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控制器局域网络控制模块及车辆

文献发布时间:2024-04-18 19:59:31


控制器局域网络控制模块及车辆

技术领域

本发明涉及车载控制器技术领域,具体涉及一种控制器局域网络控制模块及车辆。

背景技术

为在车辆紧急状态下关闭控制器局域网络(Controller Area Network,,CAN)收发器的无效或者错误的输出,通常通过主芯片控制模块紧急关闭自身CAN信号输出,或通过硬件控制电路利用开关对CAN收发器供电电源进行控制,从而达到关断CAN的作用。

然而,在通过对CAN收发器供电电源进行控制或主芯片关闭自身CAN输出时,使得CAN收发器发送数据和接收数据的功能均被停止,进而导致无法通过外部利用报文唤醒及进行其他操作,进而降低了驾驶员的安全性及系统的稳定性。

发明内容

本发明实施例提供了一种控制器局域网络控制模块及车辆,以解决相关技术中关断CAN后导致无法通过外部利用报文唤醒及进行其他操作的问题。

为了解决上述技术问题,本发明是这样实现的:

第一方面,本发明实施例提供了一种控制器局域网络控制模块,所述控制器局域网络控制模块包括主控芯片、收发器和第一控制电路;

所述主控芯片包括第一引脚、信号输出引脚和信号输入引脚,所述信号输出引脚、所述信号输入引脚和所述收发器电连接;

所述第一控制电路的输入端和所述第一引脚电连接,所述第一控制电路的输出端和所述收发器电连接,且所述第一控制电路的输出端电连接在所述信号输出引脚和所述收发器的连接电路中;

其中,所述第一引脚用于输出第一故障报错信号,所述主控芯片通过所述信号输出引脚向外部外部发送数据,所述主控芯片通过所述信号输入引脚接收外部数据;

所述第一控制电路用于基于所述第一故障报错信号断开所述信号输出引脚和所述收发器的连接电路,以使所述控制器局域网络中断向外部发送数据,所述信号输入引脚和所述收发器之间的连接电路保持连通状态。

可选的,所述第一控制电路包括三态缓冲器;

所述三态缓冲器包括使能引脚、电平输入引脚和电平输出引脚,所述电平输入引脚和所述信号输出引脚电连接,所述电平输出引脚和所述收发器电连接,所述使能引脚和所述第一引脚电连接。

可选的,所述第一控制电路还包括第一反向电路;

所述第一反向电路的输入端和所述第一引脚电连接,所述第一反向电路的输出端和所述使能引脚电连接;

所述第一反向电路用于将所述第一引脚输出的低电平信号转化为高电平信号、高电平信号转化为低电平信号;

在所述使能引脚输入的信号为高电平信号的情况下,所述电平输出引脚输出的信号为高阻态信号,所述信号输出引脚和所述收发器的连接电路处于断开状态;

在所述使能引脚输入的信号为低电平信号的情况下,所述电平输出引脚输出信号的电平和所述电平输入引脚的电平相等,所述信号输出引脚和所述收发器的连接电路处于导通状态。

可选的,所述控制器局域网络控制模块还包括测试回检电路,所述主控芯片还包括测试引脚;

所述测试回检电路电连接在所述电平输出引脚和所述测试引脚之间,所述测试回检电路用于在所述第一引脚发送所述第一故障报错信号的情况下,检测所述信号输出引脚和所述收发器的连接电路是否处于断开状态。

可选的,在所述电平输入引脚和所述信号输出引脚的连接电路中设置有第一电阻,在所述电平输出引脚和所述收发器的连接电路中设置有第二电阻;

在所述输入引脚和所述信号输出引脚的连接电路中未连接所述第一电阻的情况下,所述信号输出引脚的输出状态为第一输出状态;

在所述第一电阻电连接在所述输入引脚和所述信号输出引脚的连接电路中的情况下,所述信号输出引脚的输出状态为第二输出状态,其中,所述第一输出状态为输出第一低电平信号的状态,所述第一低电平信号用于提供初始自检的状态信号,所述第二输出状态为中断输出所述第一低电平信号的状态。

可选的,所述控制器局域网络控制模块还包括安全监控芯片,所述安全监控芯片包括第二引脚,所述第二引脚和所述第一引脚电连接;

所述第一反向电路中设置第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一三极管和第二三极管,所述第一引脚包括第一报错引脚和第二报错引脚,所述第二引脚包括第三报错引脚和第四报错引脚;

所述第一报错引脚和所述第三报错引脚电连接,所述第二报错引脚和所述第四报错引脚电连接;

所述第三电阻的一端电连接在所述第一报错引脚和所述第三报错引脚的连接电路中,所述第三电阻的另一端和所述第一三极管的基极电连接,所述第四电阻的一端电连接在所述第二报错引脚和所述第四报错引脚的连接电路中,所述第四电阻的另一端和所述第一三极管的基极电连接;

所述第一三极管的集电极、所述第二三极管的集电极均电连接在所述第五电阻的一端,所述第五电阻的另一端和所述使能引脚电连接;

其中,所述第三电阻用于为所述第一三极管提供基极电流,所述第四电阻用于为所述第二三极管提供基极电流,所述第五电阻用于在初始状态下,为所述使能引脚输入低电平信号。

可选的,所述控制器局域网络控制模块还包括第二控制电路;

所述安全监控芯片包括报错信号输出引脚;

所述第二控制电路的输入端和所述报错信号输出引脚电连接,所述第二控制电路的输出端和所述使能引脚电连接,其中,所述报错信号输出引脚用于输出第二故障报错信号,所述第二控制电路基于所述第二故障报错信号输出高电平信号。

可选的,所述第二控制电路包括第一移位寄存器、第二反向电路和第一上电复位电路;

所述第一移位寄存器包括第一时钟脉冲输入引脚、第一串行输入引脚、第一清零信号输入引脚和多个第一输出引脚;

所述第二反向电路的输入端和所述报错信号输出引脚电连接,所述第二反向电路的输出端和所述第一时钟脉冲输入引脚电连接,所述第一清零信号输入引脚和所述第一上电复位电路电连接,多个所述第一输出引脚和所述使能引脚电连接;

其中,所述第二反向电路用于将所述报错信号输出引脚输出的低电平信号转化为高电平信号、高电平信号转化为低电平信号;

所述第一上电复位电路用于使所述第一清零信号输入引脚在初始状态下输入的信号为高电平信号;

所述第一移位寄存器用于在所述使能引脚输入的信号为高电平信号的情况下,将所述信号输出引脚输出的控制信号维持在高电平信号状态。

可选的,所述第二反向电路中设置有第六电阻、第七电阻和第三三极管;

所述第六电阻设置在所述报错信号输出引脚和所述第三三极管的基极的连接电路之间,所述第七电阻设置在所述第三三极管的集电极和所述第一时钟脉冲输入引脚的连接电路中,其中,所述第六电阻用于为所述第三三极管提供基极电流,所述第一时钟脉冲输入引脚用于为所述第七电阻提供低电平。

可选的,所述第一上电复位电路中还设置有第一二极管、第八电阻和第一电容;

所述第八电阻和所述第一电容电连接,所述第一二极管的正极和负极电连接在所述第八电阻两端,且所述第一二极管的正极电连接在所述第八电阻和所述第一电容的连接电路中,其中,所述第一二极管用于在系统掉电的情况下,为所述第一电容提供放电回路,所述第一电容为储能电容。

可选的,所述第二控制电路还包括第二二极管;

所述第二二极管的正极和所述第一输出引脚电连接,所述第二二极管的负极和所述使能引脚电连接。

可选的,所述控制器局域网络控制模块还包括自检闭锁回路,所述主控芯片上还设置有第二清零信号输入引脚;

所述自检闭锁回路的输入端和所述第二清零信号输出引脚电连接,所述自检闭锁回路的输出端和所述第一清零信号输入引脚电连接,其中,所述自检闭锁回路用于在上电初始化时,对所述第一移位寄存器进行计数清零。

可选的,所述自检闭锁回路包括第二移位寄存器、第二上电复位电路、上电电路、清零控制电路;

所述第二移位寄存器包括第二时钟脉冲输入引脚、第二串行输入引脚、第三清零信号输入引脚和多个第二输出引脚;

所述第二上电复位电路和所述第三清零信号输入引脚电连接,所述第二时钟脉冲输入引脚和所第二清零信号输出引脚电连接,所述上电电路和所述第二串行输入引脚电连接,所述第二输出引脚和所述清零控制电路的输入端电连接,所述清零控制电路的输出端和所述第一清零信号输入引脚电连接;

其中,所述第二上电复位电路用于使所述第三清零信号输入引脚在初始状态下输入的信号为高电平信号,所述清零控制电路用于对所述第一移位寄存器进行清零或者截断清零。

可选的,第二上电复位电路中设置有第三二极管、第九电阻和第二电容;

所述第九电阻和所述第二电容电连接,所述第三二极管的正极和负极电连接在所述第九电阻两端,且所述第三二极管的正极电连接在所述第九电阻和所述第二电容的连接电路中,其中,所述第三二极管用于在系统掉电的情况下,为所述第二电容提供放电回路,所述第二电容为储能电容。

可选的,所述清零控制电路中设置有第四三极管、第五三极管、第三电容、第十电阻、第十一电阻和第四二极管;

所述第四二极管的正极和所述第二输出引脚电连接,所述第四二极管的负极和所述第四三极管的基极电连接,所述第四三极管的集电极和所述第五三极管的基极电连接,所述第五三极管的集电极和所述和所述第一清零信号输入引脚电连接;

所述第三电容电连接在所述第四二极管的正极和所述第二输出引脚的连接电路中,所述第十电阻的一端和所述第二清零信号输入引脚电连接,所述第十电阻的另一端和所述第五三极管的基极电连接,所述第十一电阻电连接在所述第十电阻和所述第五三极管的连接电路中;

其中,所述第十电阻用于为所述第五三极管提供基极电流,所述第十一电阻用于保证所述第五三极管基极初始低电平,所述第三电容用于延时,所述第四二极管用于整定电压,增加所述第四三极管的开启电压阈值。

第二方面,本发明实施例提供了一种车辆,所述车辆包括第一方面中任一项所述的控制器局域网络控制模块。

从上述实施例可以看出,在本发明实施例中,由于主控芯片包括第一引脚和信号输出引脚和信号输入引脚、信号输出引脚、信号输入引脚和收发器电连接,因此可以通过第一引脚输出第一故障报错信号。又由于第一控制电路的输入端和第一引脚电连接,第一控制电路的输出端和收发器电连接,且第一控制电路的输出端电连接在信号输出引脚和收发器的连接电路中,因此第一控制电路可以基于第一故障报错信号断开信号输出引脚和收发器的连接电路,以使控制器局域网络中断向外部发送数据,起到关断控制器局域网络发送数据功能的作用。且在断开信号输出引脚和收发器的连接电路的过程中,起到接收外部数据的信号输入引脚和收发器之间的连接电路保持连通状态,因此使得控制器局域网络控制模块保留了接收数据的功能。综上所述,由于通过上述控制器局域网络控制模块只关断了控制器局域网络发送数据的功能,而保留了接收数据的功能,因此可以在关断控制器局域网络发送数据的功能的同时接收信号以便报文唤醒等操作,进而有利于保证驾驶员的安全以及系统的稳定性。

附图说明

图1表示本发明实施例提供的控制器局域网络控制模块的结构示意图;

图2表示本发明实施例提供的一种控制器局域网络控制模块的电路示意图;

图3表示本发明实施例提供的第一驱动电路的电路示意图;

图4表示本发明实施例提供的第一驱动电路的电路示意图;

图5表示本发明实施例提供的自检闭锁回路的电路示意图;

图6表示本发明实施例提供的第一移位寄存器的逻辑电路示意图。

附图标记:

1:主控芯片;2:安全监控芯片;3:收发器;4:第一控制电路;5:测试回检电路;6:第二控制电路;7:自检闭锁回路;8:第一电阻;9:第二电阻;11:第一引脚;12:信号输出引脚;13:测试引脚;14:第二清零信号输出引脚;15:信号输入引脚;21:第二引脚;22:报错信号输出引脚;41:三态缓冲器;42:第一反向电路;61:第一移位寄存器;62:第二反向电路;63:第一上电复位电路;64:第二二极管;71:第二移位寄存器;72:第二上电复位电路;73:上电电路;74:清零控制电路;111:第一报错引脚;112:第二报错引脚;211:第三报错引脚;212:第四报错引脚;411:使能引脚;412:电平输入引脚;413:电平输出引脚;421:第三电阻;422:第四电阻;423:第五电阻;424:第一三极管;425:第二三极管;611:第一时钟脉冲输入引脚;612:第一串行输入引脚;613:第一清零信号输入引脚;614:第一输出引脚;621:第六电阻:622:第七电阻;623:第三三极管;631:第一二极管;632:第八电阻;633:第一电容;711:第二时钟脉冲输入引脚;712:第二串行输入引脚;713:第三清零信号输入引脚;714:多个第二输出引脚;721:第三二极管;722:第九电阻;723:第二电容;741:第四三极管;742:第五三极管;743:第三电容;744:第十电阻;745:第十一电阻;746:第四二极管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通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,都属于本发明保护的范围。

应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

第一方面,本发明实施例提供了一种控制器局域网络控制模块,图1为本发明实施例提供的控制器局域网络控制模块的结构示意图,图2为本发明实施例提供的一种控制器局域网络控制模块的电路示意图,如图1和图2所示,该控制器局域网络控制模块包括主控芯片1、收发器3和第一控制电路4。

主控芯片1包括第一引脚11和信号输出引脚12和信号输入引脚15,信号输出引脚12、信号输入引脚15和收发器3电连接。

第一控制电路4的输入端和第一引脚11电连接,第一控制电路4的输出端和收发器3电连接,且第一控制电路4的输出端电连接在信号输出引脚12和收发器3的连接电路中;其中,第一引脚11用于输出第一故障报错信号,主控芯片1通过信号输出引脚12向外部发送数据,主控芯片1通过信号输入引脚15接收外部的数据;第一控制电路4用于基于第一故障报错信号断开信号输出引脚12和收发器3的连接电路,以使控制器局域网络中断向外部发送数据,信号输入引脚15和收发器3之间的连接电路保持连通状态。

其中,如图1所示,主控芯片1可以为微控制单元(Microcontroller Unit,MCU)的一种,主要起到车辆外围电路与接口电路连接控制的作用。在本发明实施例中,主控芯片1能够用于关断控制器局域网络(Controller Area Network,,CAN)的数据输出功能,控制器局域网络可以用于报文滤波实现信息传递,即通过报文滤波就可以实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式实现数据的传输和接收。

在本发明实施例中,由于第一控制电路4的输入端和第一引脚11电连接,第一控制电路4的输出端和收发器3电连接,且第一控制电路4的输出端电连接在信号输出引脚12和收发器3的连接电路中,因此可以通过第一引脚11输出的第一故障报错信号,断开信号输出引脚12和收发器3的连接电路,以使控制器局域网络中断向外部发送数据,起到关断控制器局域网络发送数据功能的作用。且在上述过程中,由于起到接收外部数据的信号输入引脚15和收发器3之间的连接电路保持连通状态,因此使得控制器局域网络控制模块保留了接收数据的功能。

从上述实施例可以看出,在本发明实施例中,由于主控芯片1包括第一引脚11和信号输出引脚12和信号输入引脚15,信号输出引脚12、信号输入引脚15和收发器3电连接,因此可以通过第一引脚11输出第一故障报错信号。又由于第一控制电路4的输入端和第一引脚11电连接,第一控制电路4的输出端和收发器3电连接,且第一控制电路4的输出端电连接在信号输出引脚12和收发器3的连接电路中,因此第一控制电路4可以基于第一故障报错信号断开信号输出引脚12和收发器3的连接电路,以使控制器局域网络中断向外部发送数据,起到关断控制器局域网络发送数据功能的作用。且在断开信号输出引脚12和收发器3的连接电路的过程中,起到接收外部数据的信号输入引脚15和收发器3之间的连接电路保持连通状态,因此使得控制器局域网络控制模块保留了接收数据的功能。综上所述,由于通过上述控制器局域网络控制模块只关断了控制器局域网络发送数据的功能,而保留了接收数据的功能,因此可以在关断控制器局域网络发送数据的功能的同时接收信号以便报文唤醒等操作,进而有利于保证驾驶员的安全以及系统的稳定性。

在一些实施例中,如图3所示,第一控制电路4包括三态缓冲器41;三态缓冲器41包括使能引脚411、电平输入引脚412和电平输出引脚413,电平输入引脚412和信号输出引脚12电连接,电平输出引脚413和收发器3电连接,使能引脚411和第一引脚11电连接。

需要说明的是,三态缓冲器41为单向三态门的一种,电平输出引脚413的输出受到使能引脚411输入的信号的电平的影响,当使能引脚411输出有效时,三态缓冲器41正常逻辑状态输出为(逻辑0、逻辑1),当使能引脚411输入无效时,电平输出引脚413输出处于高阻状态,即等效于与所连的电路断开。因此,可以通过第一引脚11输出的第一故障报错信号的电平的高低来控制电平输出引脚413的输出状态。

具体的,在一种可能实现的方式中,三态缓冲器41包括使能引脚411的有效电平和第一引脚11输出的第一故障报错信号的电平相反。由于电平输入引脚412和信号输出引脚12电连接,电平输出引脚413和收发器3电连接,使能引脚411和第一引脚11电连接,因此在第一引脚11输出的第一故障报错信号的电平为低电平信号的情况下,使能引脚411输入的信号为高电平信号,电平输出引脚413输出的信号为高阻态信号,信号输出引脚12和收发器3的连接电路处于断开状态,即使得控制器局域网络中断向外部发送数据。在第一引脚11输出的第一故障报错信号的电平为高电平信号的情况下,使能引脚411输入的信号为低电平信号,电平输出引脚413输出信号的电平和电平输入引脚412的电平相等,信号输出引脚12和收发器3的连接电路处于导通状态,即使得控制器局域网络恢复向外部发送数据。

在另一种可能实现的方式中,三态缓冲器41包括使能引脚411的有效电平和第一引脚11输出的第一故障报错信号的电平相同。由于电平输入引脚412和信号输出引脚12电连接,电平输出引脚413和收发器3电连接,使能引脚411和第一引脚11电连接,因此在第一引脚11输出的第一故障报错信号的电平为高电平信号的情况下,使能引脚411输入的信号为高电平信号,电平输出引脚413输出的信号为高阻态信号,信号输出引脚12和收发器3的连接电路处于断开状态,即使得控制器局域网络中断向外部发送数据。在第一引脚11输出的第一故障报错信号的电平为低电平信号的情况下,使能引脚411输入的信号为低电平信号,电平输出引脚413输出信号的电平和电平输入引脚412的电平相等,信号输出引脚12和收发器3的连接电路处于导通状态,即使得控制器局域网络恢复向外部发送数据。这样,可以通过控制使能引脚411的信号的电平的高低来关断控制器局域网络恢复向外部发送数据。

进一步的,在三态缓冲器41包括使能引脚411的有效电平和第一引脚11输出的第一故障报错信号的电平相反的情况下,第一控制电路4还包括第一反向电路42,第一反向电路42的输入端和第一引电连接,第一反向电路42的输出端和使能引脚411电连接;第一反向电路42用于将第一引脚11输出的低电平信号转化为高电平信号、高电平信号转化为低电平信号;在使能引脚411输入的信号为高电平信号的情况下,电平输出引脚413输出的信号为高阻态信号,信号输出引脚12和收发器3的连接电路处于断开状态;在使能引脚411输入的信号为低电平信号的情况下,电平输出引脚413输出信号的电平和电平输入引脚412的电平相等,信号输出引脚12和收发器3的连接电路处于导通状态。

需要说明的是,由于电平输入引脚412和信号输出引脚12电连接,电平输出引脚413和收发器3电连接,第一反向电路42的输入端设置在第一引脚11和第二引脚21的连接电路中,第一反向电路42的输出端和使能引脚411电连接,因此在使能引脚411输入的信号为高电平信号的情况下,电平输出引脚413输出的信号为高阻态信号,信号输出引脚12和收发器3的连接电路处于断开状态,即使得控制器局域网络中断向外部发送数据,在使能引脚411输入的信号为低电平信号的情况下,电平输出引脚413输出信号的电平和电平输入引脚412的电平相等,信号输出引脚12和收发器3的连接电路处于导通状态,即使得控制器局域网络恢复向外部发送数据。

此外,由于在发生故障的情况下,主控芯片1提供的信号为低电平信号,即第一引脚11输出的第一故障报错信号的电平为低电平信号,在三态缓冲器41包括使能引脚411的有效电平和第一引脚11输出的第一故障报错信号的电平相反的情况下,需要通过第一反向电路42将第一引脚11输出的低电平信号转化为高电平信号,进而达到关断控制器局域网络向外部发送数据的作用。

在一种可能实现的方式中,如图2所示,控制器局域网络控制模块还包括测试回检电路5,主控芯片1还包括测试引脚13;测试回检电路5电连接在电平输出引脚413和测试引脚13之间,测试回检电路5用于在第一引脚11、第二引脚21发送第一故障报错信号的情况下,检测信号输出引脚12和收发器3的连接电路是否处于断开状态。

需要说明的是,由于测试回检电路5电连接在电平输出引脚413和测试引脚13之间,因此可以通过测试回检电路5检测第一引脚11、第二引脚21发送的第一故障报错信号能否使得关断控制器局域网络外部发送数据的功能,进而可以通过测试回检电路5检测主控芯片1关断控制器局域网络的可靠性。

具体的,在电平输入引脚412和信号输出引脚12的连接电路中设置有第一电阻8,在电平输出引脚413和收发器3的连接电路中设置有第二电阻9;在输入引脚和信号输出引脚12的连接电路中未连接第一电阻8的情况下,信号输出引脚12的输出状态为第一输出状态;在第一电阻8电连接在输入引脚和信号输出引脚12的连接电路中的情况下,所述信号输出引脚12的输出状态为第二输出状态,其中,第一输出状态为输出第一低电平信号的状态,第一低电平信号用于提供初始自检的状态信号,所述第二输出状态为中断为输出第一低电平信号的状态。

需要说明的是,第一电阻8可以为贴片电阻的一种,即可以使得第一电阻8处于预留不贴的状态,即需要第一电阻8分压时才将第一电阻8电连接在电平输入引脚412和信号输出引脚12的连接电路中。具体的,在上电初始化状态下时,使得第一电阻8未连接在输入引脚和信号输出引脚12的连接电路,信号输出引脚12的输出状态为第一输出状态,即通过第一低电平信号输出第一低电平信号,即使得控制器局域网络正常向外部发送数据的情况下,测试回检电路5回检的低电平,在使能引脚411输入的信号为高电平信号的情况下,测试回检电路5检测到的电源电压为第一电压值,及使得控制器局域网络处于关断状态下测试回检电路5检测到的电压电压为第一电压值。在第一电阻8电连接在输入引脚和信号输出引脚12的连接电路中的情况下,信号输出引脚12不用输出初始自检的状态信号,在信号输出引脚12和收发器3的连接电路处于导通状态下,测试回检电路5检测到的电源电压为第一电阻8和所述第二电阻9的分压值,即测试回检电路5检测到的电源电压为第二电压值。之后使得信号输出引脚12和收发器3的连接电路处于断开状态,再通过测试回检电路5检测电压值,若测试回检电路5检测到的电源电压值为第一电压值,则判断控制器局域网络可以正常关断,若检测到的电源电压为第二电压值,则判断控制器局域网络无法正常关断。

为进一步提升车辆的安全性能,控制器局域网络控制模块还可以包括安全监控芯片2(Security monitoring chip,SMIC),安全监控芯片2主要用于检测车辆的运行环境的安全性。

具体的,在本发明实施例中,安全监控芯片2包括第二引脚21,第一引脚11和第二引脚21电连接,进而在主控芯片1内部监控模块检测到错误时,进而可以触发第一引脚11输出第一故障报错信号至安全监控芯片2处。主控芯片1和安全监控芯片2均可以包括复位引脚,主控芯片1上的复位引脚和安全监控芯片2上的复位引脚电连接,因此在第一引脚11输出第一故障报错信号通过第二引脚21输入至安全监控芯片2上时,可以通过安全监控芯片2上的复位引脚发出复位信号使得主控芯片1复位。

进一步的,第一反向电路42中设置第三电阻421、第四电阻422、第五电阻423、第一三极管424和第二三极管425,第一引脚11包括第一报错引脚111和第二报错引脚112,第二引脚21包括第三报错引脚211和第四报错引脚212;第一报错引脚111和第三报错引脚211电连接,第二报错引脚112和第四报错引脚212电连接;第三电阻421的一端电连接在第一报错引脚111和第三报错引脚211的连接电路中,第三电阻421的另一端和第一三极管424的基极电连接,第四电阻422的一端电连接在第二报错引脚112和第四报错引脚212的连接电路中,第四电阻422的另一端和第一三极管424的基极电连接;第一三极管424的集电极、第二三极管425的集电极均电连接在第五电阻423的一端,第五电阻423的另一端和使能引脚411电连接;其中,第三电阻421用于为第一三极管424提供基极电流,第四电阻422用于为二三极管提供基极电流,第五电阻423用于在初始状态下,为使能引脚411输入低电平信号。

需要说明的是,由于第一引脚11包括第一报错引脚111和第二报错引脚112,第二引脚21包括第三报错引脚211和第四报错引脚212,第一报错引脚111和第三报错引脚211电连接,第二报错引脚112和第四报错引脚212电连接,因此可以通过第一报错引脚111和第三报错引脚211输出一个报错信号,通过第二报错引脚112和第四报错引脚212输出一个报错信号,通过两个报错信号作为冗余,进而提升关断控制器局域网络的准确性。

此外,由于在初始化时使能引脚411的信号电平为高电平,若不经过第一反向电路42进行反向,则在常态情况下,到达使能引脚411的电平为高电平,则会断开信号输出引脚12和收发器3的连接电路,以使控制器局域网络中断向外部发送数据。因此。在本发明实施例中,通过将第三电阻421的一端电连接在第一报错引脚111和第三报错引脚211的连接电路中,第三电阻421的另一端和第一三极管424的基极电连接,第四电阻422的一端电连接在第二报错引脚112和第四报错引脚212的连接电路中,第四电阻422的另一端和第一三极管424的基极电连接,第一三极管424的集电极、第二三极管425的集电极均电连接在第五电阻423的一端,第五电阻423的另一端和使能引脚411电连接,在常态情况下,到达使能引脚411的电平为低电平,则不会断开信号输出引脚12和收发器3的连接电路,以保证控制器局域网络正常向外部发送数据。而一旦在紧急状态下,第一引脚11输出第一故障报错信号时,此时的第一故障报错信号为低电平信号,则安全监控芯片2上的第二引脚接收的为低电平信号,由安全监控芯片2判断故障的严重程度。经过第一反向电路42的处理,使得到达使能引脚411的电平为高电平,则会断开信号输出引脚12和收发器3的连接电路,以使控制器局域网络中断向外部发送数据,使得控制器局域网络得以关断。

进一步的,当安全监控芯片2监控模块检测到自身错误或主控芯片1发生严重的故障时,则需要通过第二控制电路6使得信号输出引脚12和收发器3的连接电路处于断开状态,以使控制器局域网络中断向外部发送数据。

具体的,控制器局域网络控制模块还包括第二控制电路6;安全监控芯片2还包括报错信号输出引脚22,第二控制电路6的输入端和报错信号输出引脚22电连接,第二控制电路6的输出端和使能引脚411电连接,其中,报错信号输出引脚22用于输出第二故障报错信号,第二控制电路6基于第二故障报错输出高电平信号。这样,在安全监控芯片2监控模块检测到自身错误或主控芯片1发生严重的故障时,可以通过安全监控芯片2的报错信号输出引脚22输出第二故障报错信号,即使得第二故障报错信号为高电平信号,第二控制电路6基于第二故障报错信号断开信号输出引脚12和收发器3的连接电路,同样可以使得控制器局域网络中断向外部发送数据,起到关断控制器局域网络发送数据功能的作用并进行锁存操作,进而进一步保证驾驶员的安全以及系统的稳定性。

具体的,如图4和图6所示,第二控制电路6包括第一移位寄存器61、第二反向电路62和第一上电复位电路63;第一移位寄存器61包括第一时钟脉冲输入引脚611、第一串行输入引脚612、第一清零信号输入引脚613和多个第一输出引脚614;第二反向电路62的输入端和报错信号输出引脚22电连接,第二反向电路62的输出端和第一时钟脉冲输入引脚611电连接,第一清零信号输入引脚613和第一上电复位电路63电连接,多个第一输出引脚614和使能引脚411电连接;其中,第二反向电路62用于将报错信号输出引脚22输出的低电平信号转化为高电平信号、高电平信号转化为低电平信号;第一上电复位电路63用于使第一清零信号输入引脚613在初始状态下输入的信号为高电平信号;第一移位寄存器61用于在使能引脚411输入的信号为高电平信号的情况下,将信号输出引脚12输出的控制信号维持在高电平信号状态。

需要说明的是,第一串行输入引脚612包括通过与门相连的引脚A和引脚B,将引脚A和引脚B上拉倒电源引脚,即将第一串行输入引脚612输入的数据设置有高电平信号。在该情况下,当第一时钟脉冲输入引脚611输入的信号为高电平信号时,则第一输出引脚614输出的为高电平信号,第一时钟脉冲输入引脚611触发一次,则一个第一输出引脚614输出高电平,第一时钟脉冲输入引脚611触发两次,则第一输出引脚614QA和614QB均输出高电平,依次类推。第一清零信号输入引脚613低电平有效,有效时触发第一移位寄存器61清零。这样,由于第二反向电路62的输入端和报错信号输出引脚22电连接,第二反向电路62的输出端和第一时钟脉冲输入引脚611电连接,第一清零信号输入引脚613和第一上电复位电路63电连接,第一输出引脚614和使能引脚411电连接,因此当报错信号输出引脚22发送一个低电平信号时,经过第二反向电路62的反向,使得到达第一时钟脉冲输入引脚611的数据为高电平,进而使得第一输出引脚614输出的信号为高电平,进而使得到达使能引脚411的信号为高电平,进而经过三态缓冲器41的电平输出引脚413输出的信号为高阻态信号,使得信号输出引脚12和所述收发器3的连接电路处于断开状态,进而得控制器局域网络中断向外部发送数据。

此外,还需要说明的是,在第二时钟脉冲输入引脚711触发的次数达到预设次数的情况下,即在达到允许锁存清除次数上限后,不允许系统再进行清锁存操作的情况下,经过第一移位寄存器61,可以始终使得第一输出引脚614输出的信号为高电平信号,使得到达使能引脚411的信号为高电平信号,进而使得信号输出引脚12和所述收发器3的连接电路始终处于断开状态,进而实现锁存功能。除此之外,设置第一移位寄存器61锁存的次数为1,贴R21电阻,选择第一输出引脚614QA输出信号,即检测到一次第一时钟脉冲输入引脚611有效后第一输出引脚614QA输出由低电平状态改变为高电平状态并保持,触发三态缓冲器41关控制器局域网络,其余电阻预留不贴,提升测试次数的灵活性。

在一些实施例中,第二反向电路62中设置有第六电阻621、第七电阻622和第三三极管623;第六电阻621设置在报错信号输出引脚22和第三三极管623的基极的连接电路之间,第七电阻622设置在第三三极管623的集电极和第一时钟脉冲输入引脚611的连接电路中,其中,第六电阻621用于为第三三极管623提供基极电流,第七电阻622用于为第一时钟脉冲输入引脚611输入高电平信号。

需要说明的是,安全监控芯片2系统正常、相互监控模块没检测出错误时,报错信号输出引脚22为高电平状态。在检测到错误触发时,报错信号输出引脚22状态变为低电平状态。由于第一移位寄存器61的第一时钟脉冲输入引脚611为高电平有效,因此通过第三三极管623进行反向,在通过第七电阻622使得第一时钟脉冲输入引脚611的初始状态变为低电平状态的情况下,通过第六电阻621为第三三极管623提供基极电流,进而使得到达第一移位寄存器61的第一时钟脉冲输入引脚611为高电平,可以使得第一输出引脚614输出高电平信号,进而使得控制器局域网络中断向外部发送数据。

在一些实施例中,第一上电复位电路63中还设置有第一二极管631、第八电阻632和第一电容633;第八电阻632和第一电容633电连接,第一二极管631的正极和负极电连接在第八电阻632两端,且第一二极管631的正极电连接在第八电阻632和第一电容633的连接电路中,其中,第一二极管631为第一电容633掉电时提供放电回路,第一电容633为储能电容。

需要说明的是,第一移位寄存器61的第一清零信号输入引脚613通过第八电阻632上拉到电源引脚,从而设置初始状态为高电平,第一二极管631为掉电时第一电容633提供放电回路,第一电容633用作储能电容进而可以确保上电瞬间第一移位寄存器61有一段时间处于清零状态以等待系统启动稳定,起延时作用。

在一些实施例中,第二控制电路6还包括第二二极管64;第二二极管64的正极和第一输出引脚614电连接,第二二极管64的负极和使能引脚411电连接。需要说明的是。在第二二极管64的正极和第一输出引脚614电连接,第二二极管64的负极和使能引脚411电连接的情况下,一方面可以起到保护第二驱动电路的作用,另一方面可以与第一驱动电路中第一三极管424和第二三极管425形成或门,即可以通过任一路径使得信号输出引脚12和收发器3的连接电路处于断开状态,进而提升关断控制器局域网络中断向外部发送数据的容错率。

此外,上电初始化时,即车辆在处于未启动状态时,为了回检完成后对第一移位寄存器61进行计数清零,本发明实施例还设置了自检闭锁回路7。

具体的,控制器局域网络控制模块还包括自检闭锁回路7,主控芯片1上还设置有第二清零信号输出引脚14;自检闭锁回路7的输入端和第二清零信号输出引脚14电连接,自检闭锁回路7的输出端和第一清零信号输入引脚613电连接,其中,自检闭锁回路7用于在上电初始化时,对第一移位寄存器61进行计数清零。

需要说明的是,上电初始化自检时,通过第一移位寄存器61使得信号输出引脚12和收发器3的连接电路处于断开状态后,通过测试回检电路5关断控制器局域网络的动作是否成功,从而触发第二清零信号输出引脚14信号输出高电平信号,由于常态为低电平,即在触发清零操作时需要高电平信号才能正常触发,通过自检闭锁回路7可以保证自检完成并触发清零操作后系统不再进行清零操作,第二清零信号输出引脚14信号输出高电平信号使得第一移位寄存器61的锁存状态解除并进行清零,即使得第一移位寄存器61的第一输出引脚614输出为低电平,最终使得三态缓冲器41解除对控制器局域网络中断向外部发送数据的阻断。还需要说明的是,通过自检闭锁回路7可以确定第一上电复位电路63无故障后,对关第一控制模块4进行清锁存操作,使第一上电复位电路63处于待命状态(即未触发错误时的状态)之后再进入车辆正常运行状态,并且因为闭锁功能存在,在正常行驶下一旦触发严重故障,不允许错误清零。

在一些实施例中,如图5所示,自检闭锁回路7包括第二移位寄存器71、第二上电复位电路72、上电电路73、清零控制电路74;第二移位寄存器71包括第二时钟脉冲输入引脚711、第二串行输入引脚712、第三清零信号输入引脚713和多个第二输出引脚714;第二上电复位电路72和第三清零信号输入引脚713电连接,第二时钟脉冲输入引脚711和所第二清零信号输出引脚14电连接,上电电路73和第二串行输入引脚712电连接,第二输出引脚714和清零控制电路74的输入端电连接,清零控制电路74的输出端和第一清零信号输入引脚613电连接;其中,第二上电复位电路72电路用于使第三清零信号输入引脚713在初始状态下输入的信号为高电平信号,清零控制电路74用于对第一移位寄存器61进行清零或者截断清零。

需要说明的是,由于第二上电复位电路72和第三清零信号输入引脚713电连接,第二时钟脉冲输入引脚711和所第二清零信号输出引脚14电连接,上电电路73和第二串行输入引脚712电连接,第二输出引脚714和清零控制电路74的输入端电连接,清零控制电路74的输出端和第一清零信号输入引脚613电连接,因此在第一移位寄存器61的锁存状态解除并进行清零之后,通过第二清零信号输出引脚14输入的同一信号作为第二移位寄存器71的第二时钟脉冲输入引脚711的输入信号,使得第二清零信号输出引脚14输入的“将第一移位寄存器61清零信号”失效,之后通过第二输出引脚714输出高电平信号,使经过清零控制电路74到达第一移位寄存器61的第一清零信号输入引脚为高电平信号。又由于第一清零信号输入引脚为低电平有效,因此可以截断清零信号对第一移位寄存器61的第一清零信号输入引脚脚的影响,使系统初始化自检完成后第一移位寄存器61不再有清零动作,确保进入车辆正常行驶状态后,一旦触发报错信号输出引脚22而关断控制器局域网络向外部发送数据,不能重新使得控制器局域网络向外部发送数据,需要控制器局域网络控制模块重新上电才能重新向外部发送数据。

在一些实施例中,第二上电复位电路72中设置有第三二极管721、第九电阻722和第二电容723;第九电阻722和第二电容723电连接,第三二极管721的正极和负极电连接在第九电阻722两端,且第三二极管721的正极电连接在第九电阻722和第二电容723的连接电路中,其中,第三二极管721在第二电容723掉电时提供放电回路,第二电容723为储能电容。需要说明的是,第二上电复位电路72中结构和功能和前述第一上电复位电路63中的结构和功能,本发明实施例对此不再赘述。

在一些实施例中,清零控制电路74中设置有第四三极管741、第五三极管742、第三电容743、第十电阻744、第十一电阻745和第四二极管746;第四二极管746的正极和第二输出引脚714电连接,第四二极管746的负极和第四三极管741的基极电连接,第四三极管741的集电极和第五三极管742的基极电连接,第五三极管742的集电极和和第一清零信号输入引脚613电连接;第三电容743电连接在所第四二极管746的正极和第二输出引脚714的连接电路中,第十电阻744的一端和第二清零信号输出引脚14电连接,第十电阻744的另一端和第五三极管742的基极电连接,第十一电阻745电连接在第十电阻744和第二清零信号输出引脚14的连接电路中;其中,第十电阻744用于为第五三极管742提供基极电流,第十一电阻745用于保证第一移位寄存器61的第一清零信号输入引脚613常态为高电平状态,第三电容743用于延时,第四二极管746用于整定电压,增加第四三极管741的开启电压阈值。

需要说明的是,在对第一移位寄存器61进行清零时,由于第十一电阻745电连接在第十电阻744和第五三极管742的连接电路中,第十电阻744的一端和第二清零信号输出引脚14电连接,第十电阻744的另一端和第五三极管742的基极电连接,第五三极管742的集电极和和第一清零信号输入引脚613电连接,在触发第二清零信号输出引脚14信号输出高电平信号之后,又由于常态为低电平,因此可以通过第十电阻744、第十一电阻745使得第五三极管742导通,使得第一移位寄存器61的第一清零信号输入引脚由高电平状态变为低电平状态,使第一移位寄存器61的锁存状态解除并进行清零。

而在清零操作的过程中,由于第四二极管746的正极和第二输出引脚714电连接,第四二极管746的负极和第四三极管741的基极电连接,第四三极管741的集电极和第五三极管742的基极电连接,第五三极管742的集电极和和第一清零信号输入引脚613电连接,第三电容743电连接在所第四二极管746的正极和第二输出引脚714的连接电路中,因此可以通过第三电容743做延时作用,通过第四二极管746整定电压,增加第四三极管741的开启电压阈值,以确保第二驱动电路在自检完成后能够把第一移位寄存器61计数清零并保证在车辆正常行驶并触发第二驱动电路锁存后系统不会发生清零操作。

从上述实施例可以看出,在本发明实施例中,由于主控芯片1包括第一引脚11和信号输出引脚12和信号输入引脚15,信号输出引脚12、信号输入引脚15和收发器3电连接,因此可以通过第一引脚11输出第一故障报错信号。又由于第一控制电路4的输入端和第一引脚11电连接,第一控制电路4的输出端和收发器3电连接,且第一控制电路4的输出端电连接在信号输出引脚12和收发器3的连接电路中,因此第一控制电路4可以基于第一故障报错信号断开信号输出引脚12和收发器3的连接电路,以使控制器局域网络中断向外部发送数据,起到关断控制器局域网络发送数据功能的作用。且在断开信号输出引脚12和收发器3的连接电路的过程中,起到接收外部数据的信号输入引脚13和收发器3之间的连接电路保持连通状态,因此使得控制器局域网络控制模块保留了接收数据的功能。综上所述,由于通过上述控制器局域网络控制模块只关断了控制器局域网络发送数据的功能,而保留了接收数据的功能,因此可以在关断控制器局域网络发送数据的功能的同时接收信号以便报文唤醒等操作,进而有利于保证驾驶员的安全以及系统的稳定性。

除此之外,在安全监控芯片2监控模块检测到自身错误或主控芯片1发生严重的故障时,可以通过安全监控芯片2的报错信号输出引脚22输出第二故障报错信号,第二控制电路6基于第二故障报错信号断开信号输出引脚12和收发器3的连接电路,同样可以使得控制器局域网络中断向外部发送数据,起到关断控制器局域网络发送数据功能的作用,进而进一步保证证驾驶员的安全以及系统的稳定性。

本发明实施例还提供了一种车辆,该车辆包括上述任一实施例中的控制器局域网络控制模块。该车辆所具备的有益效果和上述控制器局域网络控制模块所局部的有益效果一致,本发明实施例对此不再赘述。

需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本发明实施例的可选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括可选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的原理及实现方式,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

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