实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是:克服传统灯光控制技术上存在的不足,提供一种利用SP_CAN网络数据传输协议技术,通过智能控制器进行控制,并且具有自诊断及自我保护功能的智能化、集成化、节省连接线束、降低故障率的带网络接口的智能汽车前大灯。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:该带网络接口的智能汽车前大灯,包括智能控制器、远光灯、近光灯、雾灯、转向灯、示宽灯、CAN_H、CAN_L网络总线,其特征在于:智能控制器嵌入安装在整体大灯壳体中,CAN_H、CAN_L网络总线通过智能控制器与远光灯、近光灯、雾灯、转向灯、示宽灯相连接。
智能控制器包括微处理器、保护与存储电路、CAN数据通信电路、驱动控制和检测反馈电路及执行器,保护与存储电路与微处理器互联、CAN数据通信电路与微处理器互联,微处理器通过互联的驱动控制和检测反馈电路与执行器相连。
智能控制器外部控制接线为CAN_H、CAN_L两根网络数据传输连接线。
微处理器为带CAN控制器的单片机,内嵌有控制编码及数据传输协议。
CAN_H、CAN_L网络总线遵循SP_CAN网络总线数据传输协议。
智能控制器具有智能检测及自我保护功能。
执行器是由远光灯、近光灯、雾灯、转向灯、示宽灯组成。
工作原理
对智能大灯的控制信息遵从SP_CAN数据传输协议,经过编码后发送到CAN总线上,通过CAN总线进行数据传输,相应微处理器接收此信息后,首先解码,然后处理执行相应的控制指令来驱动远光灯、近光灯、雾灯、转向灯、示宽灯。并每隔30秒检测所开启的灯光的工作电流来监测它们的工作状况。当电流超过某一限定值时,微处理器立即发出控制指令,控制所开启的灯光停止工作;当电流为零时,立即反馈给微处理器,微处理器编码后通过CAN总线发送出去,控制相应的报警控制模块进行故障显示。当检测到某一路灯光线路短路时,控制器立即控制断电,退出工作,并通过CAN总线发送出去,控制相应报警控制模块进行故障显示。
与现有技术相比,本实用新型所具有的特点是:微处理器通过CAN总线网络获取控制指令来驱动控制远光灯、近光灯、雾灯、转向灯、示宽灯工作状态,其有益效果在于:(1)由于智能控制器采用嵌入式设计,固定于整体大灯壳体中,实现了***的智能化、集成化;(2)利用SP_CAN网络数据传输协议,数据传输线只有CAN_H、CAN_L两根网络连接线,从而大大节省了连接线束,降低了故障率;(3)由于采用毫安级电流进行驱动控制,从而避免了因大电流造成的烧结现象,提高了***的可靠性,延长了寿命;(4)本实用新型采用智能控制,具有自诊断及自我保护功能。
具体实施方式
下面结合附图1-3对本实用新型的智能大灯的控制方法做进一步说明:
如图1所示:
该带网络接口的智能汽车前大灯,包括智能控制器1、远光灯2、近光灯3、雾灯4、转向灯5、示宽灯6、CAN_H、CAN_L网络总线,其特征在于:智能控制器1嵌入安装在整体大灯壳体中,CAN_H、CAN_L网络总线通过智能控制器1与远光灯2、近光灯3、雾灯4、转向灯5、示宽灯6相连接。智能控制器1接收CAN_H、CAN_L上的信息,发出相应的控制指令,控制远光灯2、近光灯3、雾灯4、转向灯5、示宽灯6工作,并采集每个灯光的信息反馈到CAN网络上。
如图2所示:智能控制器1包括微处理器、保护与存储电路、CAN数据通信电路、驱动控制和检测反馈电路及执行器,保护与存储电路与微处理器互联、CAN数据通信电路与微处理器互联,微处理器通过互联的驱动控制和检测反馈电路与执行器相连。智能控制器1实现了对数据信号的采集、存储与控制;微处理器通过CAN数据通信电路来采集获取控制信息,经编译码处理后执行相应的控制指令,并通过驱动控制和检测反馈电路来驱动控制相应的执行器动作。
如图3所示:由微处理器U1及其***电路组成智能控制器,微处理器U1为带CAN控制器的单片机,内嵌有控制编码及数据传输协议,微处理器U1从CAN总线上获取控制信息,执行相应的控制指令,驱动控制执行器相应的动作。
保护与存储电路由存储器U2、电阻R1、电容C1组成,存储器U2的1、4脚接地,3脚连接VCC高电平,存储器U2的8脚连接VCC高电平,并通过电容C1接地,7脚通过电阻R1接VCC高电平,2脚、5脚、6脚、7脚分别与微处理器U1的3、4、5、50脚相连;对微处理器U1实现上电复位,实现看门狗保护功能,并对重要数据进行存储。
CAN总线数据通信电路由CAN收发器U3、电容C2、瞬态抑制二极管TVS D1、D2、接插件CAN组成,CAN收发器U3的3脚连接VCC高电平,并通过电容C2接地,2脚接地;8脚连接VCC高电平;7脚和6脚通过两个反向串联的瞬态抑制二极管TVS D1、D2相连;1脚和4脚依次连接微处理器U1的21、22脚。与微处理器U1实现数据通信。
驱动控制和检测反馈电路包括远光灯控制电路、近光灯控制电路、雾灯控制电路、转向灯控制电路和示宽灯控制电路;
远光灯控制电路由光电耦合器OP1、MOS管U4、二极管D3及电阻R2-R3及接插件Y组成,光电耦合器OP1的1脚连接微处理器U1的70脚,2脚通过电阻R2接地,4脚连接VCC高电平,3脚与MOS管U4的2脚相连,并通过电阻R3接地,MOS管U4的3脚连接VCC高电平,1脚接地,MOS管U4的5脚与远光灯灯泡接插件Y相连,并通过二极管D3接地,MOS管U4的4脚连接微处理器U1的26脚;驱动控制远光灯工作,随时监测远光灯的工作状况并将其信息及时反馈回微处理器U1。
近光灯控制电路由光电耦合器OP2、MOS管U5、二极管D4、电阻R4-R5及接插件J组成,光电耦合器OP2的1脚连接微处理器U1的69脚,2脚通过电阻R4接地,4脚连接VCC高电平,3脚与MOS管U5的2脚相连,并通过电阻R5接地,MOS管U5的3脚连接VCC高电平,1脚接地,MOS管U5的5脚与近光灯灯泡接插件J相连,并通过二极管D4接地,MOS管U5的4脚连接微处理器U1的27脚;驱动控制近光灯工作,随时监测近光灯的工作状况并将其信息及时反馈回微处理器U1。
雾灯控制电路由光电耦合器OP3、MOS管U6、二极管D5、电阻R6-R7及接插件W组成,光电耦合器OP3的1脚连接微处理器U1的68脚,2脚通过电阻R6接地,4脚连接VCC高电平,3脚与MOS管U6的2脚相连,并通过电阻R7接地,MOS管U6的3脚连接VCC高电平,1脚接地,MOS管U6的5脚与雾灯灯泡接插件W相连,并通过二极管D5接地,MOS管U6的4脚连接微处理器U1的28脚;驱动控制雾灯工作,随时监测的雾灯工作状况并将其信息及时反馈回微处理器U1。
转向灯控制电路由光电耦合器OP4、MOS管U7、二极管D6、电阻R8-R9及接插件Z组成,光电耦合器OP4的1脚连接微处理器U1的67脚,2脚通过电阻R8接地,4脚连接VCC高电平,3脚与MOS管U7的2脚相连,并通过电阻R9接地,MOS管U7的3脚连接VCC高电平,1脚接地,MOS管U7的5脚与转向灯灯泡接插件Z相连接,并通过二极管D6接地,MOS管U7的4脚连接微处理器U1的29脚;驱动控制转向灯工作,随时监测的转向灯工作状况并将其信息及时反馈回微处理器U1。
示宽灯控制电路由光电耦合器OP5、MOS管U8、二极管D7、电阻R10-R11及接插件S组成,光电耦合器OP5的1脚连接微处理器U1的66脚,2脚通过电阻R10接地,4脚连接VCC高电平,3脚与MOS管U8的2脚相连,并通过电阻R11接地,MOS管U8的3脚连接VCC高电平,1脚接地,MOS管U8的5脚与示宽灯灯泡接插件S相连接,并通过二极管D7接地,MOS管U8的4脚连接微处理器U1的30脚。驱动控制示宽灯工作,随时监测的示宽灯工作状况并将其信息及时反馈回微处理器U1。
保护与存储电路由存储器U2、电阻R1、电容C1组成,存储器U2的1、4脚接地,3脚连接VCC高电平,存储器U2的8脚连接VCC高电平,并通过电容C1接地,7脚通过电阻R1接VCC高电平,2脚、5脚、6脚、7脚分别与微处理器U1的3、4、5、50脚相连;对微处理器U1实现上电复位,实现看门狗保护功能,并对重要数据进行存储。
CAN总线数据通信电路由CAN收发器U3、电容C2、瞬态抑制二极管TVS D1、D2、接插件CAN组成,CAN收发器U3的8脚连接VCC高电平,并通过电容C2接地,2脚接地;7脚和6脚通过两个反向串联的瞬态抑制二极管TVS D1、D2相连;1脚和4脚依次连接微处理器U1的21、22脚。与微处理器U1实现数据通信。
驱动控制和检测反馈电路包括远光灯控制电路、近光灯控制电路、雾灯控制电路、转向灯控制电路和示宽灯控制电路;
远光灯控制电路由光电耦合器OP1、MOS管U4、二极管D3及电阻R2-R3及接插件Y组成,光电耦合器OP1的1脚连接微处理器U1的70脚,2脚通过电阻R2接地,4脚连接VCC高电平,3脚与MOS管U4的2脚相连,并通过电阻R3接地,MOS管U4的3脚连接VCC高电平,1脚接地,MOS管U4的5脚与远光灯泡接插件Y相连,并通过二极管D3接地,MOS管U4的4脚连接微处理器U1的26脚;驱动控制远光灯工作,随时监测远光灯的工作状况并将其信息及时反馈回微处理器U1。
近光灯控制电路由光电耦合器OP2、MOS管U5、二极管D4、电阻R4-R5及接插件J组成,光电耦合器OP2的1脚连接微处理器U1的69脚,2脚通过电阻R4接地,4脚连接VCC高电平,3脚与MOS管U5的2脚相连,并通过电阻R5接地,MOS管U5的3脚连接VCC高电平,1脚接地,MOS管U5的5脚与近光灯泡接插件J相连,并通过二极管D4接地,MOS管U5的4脚连接微处理器U1的27脚;驱动控制近光灯工作,随时监测近光灯的工作状况并将其信息及时反馈回微处理器U1。
雾灯控制电路由光电耦合器OP3、MOS管U6、二极管D5、电阻R6-R7及接插件W组成,光电耦合器OP3的1脚连接微处理器U1的68脚,2脚通过电阻R6接地,4脚连接VCC高电平,3脚与MOS管U6的2脚相连,并通过电阻R7接地,MOS管U6的3脚连接VCC高电平,1脚接地,MOS管U6的5脚与雾灯灯泡接插件W相连,并通过二极管D5接地,MOS管U6的4脚连接微处理器U1的28脚;驱动控制雾灯工作,随时监测的雾灯工作状况并将其信息及时反馈回微处理器U1。
转向灯控制电路由光电耦合器OP4、MOS管U7、二极管D6、电阻R8-R9及接插件Z组成,光电耦合器OP4的1脚连接微处理器U1的67脚,2脚通过电阻R8接地,4脚连接VCC高电平,3脚与MOS管U7的2脚相连,并通过电阻R9接地,MOS管U7的3脚连接VCC高电平,1脚接地,MOS管U7的5脚与转向灯灯泡接插件Z相连接,并通过二极管D6接地,MOS管U7的4脚连接微处理器U1的29脚;驱动控制转向灯工作,随时监测的转向灯工作状况并将其信息及时反馈回微处理器U1。
示宽灯控制电路由光电耦合器0P5、MOS管U8、二极管D7、电阻R10-R11及接插件S组成,光电耦合器OP5的1脚连接微处理器U1的66脚,2脚通过电阻R10接地,4脚连接VCC高电平,3脚与MOS管U8的2脚相连,并通过电阻R11接地,MOS管U8的3脚连接VCC高电平,1脚接地,MOS管U8的5脚与示宽灯灯泡接插件S相连接,并通过二极管D7接地,MOS管U8的4脚连接微处理器U1的30脚。驱动控制示宽灯工作,随时监测的示宽灯工作状况并将其信息及时反馈回微处理器U1。
工作过程:
组合开关将对灯光的控制信息发送到CAN总线上,通过CAN总线将信息传送到微处理器U1,微处理器U1经过处理后执行相应的控制指令,控制各个灯光工作;并每隔30秒检测所控灯光的工作电流,来监测它们的工作状况。当出现断路时,立即断电;并立即反馈给微处理器U1,微处理器U1编码后通过CAN总线发送出去,控制相应的报警模块报警显示。当灯泡线路出现开路或灯泡功率不符时MOS管把信息反馈给微处理器U1,微处理器U1编码后通过CAN总线发送出去,并通过报警模块显示。