CN202863332U - 一种嵌入式通讯控制器及仪表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种嵌入式通讯控制器及仪表，包括中控器、电机驱动器、照明灯驱动器和信号检测器，中控器与驱动器置于控制器壳体中，其显著特征在于：所述中控器内部设有故障监测单元，故障监测单元包括转把故障单元、刹车故障单元、霍尔故障单元、高温故障单元、中控器控制指令故障单元以及按键故障单元，中控器内部设有语言提示模块，与主电缆之间采用CAN方式进行通讯，一种与嵌入式通讯控制器信号输出端相连接的仪表，它们之间的通讯方式也采用CAN方式。本实用新型有益效果为：控制器具有故障诊断、修复及决策功能，采用CAN通讯技术，电动车整车线束极少，接线方式简单，此外，显示仪表图形设计人性化，准确醒目，易于扩展。

Description

一种嵌入式通讯控制器及仪表

技术领域

本实用新型涉及电动车控制领域，尤其涉及一种嵌入式通讯控制器及仪表。 

背景技术

电动车控制器用来控制电动车电机的启动、运行、进退、停止以及其他电子器件的核心器件，电动车控制器的功能有蓄电池恒流控制、电流控制、刹车E-ABS系统控制、电子锁系统控制、反充电功能、堵转保护功能、功率动态保护功能、故障诊断功能及报警功能等，其作用类似于人体大脑，对电动车可靠性、安全性、舒适性有着极其重要的影响。 

E-ABS是一种电子刹车系统，它充分利用了无刷电机电子换向的特点，通过编程控制电子刹车运动状态。该系统采用PWM方式对电机进行驱动，电机转速越快制动效果月明显，且在制动瞬间和下坡制动时会对电池产生短暂反充电流，虽然作用时间短，但对电池极板起到一定得维护效果，利于电池使用寿命的延长。 

CAN通讯方式，是一种控制器局域网络控制方式，是国际上应用最广泛的现场总线之一，其串行通信协议采用ISO国际化标准，被广泛运用于工业自动化、船舶、医疗设备、汽车等控制系统的通讯。 

电动车控制器控制的电子器件种类繁多，接线复杂，其故障诊断、装配检修一直令操作人员十分困惑，同时对于无修理经验的使用人员来说，当电动车出现故障，如何确定故障来源，故障是否为可及时修复故障，如何判断电动车是否还能够继续乘骑，直接影响使用人员做出故障处置决定。中国专利文献公告号CN101407183A公告的电动车控制器其内部设有霍尔检测电路、电子锁检 测电路、转把故障诊断电路、刹把故障诊断电路及声光报警器等，具有一定的故障诊断功能，但其检测的故障仅限于部分主要电子器件，并未涵盖电动车的全部重要故障因素，且其中央控制单元不具有自我故障修复功能，无法帮助使用人员决策故障因素、能否自动修复及能否继续乘骑，且未采用总线通讯方式也设置接线盒，其装配检修将会十分复杂。 

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种嵌入式通讯控制器及仪表，具有故障诊断、修复及决策功能，采用CAN通讯技术，电动车整车线束极少，接线方式简单，此外，显示仪表图形设计人性化，准确醒目，易于扩展。 

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案： 

一种嵌入式通讯控制器，包括中控器、与中控器输出端相连的电机及照明灯驱动器，与及与中控器输入端相连的信号检测器，所述中控器与驱动器置于控制器壳体中，所述中控器内部设有故障监测单元，所述故障监测单元包括与调速转把信号检测器相连的转把故障单元，与E-ABS刹车系统信号检测器相连的刹车故障单元，与电机转速传感器相连的霍尔故障单元，与电机及控制器温度检测器相连的高温故障单元，中控器控制指令故障单元以及按键故障单元。 

进一步的，所述控制器壳体两侧分别设有电流引线接线板和信号总线接线盒，其中电流引线接线板与外部电缆的连接方式采用柱状螺母紧固方式，信号总线接线盒与外部信号线的连接方式采用接插方式，接头为18P接口。 

可选择的，18P接口中设有语接口。 

进一步的，所述中控器内部设有语言提示模块，与主电缆之间采用CAN方式进行通讯。 

进一步的，所述信号检测器还包括与蓄电池相连的蓄电池电压检测器，对 整车运行电流进行监测的电流检测器，与控制器MOS管相连的开关状态检测器以及与变速器相连的档位状态检测器。 

进一步的，所述蓄电池电压检测器实时监测蓄电池电压的变化值，所述电流检测器实时监测整车行车电流的变化值。 

一种与权利要求1所述的嵌入式通讯控制器信号输出端相连接的仪表，所述仪表上设有点触式修复按键，界面显示采用LED灯点亮方式，由模拟电路驱动，仪表与权利要求1所述的嵌入式通讯控制器之间的通讯方式采用CAN方式。 

进一步的，所述仪表显示面板内设有里程表、速度显示管、电压状态显示灯、电流状态显示灯、档位状态显示灯，故障信号提示灯，上锁信号显示灯及刹车信号显示灯。 

进一步的，当行车电流15A时，仪表上用于显示电流变化的LED灯为绿色，当15A≤行车电流＜23A时，仪表上用于显示电流变化的LED灯为黄色，当23A≤行车电流＜28A时，仪表上用于显示电流变化的LED灯为红色。 

可选的，一种与权利要求1所述的嵌入式通讯控制器信号输出端相连接的仪表，所述仪表采用红外触摸屏技术，其显示屏上设有触摸修复按键，以灯光指示显示整车运行状况。 

可选的，一种与权利要求1所述的嵌入式通讯控制器信号输出端相连接的仪表，所述仪表显示器为LCD液晶显示器。 

本实用新型的有效效果为： 

（1）与嵌入式通讯控制器信号输出端相连接的仪表上设有故障修复按键，对应的中控器中设有故障诊断及修复程序，能决策故障因素、自动修复故障，提示使用人员能否继续乘骑。 

（2）与传统的检测器相比，增设了电机温度检测器和控制器温度检测器以及中 控器内部的控制指令故障检测单元以及按键故障检测单元，使得故障检测更加全面准确。 

（3）采用CAN通讯技术，使得控制器线束大幅减少，安装及检修更加方便快捷。 

（4）采用18P接口，只需要将控制器18P接口与接有各个检测器及仪表的18P接口进行插接，即完成了整车接线。 

（5）控制器其内部设有语言提示模块，其18P接口内也设有语言提示接口，可根据用户的需求选择是否增加语言提示装置，如喇叭，实现控制器的视听结合。 

（6）根据客户需求及经济能力，可以提供多种仪表供客户选择，如LED灯显示仪表，红外触摸屏显示仪表及LCD液晶显示仪表。 

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的一种嵌入式通讯控制器的正视图； 

图2是本实用新型具体实施方式提供的一种嵌入式通讯控制器的左视图； 

图3是本实用新型具体实施方式提供的一种嵌入式通讯控制器的右视图； 

图4是本实用新型具体实施方式提供的一种嵌入式通讯控制器电子器件的结构框图； 

图5是本实用新型具体实施方式提供的与嵌入式通讯控制器信号输出端相连接的仪表结构示意图； 

图6是是本实用新型具体实施方式提供的一种嵌入式通讯控制器电子器件的电流引线采用常规引线的示意图； 

图7是是本实用新型具体实施方式提供的一种嵌入式通讯控制器CAN通讯方式的程序流程图。 

图中： 

1、中控器；12、语言提示模块；2、驱动器；3、控制器壳体；31、电流引线接线板；32、信号总线接线盒；33、柱状螺母；34、18P接口；4、故障监测单元；41、转把信号检测器；42、E-ABS刹车系统信号检测器；43、电机转速传感器；44、电机及控制器温度检测器；45、按键；46、蓄电池电压检测器；47、电流检测器；48、开关状态检测器；49、档位状态检测器，5、仪表；51、里程表；52、速度显示管（52）；53、电压状态显示灯；54、电流状态显示灯；55、档位状态显示灯；56、故障信号提示灯；57、上锁信号显示灯；58、刹车信号显示灯。 

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。 

图1-4示出了本发明的第一个实施例。 

由图1-4所示，该第一实施例中的一种嵌入式通讯控制器，包括中控器1、与中控器1输出端相连的电机及照明灯驱动器2，与及与中控器1输入端相连的信号检测器，所述中控器1与驱动器2置于控制器壳体3中，所述中控器1内部设有故障监测单元4，所述故障监测单元4包括与调速转把信号检测器41相连的转把故障单元，与E-ABS刹车系统信号检测器42相连的刹车故障单元，与电机转速传感器43相连的霍尔故障单元，与电机及控制器温度检测器44相连的高温故障单元，中控器1控制指令故障单元以及按键45故障单元，各个故障单元用于识别信号检测器所采集的信号中的故障信号，一旦检测故障信号，将故障信号传给中控器1，供中控器1决策电动车是否产生故障，若产生故障，相应的故障提示灯点亮，若设有语音提示装置，则发出语音提示。 

所述信号检测器还包括与蓄电池相连的蓄电池电压检测器46，对整车运行电流进行监测的电流检测器47，与控制器MOS管相连的开关状态检测器48以及 与变速器相连的档位状态检测器49，其中控制器MOS管是驱动部分的开关管，蓄电池电压检测器实时监测蓄电池电压的变化值，所述电流检测器实时监测整车行车电流的变化值。 

控制器壳体3两侧分别设有电流引线接线板31和信号总线接线盒32，其中电流引线接线板31与外部电缆的连接方式采用柱状螺母33紧固方式，信号总线接线盒32与外部信号线的连接方式采用接插方式，接头为18P接口34，如图3所示，18P接口各个引线对应的功能表，如表1所示： 

表1 

功能表中设有语音通讯接口，根据用户的实际需求和经济能力可以选择加配语言提示装置，用户在没有注意仪表或仪表故障的情况下，可以通过语音模块提醒了解整车的运行状况及故障。此外，电流引线接线板31与外部电缆的连接方式除采用柱状螺母33紧固方式外，也可以采用常规引线方式，如图6所示。 

中控器1内部设有语言提示模块12，其信号输出端为18P接口语言接口引线，可外接语言提示装置，与主电缆之间采用CAN方式进行通讯，CAN方式是一种现场总线通讯方式，能大幅减少线束根数，使得控制器安装过程布线简单，维修过程方便快捷，维修更具有目的性。 

与所述的嵌入式通讯控制器信号输出端相连接的仪表有下列3种可选的实 施例。 

第二实施例： 

如图5所示，该第二实施例中提供一种与所述的嵌入式通讯控制器信号输出端相连接的仪表5，所述仪表5上设有点触式修复按键，界面显示采用LED灯点亮方式，由模拟电路驱动，仪表与嵌入式通讯控制器之间的通讯方式采用CAN方式，CAN通讯方式的程序流程图如图7所示。 

所述仪表5显示面板内设有里程表51、速度显示管52、电压状态显示灯53、电流状态显示灯54，档位状态显示灯55，故障信号提示灯56，上锁信号显示灯57及刹车信号显示灯58，上述各个显示灯旁均设有文字提示，供使用者知悉各个灯的实际作用，所述的故障信号提示灯包括：转把故障信号灯，刹车故障信号灯，霍尔故障单元信号灯，高温故障信号灯，中控器1控制指令故障信号灯以及按键45故障单元故障灯。 

其中，电流状态显示灯54通过显示灯颜色变化提示使用者电流的大小，当行车电流＜15A时，仪表上用于显示电流变化的LED灯为绿色，当15A≤行车电流＜23A时，仪表上用于显示电流变化的LED灯为黄色，当23A≤行车电流＜28A时，仪表上用于显示电流变化的LED灯为红色，LED供电电压为DC2.4V～DC5.2V。 

第三实施例： 

该第三实施例中提供一种与所述的嵌入式通讯控制器信号输出端相连接的仪表5，所述仪表5采用红外触摸屏技术，由数字电路驱动，仪表与嵌入式通讯控制器之间的通讯方式采用CAN方式，以灯光指示显示整车运行状况，其显示屏上设有触摸修复按键，采用红外触摸技术的仪表提示更加醒目、图形设计采用国家标准符号，这些标准符号如电动车大灯、小灯、防雾灯及转向灯等，同时可视化程度更高，例如其电量的提示可以采用类似手机电量提醒的方式，能 显示充电过程及实时显示现有电量。 

第四实施例： 

该第四实施例中提供一种与所述的嵌入式通讯控制器信号输出端相连接的仪表5，所述仪表显示器为LCD液晶显示器，与可选方案2相比，不同之处仅为液晶屏显示器无按键触摸功能。此外，LCD液晶显示器还具有反应快、提醒符号及文字清晰、可视化好功耗低及易于扩展等特点，LCD供电电压为DC2.4V～DC5.2V。 

一种嵌入式通讯控制器及仪表，具体使用时，首先将嵌入式通讯控制器各个检测器安装至各个检测位，电动车正常运行时，仪表显示里程、速度、电流大小、电量等信号，当电动车出现某种故障或者无法正常行驶后，这种故障对应的信号灯将被点亮，提醒用户发生了故障，若安装了语言提示装置，则有相应的语音提示。当故障为行进系统故障时，电动车无法继续行驶，如霍尔故障，中控器发出信号提示用户无法行驶，同时用户可以尝试按故障修复健，若为无法自动修复故障，提示无法修复，用户只能推行至相应的修理处进行维修。当故障非行进系统故障时，如转把故障，中控器发出信号提示用户可以行驶，故障待修复，相应的故障灯亦被点亮，此时用户可以尝试按自动修复健进行修复，若修复失败，发出提示，用户可将电动车骑至修理处，行驶过程中注意故障提示的相应功能已失效。上述情况中，若自动修复成功，则无需修理，用户可以继续正常使用。此外，由于采用CAN通讯技术和18P接口，使得控制器线束大幅减少，只需要将控制器18P接口与接有各个检测器及仪表的18P接口进行插接，即完成了整车接线，安装及检修十分方便快捷。 

以上仅以实施例对本实用新型进行了说明，但本实用新型并不限于上述尺寸和外观例证，更不应构成本实用新型的任何限制。只要对本实用新型所做的 任何改进或者变型均属于本发明权利要求主张的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种嵌入式通讯控制器，包括中控器（1）、与中控器（1）输出端相连的电机及照明灯驱动器（2），与及与中控器（1）输入端相连的信号检测器，所述中控器（1）与驱动器（2）置于控制器壳体（3）中，其特征在于，所述中控器（1）内部设有故障监测单元（4），所述故障监测单元（4）包括与调速转把信号检测器（41）相连的转把故障单元，与E-ABS刹车系统信号检测器（42）相连的刹车故障单元，与电机转速传感器（43）相连的霍尔故障单元，与电机及控制器温度检测器（44）相连的高温故障单元，中控器（1）控制指令故障单元以及按键（45）故障单元。

2.根据权利要求1所述的嵌入式通讯控制器，其特征在于，所述控制器壳体（3）两侧分别设有电流引线接线板（31）和信号总线接线盒（32），其中电流引线接线板（31）与外部电缆的连接方式采用柱状螺母（33）紧固方式，信号总线接线盒（32）与外部信号线的连接方式采用接插方式，接头为18P接口（34）。

3.根据权利要求1所述的嵌入式通讯控制器，其特征在于，所述中控器（1）内部设有语言提示模块（12），与主电缆之间采用CAN方式进行通讯。

4.根据权利要求1所述的嵌入式通讯控制器，其特征在于，所述信号检测器还包括与蓄电池相连的蓄电池电压检测器（46），对整车运行电流进行监测的电流检测器（47），与控制器MOS管相连的开关状态检测器（48）以及与变速器相连的档位状态检测器（49）。

5.根据权利要求4所述的嵌入式通讯控制器，其特征在于，所述蓄电池电压检测器实时监测蓄电池电压的变化值，所述电流检测器实时监测整车行车电流的变化值。

6.一种仪表，该仪表能与权利要求1所述的嵌入式通讯控制器信号输出端相连接，其特征在于，所述仪表（5）上设有点触式修复按键，界面显示采用LED灯点亮方式，由模拟电路驱动。

7.根据权利要求6所述的仪表，其特征在于，所述仪表（5）显示面板内设有里程表（51）、速度显示管（52）、电压状态显示灯（53）、电流状态显示灯（54）、档位状态显示灯（55）、故障信号提示灯（56）、上锁信号显示灯（57）及刹车信号显示灯（58）；所述仪表（5）与权利要求1所述的嵌入式通讯控制器之间的通讯方式为采用CAN方式。

8.根据权利要求6或7所述的仪表，其特征在于，当行车电流＜15A时，仪表上用于显示电流变化的LED灯为绿色；当15A≤行车电流＜23A时，仪表上用于显示电流变化的LED灯为黄色；当23A≤行车电流28A时，仪表上用于显示电流变化的LED灯为红色。

9.一种仪表，该仪表适于与权利要求1所述的嵌入式通讯控制器信号输出端相连接，其特征在于，所述仪表（5）采用红外触摸屏技术，其显示屏上设有触摸修复按键，以灯光指示显示整车运行状况。

10.一种仪表，该仪表适于与权利要求1所述的嵌入式通讯控制器信号输出端相连接，其特征在于，所述仪表（5）显示器为LCD液晶显示器。

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