一种CAN总线的接线控制装置、方法和汽车与流程

本发明属于can总线通信，具体涉及一种can总线的接线控制装置、汽车及其can总线的接线控制方法，尤其涉及一种高速can总线接反时的自动切换装置、具有该高速can总线接反时的自动切换装置的汽车、以及该汽车的高速can总线接反时的自动切换方法。

背景技术：

1、can总线，即控制器局域网总线(can，controller area network)，以其高可靠性、高稳定性、布线简单等优点，已经广泛应用于车载电子设备之间的通信。例如：can总线用来连接车身电子系统、动力系统以及网络系统等车载电子设备，用于实现车身电子系统、动力系统以及网络系统等车载电子设备之间的通信。

2、can总线由两条差分线组成，即由高速信号can_h线缆和高速信号can_l线缆组成。在车载电子设备及其线束的安装过程中，有可能会因为安装人员不专业或者疏忽导致高速信号can_h线缆和高速信号can_l线缆接反，导致车载电子设备无法与车上仪表等其他电子设备直接通信，进而导致调试及重新安装需要耗费大量的人力和时间来排查问题。

3、上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种can总线的接线控制装置、汽车及其can总线的接线控制方法，以解决车载电子设备之间采用can总线进行通信，在车载电子设备及其线束的安装过程中，若将can总线中的高速信号can_h线缆和高速信号can_l线缆接反，则车载电子设备之间无法通信，而且调试及重新安装需要耗费大量的人力和时间，至少存在安装难度大的问题，达到通过设置电压检测电路和切换电路，通过电压检测电路检测到can总线接口与can收发器之间的can_h信号线与can_l信号线接反时，通过切换电路对调can总线接口与can收发器之间的can_h信号线与can_l信号线的接线方式，使can收发器能够正常工作，保证了车载电子设备之间的通信可靠性，且在接反时不需调试和重新安装从而大大降低了安装和维修难度的效果。

2、本发明提供一种can总线的接线控制装置中，所述can总线，应用于汽车的车载电子设备与ecu控制器之间的通信；所述can总线的接线控制装置，包括：can收发器、切换电路和电压检测电路；所述can总线具有can总线接口，所述车载电子设备连接至所述can总线接口；所述can总线接口，通过所述切换电路和所述can收发器后，连接至所述ecu控制器；所述can总线接口的can_h端口和can_l端口，连接至所述电压检测电路的输入端；所述电压检测电路的输出端，分别连接至所述切换电路和所述ecu控制器；其中，所述电压检测电路，用于检测所述can总线接口的can_h端口的电压值、以及所述can总线接口的can_l端口的电压值，以确定所述can总线接口与所述can收发器之间的can_h信号线与can_l信号线的接线是否接反：若确定所述can总线接口与所述can收发器之间的can_h信号线与can_l信号线的接线未接反，则输出第一电平信号；若确定所述can总线接口与所述can收发器之间的can_h信号线与can_l信号线的接线接反，则输出第二电平信号；所述切换电路，用于在未接收到所述第一电平信号和所述第二电平信号的情况下，处于第一开关状态，以使所述切换电路的第二侧与所述切换电路的第一侧之间的can_h信号线与can_l信号线的连接方式为直连状态；在接收到所述第一电平信号的情况下，保持第一开关状态，以使所述切换电路的第二侧与所述切换电路的第一侧之间的can_h信号线与can_l信号线的连接方式保持直连状态；在接收到所述第二电平信号的情况下，由第一开关状态切换为第二开关状态，以使所述切换电路的第二侧与所述切换电路的第一侧之间的can_h信号线与can_l信号线的连接方式由直连状态切换为交叉状态。

3、在一些实施方式中，所述ecu控制器的can_h端口，与所述can收发器的第一侧的can_h端口相连；所述ecu控制器的can_l端口，与所述can收发器的第一侧的can_l端口相连；所述can收发器的第二侧的can_h端口，与所述切换电路的第一侧的can_h端口相连；所述can收发器的第二侧的can_l端口，与所述切换电路的第一侧的can_l端口相连；所述切换电路的第二侧的第一端口，与所述can总线接口的can_h端口和can_l端口中的一个端口相连；所述切换电路的第二侧的第二端口，与所述can总线接口的can_h端口和can_l端口中的另一个端口相连；在所述切换电路的第二侧的第一端口与所述切换电路的第一侧的can_h端口和can_l端口中的一个端口相连的情况下，所述切换电路的第二侧的第二端口与所述切换电路的第一侧的can_h端口和can_l端口中的另一个端口相连；所述切换电路的第二侧的第一端口、以及所述切换电路的第二侧的第二端口中，一个端口用作can_h端口时，另一个端口用作can_l端口；所述can总线接口的can_h端口和can_l端口，还连接至所述电压检测电路的输入端；所述电压检测电路的输出端，连接至所述切换电路的控制端；所述电压检测电路的输出端，还连接至所述ecu控制器的输入端。

4、在一些实施方式中，所述电压检测电路，包括：电压比较模块和电阻模块；直流电源经所述电阻模块后，连接至所述电压比较模块的输出端；其中，所述电压比较模块的同相输入端，与所述can总线接口的can_l端口相连，用于检测所述can总线接口的can_l端口的电压值；所述电压比较模块的反相输入端，与所述can总线接口的can_h端口相连，用于检测所述can总线接口的can_h端口的电压值；所述电压比较模块，用于对所述can总线接口的can_l端口的电压值、以及所述can总线接口的can_h端口的电压值进行比较：若所述can总线接口的can_l端口的电压值低于所述can总线接口的can_h端口的电压值，则自所述电压比较模块的输出端输出第一电平信号至所述切换电路的控制端；若所述can总线接口的can_l端口的电压值高于所述can总线接口的can_h端口的电压值，则自所述电压比较模块的输出端输出第二电平信号至所述切换电路的控制端。

5、在一些实施方式中，所述切换电路，包括：双刀双掷继电器模块；其中，所述双刀双掷继电器模块的线圈端，作为所述切换电路的控制端，与所述电压检测电路的输出端相连；所述双刀双掷继电器模块的第一控制触点的连接端，作为所述切换电路的第二侧的第一端口；所述双刀双掷继电器模块的第二控制触点的连接端，作为所述切换电路的第二侧的第二端口；所述双刀双掷继电器模块的第一固定触点的连接端与所述双刀双掷继电器模块的第四固定触点的连接端，均与所述can收发器的第二侧的can_h端口相连，作为所述切换电路的第一侧的can_h端口；所述双刀双掷继电器模块的第二固定触点的连接端与所述双刀双掷继电器模块的第三固定触点的连接端，均与所述can收发器的第二侧的can_l端口相连，作为所述切换电路的第一侧的can_l端口；其中，在所述can总线接口的can_h端口与所述切换电路的第二侧的第一端口相连，且所述can总线接口的can_l端口与所述切换电路的第二侧的第二端口相连的情况下：在所述切换电路的第一开关状态下，所述双刀双掷继电器模块的第一控制触点，与所述双刀双掷继电器模块的第一固定触点相连；并且，所述双刀双掷继电器模块的第二控制触点，与所述双刀双掷继电器模块的第三固定触点的相连；在所述切换电路的第二开关状态下，所述双刀双掷继电器模块的第一控制触点，与所述双刀双掷继电器模块的第二固定触点相连；并且，所述双刀双掷继电器模块的第二控制触点，与所述双刀双掷继电器模块的第四固定触点的相连。

6、在一些实施方式中，所述切换电路，包括：双刀双掷继电器模块；其中，所述双刀双掷继电器模块的线圈端，作为所述切换电路的控制端；直流电源，连接至所述双刀双掷继电器模块的线圈端中线圈的第一端；所述电压检测电路的输出端，连接至所述双刀双掷继电器模块的线圈端中线圈的第二端；所述双刀双掷继电器模块的第一控制触点的连接端，作为所述切换电路的第二侧的第一端口；所述双刀双掷继电器模块的第二控制触点的连接端，作为所述切换电路的第二侧的第二端口；所述双刀双掷继电器模块的第一固定触点的连接端与所述双刀双掷继电器模块的第四固定触点的连接端，均与所述can收发器的第二侧的can_h端口相连，作为所述切换电路的第一侧的can_h端口；所述双刀双掷继电器模块的第二固定触点的连接端与所述双刀双掷继电器模块的第三固定触点的连接端，均与所述can收发器的第二侧的can_l端口相连，作为所述切换电路的第一侧的can_l端口；其中，在所述can总线接口的can_h端口与所述切换电路的第二侧的第一端口相连，且所述can总线接口的can_l端口与所述切换电路的第二侧的第二端口相连的情况下：在所述切换电路的第一开关状态下，所述双刀双掷继电器模块的第一控制触点，与所述双刀双掷继电器模块的第一固定触点相连；并且，所述双刀双掷继电器模块的第二控制触点，与所述双刀双掷继电器模块的第三固定触点的相连；在所述切换电路的第二开关状态下，所述双刀双掷继电器模块的第一控制触点，与所述双刀双掷继电器模块的第二固定触点相连；并且，所述双刀双掷继电器模块的第二控制触点，与所述双刀双掷继电器模块的第四固定触点的相连。

7、与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种汽车，包括：以上所述的can总线的接线控制装置。

8、与上述汽车相匹配，本发明再一方面提供一种汽车的can总线的接线控制方法，包括：在所述can总线的接线控制装置开始工作之前，所述ecu控制器输出第一控制信号；所述切换电路处于第一开关状态，以使所述切换电路的第二侧与所述切换电路的第一侧之间的can_h信号线与can_l信号线的连接方式为直连状态；其中，所述第一控制信号，是所述can总线接口与所述can收发器之间的can_h信号线与can_l信号线的接线未接反的提醒信号；在所述can总线的接线控制装置开始工作之后：若所述电压检测电路输出第一电平信号，则使所述切换电路保持所述第一开关状态，以使所述切换电路的第二侧与所述切换电路的第一侧之间的can_h信号线与can_l信号线的连接方式保持直连状态，所述can收发器正常通信；若所述电压检测电路输出第二电平信号，则使所述切换电路由所述第一开关状态切换为所述第二开关状态，以使所述切换电路的第二侧与所述切换电路的第一侧之间的can_h信号线与can_l信号线的连接方式由直连状态切换为交叉状态，使所述can收发器能够正常通信；在所述电压检测电路输出第一电平信号的情况下，所述ecu控制器维持输出所述第一控制信号；在所述电压检测电路输出第二电平信号的情况下，所述ecu控制器输出第二控制信号；其中，所述第二控制信号，是所述can总线接口与所述can收发器之间的can_h信号线与can_l信号线的接线接反的提醒信号。

9、由此，本发明的方案，通过在汽车的ecu控制器、以及汽车的车载电子设备的外部的can总线接口之间，设置can收发器(如高速can收发器)和切换电路；在汽车的ecu控制器与外部的can总线接口之间，还设置电压检测电路；电压检测电路能够检测外部的can总线接口的can_h信号线的电压值和can_l信号线的电压值，并根据检测结果控制切换电路中高速信号can_h线缆和高速信号can_l线缆的连接模式；在can总线中高速信号can_h线缆和高速信号can_l线缆与高速can收发器之间的接线正确时，电压检测电路输出低电平，切换电路中高速信号can_h线缆和高速信号can_l线缆的连接模式处于直连模式，高速can收发器正常工作；在can总线中高速信号can_h线缆和高速信号can_l线缆与高速can收发器之间的接线错误即接反时，电压检测电路输出高电平，切换电路中高速信号can_h线缆和高速信号can_l线缆的连接模式处于交叉模式，使can收发器能够正常工作，同时ecu控制器报can总线中高速信号can_h线缆和高速信号can_l线缆接反的报警提醒；从而，通过设置电压检测电路和切换电路，通过电压检测电路检测到can总线接口与can收发器之间的can_h信号线与can_l信号线接反时，通过切换电路对调can总线接口与can收发器之间的can_h信号线与can_l信号线的接线方式，使can收发器能够正常工作，保证了车载电子设备之间的通信可靠性，且在接反时不需调试和重新安装从而大大降低了安装和维修难度。

10、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

11、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。