线的类型控制所述多个开关的通断状态。
10.进一步地，若所述待测can总线的终端电阻满足第一预设条件，则在测试过程中所述第一负载单元处于断路状态；若所述待测can总线的终端电阻满足第二预设条件，则在测试过程中所述第一负载单元处于通路状态。
11.进一步地，所述第一负载单元包括第一开关，第一电阻，第二电阻，第二开关，以及第一电容；
12.其中，所述第一开关，所述第一电阻，所述第二电阻，所述第二开关并联，所述第一电容的一端连接在所述第一电阻与所述第二电阻之间，另一端接地；
13.其中，所述第一开关的一端与所述待测can总线的高电平端连接，所述第二开关的一端与所述待测can总线的低电平端连接；
14.若所述待测can总线的终端电阻满足预设条件，则所述第一开关以及所述第二开关处于断开状态，若所述待测can总线的终端电阻不满足预设条件，则终端负载单元在测试过程中处于导通状态。
15.进一步地，所述故障模拟单元包括用于模拟所述待测can总线的高电平端开路故障的第一模拟单元，用于模拟所述待测can总线的低电平端开路故障的第二模拟单元，用于模拟所述待测can总线的高电平端与电源端短路的第三模拟单元，以及用于模拟所述待测can总线的低电平端与电源端短路的第四模拟单元，以及一端与外接电源连接，另一端与所述待测can总线的电源接入端连接的第五模拟单元；
16.其中，所述第一模拟单元的一端与所述第一负载电源的连接有所述待测can总线的高电平端的一端连接，另一端与所述第二负载单元连接；
17.所述第二模拟单元的一端与所述第一负载电源的连接有所述待测can总线的低电平端的一端连接，另一端与所述第二负载单元连接；
18.所述第三模拟单元与所述第五模拟单元组成回路；
19.所述第四模拟单元与所述第五模拟单元组成回路。
20.进一步地，所述第一模拟单元还包括一端与所述第一负载电源的连接有所述待测can总线的高电平端的一端连接的第三开关，与位于所述第三开关串联的第九开关，所述第九开关的一端与所述第二负载单元连接；
21.所述第二模拟单元还包括一端与所述第一负载电源的连接有所述待测can总线的低电平端的一端连接的第四开关，与所述第四开关串联的第十开关，所述第十开关的一端与所述第二负载单元连接；
22.其中，所述第三开关以及所述第四开关均位于第一位置形成通路状态；在模拟所述待测can总线的高电平端开路故障时，所述第九开关处于断开状态，所述第十开关处于通路状态；在模拟所述can总线的低电平端开路故障时，所述第十开关处于断开状态，所述第九开关处于通路状态。
23.进一步地，所述第五模拟单元包括一端与外接电源连接，另一端与所述待测can总线的电源接入端连接的第五开关；
24.在模拟不同的故障时，所述第五开关处于通路状态。
25.进一步地，所述第三模拟单元包括一端所述第三开关连接，另一端与外接电源连接的第七开关；
26.所述第四模拟单元包括一端与所述第四开关连接，另一端与所述外接电源连接的第八开关；
27.其中，在模拟所述待测can总线的高电平端与电源接入端短路时，所述第七开关以及所述第八开关均处于第一位置形成通路状态，所述第三开关位于第二位置形成通路状态，所述第四开关位于所述第一位置形成通路状态；
28.当测试所述待测can总线的低电平端与电源输入端短路时，所述第七开关以及所述第八开关均处于第一位置形成通路状态，所述第四开关位于第二位置形成通路状态，所述第三开关位于所述第一位置形成通路状态。
29.进一步地，所述第二负载单元包括一端与所述第九开关连接，另一端与所述can设备的高电平端连接的第一负载子单元，以及，一端与第十开关连接，另一端与所述can设备
的低电平端连接的第二负载子单元。
30.进一步地，所述第一负载子单元包括第三电阻以及第二电容；
31.所述第二负载子单元包括第四电阻以及第三电容；
32.其中，所述第三电阻的一端与所述第九开关连接，另一端与所述can设备的高电平端连接；所述第二电容的一端与所述第三电阻的连接有所述can设备的高电平端的一端连接，另一端接地；
33.所述第四电阻的一端与所述第十开关连接，另一端与所述can设备的低电平端连接；所述第三电容的一端与所述第四电阻的连接有所述can设备的低电平端的一端连接，另一端接地。
34.本实用新型提供了一种can总线容错性测试电路，该电路包括：第一负载单元，第一负载单元与待测can总线的高电平端和低电平端电连接以提供第一负载；故障模拟单元，故障模拟单元包括多个开关并与第一负载单元和待测can总线的电源输入端电连接，以通过多个开关的通断状态的变化模拟不同的故障；第二负载单元，第二负载单元与故障模拟单元和can设备电连接以提供第二负载，并将待测can总线上的can信号传递至can设备，以供与can设备电连接的上位机进行监测，通过第一负载单元以及第二负载单元提供了不同的负载需求，通过故障模拟单元能够模拟can总线的多种故障，示例性地，高电平端开路故障，低电平端开路故障，高电平端和电源接入端短路，低电平端和电源接入端短路，从而满足多种不同的测试需求，并且在本实用新型中的can容错性测试电路的基础上，通过对故障消除前后上位机能否监测到待测can总线恢复正常通信，从而判断待测can总线的容错性能。
附图说明
35.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为本实用新型实施例中can总线容错性测试电路的结构示意图。
具体实施方式
37.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
38.本实用新型提供了一种can总线容错性测试电路，该电路包括：第一负载单元，第一负载单元与待测can总线的高电平端和低电平端电连接以提供第一负载；故障模拟单元，故障模拟单元包括多个开关并与第一负载单元和待测can总线的电源输入端电连接，以通过多个开关的通断状态的变化模拟不同的故障；第二负载单元，第二负载单元与故障模拟单元和can设备电连接以提供第二负载，并将待测can总线上的can信号传递至can设备，以供与can设备电连接的上位机进行监测，通过第一负载单元以及第二负载单元提供了不同
的负载需求，通过故障模拟单元能够模拟can总线的多种故障，示例性地，高电平端开路故障，低电平端开路故障，高电平端和电源接入端短路，低电平端和电源接入端短路，从而满足多种不同的测试需求，并且在本实用新型中的can容错性测试电路的基础上，通过对故障消除前后上位机能否监测到待测can总线恢复正常通信，从而判断待测can总线的容错性能。
39.下面将结合附图以及具体实施例对本实用新型中的can总线容错性测试电路进行详细阐述。
40.如图1所示，本实用新型中的can总线容错性测试电路包括：
41.第一负载单元101，第一负载单元101与待测can总线104的高电平端can_h和低电平端can_l电连接以提供第一负载；
42.故障模拟单元102，故障模拟单元102包括多个开关并与第一负载单元101和待测can总线104的电源输入端vbat电连接，以通过多个开关的通断状态的变化模拟不同的故障；
43.第二负载单元103，第二负载单元103与故障模拟单元102和can设备105电连接以提供第二负载，并将待测can总线104上的can信号传递至can设备105，以供与can设备105电连接的上位机进行监测。
44.在本实施例中，故障模拟单元102中的多个开关的通断状态可以为手动控制，也可以自动控制。
45.进一步地，该电路还包括控制器，控制器与故障模拟单元102电连接，以根据预设的测试任务以及待测can总线104的类型控制多个开关的通断状态。
46.进一步地，若待测can总线104的终端电阻满足第一预设条件，则在测试过程中第一负载单元101处于断路状态；若待测can总线104的终端电阻满足第二预设条件，则在测试过程中第一负载单元101处于通路状态。
47.在本实施例中，在通过故障模拟单元102模拟不同的故障时，需要先通过万用表测量待测can总线104的终端内阻，第一预设条件为116ω≤r≤128ω，第二预设条件为r＞2kω，若待测can总线104的终端内阻满足第一预设条件，那么在测试过程中第一负载单元101处于断路状态，若待测can总线104的终端电阻满足第二预设条件，则在测试过程中第一负载单元101处于通路状态。
48.进一步地，如图1所述，第一负载单元101包括第一开关sw1，第一电阻r1，第二电阻r2，第二开关sw2，以及第一电容c1；
49.其中，第一开关sw1，第一电阻r1，第二电阻r2，第二开关sw2并联，第一电容c1的一端连接在第一电阻r1与第二电阻r2之间，另一端接地；
50.其中，第一开关sw1的一端与待测can总线104的高电平端can_h连接，第二开关sw2的一端与待测can总线104的低电平端can_l连接；
51.若待测can总线104的终端电阻满足预设条件，则第一开关sw1以及第二开关sw2处于断开状态，若待测can总线104的终端电阻不满足预设条件，则终端负载单元在测试过程中处于导通状态。
52.在本实施例中，通过对于不同类型的待测can总线104，将第一开关sw1以及第二开关sw2设置为不同的通断状态，从而满足不同的测试需求。
53.进一步地，故障模拟单元102包括用于模拟待测can总线104的高电平端can_h开路故障的第一模拟单元，用于模拟待测can总线104的低电平端can_l开路故障的第二模拟单元，用于模拟待测can总线104的高电平端can_h与电源端短路的第三模拟单元，以及用于模拟待测can总线104的低电平端can_l与电源端短路的第四模拟单元，以及一端与外接电源连接，另一端与待测can总线104的电源接入端连接的第五模拟单元；
54.其中，第一模拟单元的一端与第一负载电源的连接有待测can总线104的高电平端can_h的一端连接，另一端与第二负载单元103连接；
55.第二模拟单元的一端与第一负载电源的连接有待测can总线104的低电平端can_l的一端连接，另一端与第二负载单元103连接；
56.第三模拟单元与第五模拟单元组成回路；
57.第四模拟单元与第五模拟单元组成回路。
58.更进一步地，故障模拟单元102还包括第六模拟单元，其中，第六模拟单元包括第六开关sw6，第六开关sw6的一端与待测can总线104的接地端gnd连接，另一端与第十一开关sw11连接，第十一开关sw11具有两个位置，在第一位置1时，第十一开关sw11直接接地，在第二位置2时，第十一开关sw11间接接地，在本实施例中，对于不同故障模拟时，第十一开关sw11位于第一位置1。
59.更进一步地，故障模拟单元102还包括一端与第九开关sw9的连接有第二负载单元103的一端连接，另一端与第十开关sw10的连接有第二负载单元103的一端连接的第十二开关sw12，在故障模拟单元102对故障模拟时，第十二开关sw12处于断开状态。
60.进一步地，第一模拟单元还包括一端与第一负载电源的连接有待测can总线104的高电平端can_h的一端连接的第三开关sw3，与位于第三开关sw3串联的第九开关sw9，第九开关sw9的一端与第二负载单元103连接；
61.第二模拟单元还包括一端与第一负载电源的连接有待测can总线104的低电平端can_l的一端连接的第四开关sw4，与第四开关sw4串联的第十开关sw10，第十开关sw10的一端与第二负载单元103连接；
62.其中，第三开关sw3以及第四开关sw4均位于第一位置1形成通路状态；在模拟待测can总线104的高电平端can_h开路故障时，第九开关sw9处于断开状态，第十开关sw10处于通路状态；在模拟can总线的低电平端can_l开路故障时，第十开关sw10处于断开状态，第九开关sw9处于通路状态。
63.进一步地，第五模拟单元包括一端与外接电源连接，另一端与待测can总线104的电源接入端连接的第五开关sw5；
64.在模拟不同的故障时，第五开关sw5处于通路状态。
65.进一步地，第三模拟单元包括一端第三开关sw3连接，另一端与外接电源连接的第七开关sw7；
66.第四模拟单元包括一端与第四开关sw4连接，另一端与外接电源连接的第八开关sw8；
67.其中，在模拟待测can总线104的高电平端can_h与电源接入端短路时，第七开关sw7以及第八开关sw8均处于第一位置1形成通路状态，第三开关sw3位于第二位置2形成通路状态，第四开关sw4位于第一位置1形成通路状态；
68.当测试待测can总线104的低电平端can_l与电源输入端vbat短路时，第七开关sw7以及第八开关sw8均处于第一位置1形成通路状态，第四开关sw4位于第二位置2形成通路状态，第三开关sw3位于第一位置1形成通路状态。
69.进一步地，第二负载单元103包括一端与第九开关sw9连接，另一端与can设备105的高电平端can_h连接的第一负载子单元，以及，一端与第十开关sw10连接，另一端与can设备的低电平端can_l口连接的第二负载子单元。
70.进一步地，第一负载子单元包括第三电阻r3以及第二电容c2；
71.第二负载子单元包括第四电阻r4以及第三电容c3；
72.其中，第三电阻r3的一端与第九开关sw9连接，另一端与can设备105的高电平端can_h连接；第二电容c2的一端与第三电阻r3的连接有can设备105的高电平端can_h的一端连接，另一端接地；
73.第四电阻r4的一端与第十开关sw10连接，另一端与can设备105的低电平端can_l连接；第三电容c3的一端与第四电阻r4的连接有can设备105的低电平端can_l的一端连接，另一端接地。
74.进一步地，第二负载单元103还包括与第一负载子单元并联连接的第十三开关sw13，与第二负载子单元并联连接的第十四开关sw14，一端与第一负载子单元的连接有can设备的高电平端can_h的一端连接，另一端与第二负载子单元的连接有can设备的低电平端can_l的一端连接的第四负载子单元以及与第四负载单元并联的第五负载子单元；
75.其中，第四负载子单元包括并联连接的第五电阻r5和第四电容c4，以及，与第五电阻r5和第四电容c4并联后的结构串联的第十五开关sw15，第一十五sw15的一端与第一负载子单元的连接有can设备的高电平端can_h的一端连接，另一端与第五电阻r5连接；第五电阻r5和第四电容c4的一端与第二负载子单元的连接有can设备的低电平端can_l的一端连接；
76.第五负载子单元包括的第十六开关sw16，第六电阻r6，第七电阻r7，第十七开关sw17以及第五电容c5，其中，第十六开关sw16、第六电阻r6、第十七开关sw17串联连接，第五电容c5的一端连接在第六电阻r6和第七电阻r7之间，另一端接地；
77.在本实施例中，在故障模拟单元102进行模拟故障时，第十三开关sw13，第十四开关sw14，第十五开关sw15，第十六开关sw16和第十七开关sw17均处于断开状态。
78.综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。