專利名稱：汽車開關總線系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車電子領域，具體涉及一種汽車開關總線系統，更具體地說，涉及一種由控制開關產生的信號傳送到開關量控制元器件，用來控制汽車上使用的各種開關的控制系統。
背景技術：
在現有技術中，汽車上使用的功能部件越來越多，而其中大部分屬于開關控制量，而所有的開關控制量均需與汽車駕駛前儀表盤或與之相應的控制開關相連，同時還使用了大量的繼電器，使整車線路相當復雜。這樣，造成線束極多而復雜，與線束相連的接口相當繁雜，給制造、安裝帶來諸多不便；當出現故障時進行檢測或維修時極為不便，使得維修難度加大，不能滿足當今汽車向家庭化發(fā)展及快速修理的需求。同時，因控制線束多，造成資源浪費，同時也因線束太多帶來較沉重的重量，使汽車在行駛中不知不覺就浪費了能源。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是針對上述汽車中開關控制量多、線束太復雜等不足，提供一種用于控制汽車各個開關量的總線結構，使得汽車上所有開關量控制的元器件只要與汽車里統一的信號線和電源線連接即可。
本實用新型上述技術問題這樣解決，構造一種汽車開關總線系統，包括通過總線連接的控制儀表盤裝置以及分布在車內各處的一個以上的開關控制單元，其特征在于，所述總線由布置在車內的一根信號總線和一根電源總線組成，所述控制儀表盤裝置和各個所述開關控制單元也與汽車車身導體部分連通的地線相連接，其中，所述控制儀表盤裝置包括多個開關量發(fā)生單元、將多個開關量發(fā)生單元產生的信號進行編碼的開關編碼單元、以及與編碼單元輸出連接并將經編碼信號通過所述總線進行發(fā)送的編碼發(fā)送單元；每個所述開關控制單元包括與所述總線連接的開關解碼器以及與開關解碼器輸出端連接的電源控制開關電路。
在上述汽車開關總線系統中，所述開關量發(fā)生單元包括按鈕、控制端連接所述按鈕的電子開關。
在上述汽車開關總線系統中，所述開關編碼單元包括輸入端連接開關量發(fā)生單元中各個電子開關輸出端的編碼芯片(U1)。
在上述汽車開關總線系統中，所述編碼發(fā)送單元包括連接在編碼芯片輸出端與信號總線之間的電容器。
在上述汽車開關總線系統中，所述開關解碼器包括與信號總線連接的解碼芯片。
在上述汽車開關總線系統中，所述電源控制開關電路包括與解碼芯片輸出端連接的觸發(fā)器、與負載連接的電子開關部件以及連接在所述觸發(fā)器與所述電子開關部件之間的光偶器件。
在上述汽車開關總線系統中，所述觸發(fā)器是型號為74LS112組成的D型觸發(fā)器。
在上述汽車開關總線系統中，所述光偶器件的型號為4N25觸發(fā)器。
在上述汽車開關總線系統中，所述電子開關部件的型號為IRF540，依所帶負載的容量而改變其參數。
在上述汽車開關總線系統中，所述負載指由汽車上開關所控制的燈、繼電器、空調等。
實施本實用新型提供的汽車開關總線系統，通過一根信號總線、一根電源線達到了控制汽車上開關單元控制的目的，使汽車上所使用的全部開關控制單元的復雜線束得以簡化，使整車上使用的開關量線束達到只有兩根，在使電源和信號合一之時可以簡化到只有一根線。不僅結構簡單、成本低、維修方便，同時也在一定程度上減輕了汽車的重量，因而可以簡化安裝生產，也方便了維修。比目前汽車上使用的線束成本還要低。本實用新型適用于任何類型的汽車上和汽車以外的控制線路中，具有廣泛的實用性和通用性，且具有一定的社會效益和經濟效益。


圖1是本實用新型汽車開關總線系統的基本原理圖；圖2是圖1中控制儀表盤裝置的編碼原理示意圖。
圖3是圖1中開關控制單元的解碼原理示意圖。
圖4是圖1中編碼發(fā)送部分的電路原理圖。
圖5是圖1中按鈕編碼部分的電路原理圖。
圖6是接收解碼部分的電路原理圖。
具體實施方式
在圖1示出的本實用新型汽車開關總線系統中，由汽車開關面板1上接口直接與電源總線2和信號總線3連接，同時地線與汽車車身導體10連接上，開關1(4)為汽車上使用的電源開關，開關直接控制電器負載，開關1(4)與電源總線2和信號總線3連接，同時，地線與汽車車身導體10連接上。同理其它的開關5-9均以相同的方式與總線連接上，如圖1所示，此處開關個數為n+1。
圖2為開關面板編碼原理圖，由開關按鈕11、開關編碼器12、編碼發(fā)送器13組成，由編碼發(fā)送器13直接與信號總線3相連。開關按鈕11中的各按鈕信號經編碼器12編碼后經編碼發(fā)送器13送上信號總線3，各按鈕的信號編碼與相關的解碼器14對應。
在本實用新型的汽車開關總線系統中，有多個解碼器，解碼器數量與開關個數對應，圖3為一個開關控制解碼器的原理框圖，解碼器14從信號總線3上收到經編碼的開關信號后，解完相應的編碼后在電源控制開關電路15中控制相應的開關(4-9)，從而達到控制汽車負載16的目的。故在整車布置上只使用兩根總線，信號線一端接控制儀表盤，另一端接開關控制單元，開關控制單元與信號線相連。在此總線結構中，開關信號由儀表盤上相應的開關產生，此開關信號由一定的器件產生編碼信號，此編碼信號送給汽車信號總線，編碼信號經信號總線到達開關控制單元，開關控制單元里有與之對應的開關信號相呼應的解碼器，當相應的開關信號到達相應的控制單元時，相應的解碼器產生相應的信號來控制開關元器件，開關元器件就會因信號的不同而產生相應的開關動作，故在此結構中，所有開關控制單元只要同信號總線和電源總線連上即可實現對負載開關的控制。所述的兩根總線，由儀表盤產生的所有開關量的編碼信號全部送上信號線，所有信號線與開關要控制的單元連接起來。依權利要求1所述，可以使信號總線與電源總線結合起來，達到只使用一根總線。所有開關控制單元只要與信號總線和電源總線相連即可。
如圖4，這部份電路用于編碼及編碼后信號的發(fā)送。前面U2A、U3A、U3B、U2B、......UND、U5D由IC4066組成的開關編碼代碼，此信號進入到IC2262編碼器中，由IC2262形成編碼，并將編碼信號經電容C0送上本實用新型的信號總線上。圖4中的帶K1、K2、K3......K23、K24是IC4066的控制線，當收到該信號便形成開關編碼代碼。此處的K1、K2、K3......K23、K24分別與開關控制端K1，2，3....24端相連，由此端控制信號到達后，再產生編碼代碼。
圖5說明通過按鈕產生編碼信號的過程，其中，U8，9......NA、U8，9......NB、U8，9......NC、U8，9......ND由IC4066組成，當按下儀表盤上的按鈕S1，2，3....M時，相應的IC4066組成的控制端便打開相應的K1，2，3.....24端，此信號與上圖中相應的K1、K2、K3、K4......K23、K24端相連，當此信號到達時，在圖4中形成編碼代碼，此編碼代碼信號到達IC2262。由圖4和圖5兩個部分完成開關編碼及發(fā)送。
圖6示出本實用新型中的接收解碼部份，DATE IN接受來自信號總線的信號后并控制相應的負載，此處負載為燈泡DSN。從信號總線上取得編碼信號，送入解碼芯片IC2272的DATE IN腳后，由IC2272完成解碼，當解碼與相應的控制開關形成的編碼相一致時，從VT輸出一信號，此信號送入由IC74LS112組成的D觸發(fā)器中，觸發(fā)器輸出Q端與光電偶合器4N25輸入端相連，形成隔離電路，由4N25的輸出端連接電子開關部件IRF540(依負載可選用相應的電子開關部件)，當輸出信號時IRF540打開，帶動負載DSN負載(燈泡)工作，此處的負載也可以是其它任何形式的負載。由此完成了由開關按鈕至編碼到解碼并控制負載開關的任務。
以上各接收部分均直接與信號總線相連，只是解碼器部分與相應的編碼器產生的編碼信號一致，這樣就可以接上多組接收部分，達到在汽車上使用一根信號總線控制多組開關的功能。
權利要求1.一種汽車開關總線系統，包括通過總線連接的控制儀表盤裝置以及分布在車內各處的一個以上的開關控制單元，其特征在于，所述總線由布置在車內的一根信號總線和一根電源總線組成，所述控制儀表盤裝置和各個所述開關控制單元也與汽車車身導體部分連通的地線相連接，其中，所述控制儀表盤裝置包括多個開關量發(fā)生單元、將多個開關量發(fā)生單元產生的信號進行編碼的開關編碼單元、以及與編碼單元輸出連接并將經編碼信號通過所述總線進行發(fā)送的編碼發(fā)送單元；每個所述開關控制單元包括與所述總線連接的開關解碼器以及與開關解碼器輸出端連接的電源控制開關電路。
2.根據權利要求1所述汽車開關總線系統，其特征在于，所述開關量發(fā)生單元包括按鈕、控制端連接所述按鈕的電子開關。
3.根據權利要求2所述汽車開關總線系統，其特征在于，所述開關編碼單元包括輸入端連接開關量發(fā)生單元中各個電子開關輸出端的編碼芯片(U1)。
4.根據權利要求3所述汽車開關總線系統，其特征在于，所述編碼發(fā)送單元包括連接在編碼芯片輸出端與信號總線之間的電容C0。
5.根據權利要求1所述汽車開關總線系統，其特征在于，所述開關解碼器包括與信號總線連接的解碼芯片。
6.根據權利要求5所述汽車開關總線系統，其特征在于，所述電源控制開關電路包括與解碼芯片輸出端連接的觸發(fā)器、與負載連接的電子開關部件以及連接在所述觸發(fā)器與所述電子開關部件之間的光偶器件。
7.根據權利要求6所述汽車開關總線系統，其特征在于，所述觸發(fā)器是型號為74LS112組成的D型觸發(fā)器。
8.根據權利要求6所述汽車開關總線系統，其特征在于，所述光偶器件的型號為4N25觸發(fā)器。
9.根據權利要求6所述汽車開關總線系統，其特征在于，所述電子開關部件的型號為IRF540。
10.根據權利要求6所述汽車開關總線系統，其特征在于，所述負載指由汽車上開關所控制的燈、繼電器、空調器等。
專利摘要本實用新型涉及一種汽車開關總線系統，包括通過總線連接的控制儀表盤裝置以及分布在車內各處的一個以上的開關控制單元，所述總線由布置在車內的一根信號總線和一根電源總線組成，所述控制儀表盤裝置和各個所述開關控制單元也與汽車車身導體部分連通的地線相連接，包括多個開關量發(fā)生單元、將多個開關量發(fā)生單元產生的信號進行編碼的開關編碼單元、以及與編碼單元輸出連接并將經編碼信號通過所述總線進行發(fā)送的編碼發(fā)送單元，本實用新型不僅結構簡單、成本低、維修方便，同時也在一定程度上減輕了汽車的重量，因而可以簡化安裝生產，也方便了維修。比目前汽車上使用的線束成本還要低。
文檔編號H04L12/40GK2750579SQ200420095880
公開日2006年1月4日 申請日期2004年11月24日 優(yōu)先權日2004年11月24日
發(fā)明者包戴遠 申請人:包戴遠