專利名稱：多功能車載控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車電子電氣系統(tǒng)的開發(fā)和測試，尤其涉及一種新穎的多功能車載控
制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可在汽車電子電氣系統(tǒng)的開發(fā)階段用作模擬電氣零件原形或負(fù)載，并可在汽車電子電氣系統(tǒng)的試驗(yàn)階段用作數(shù)據(jù)記錄設(shè)備。
背景技術(shù)：
汽車在開發(fā)過程中需要對車輛運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集和監(jiān)控，以分析各部件的運(yùn)行狀況，優(yōu)化和改進(jìn)整車控制策略。在整車測試時(shí)也需要全程采集和記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。 —般，汽車電子電氣系統(tǒng)的硬件電路較復(fù)雜，并相應(yīng)地需要較復(fù)雜的硬件接口電路，諸如用于數(shù)字/模擬(D/A)轉(zhuǎn)換，模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換，開關(guān)量輸入輸出(I/O)、 CAN總線數(shù)據(jù)交換等的電路。 此外，汽車電子電氣系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)也具有復(fù)雜的控制策略，因而給汽車電子電氣系統(tǒng)調(diào)試帶來相當(dāng)大的難度。在汽車電子電氣系統(tǒng)開發(fā)階段，需要較早的開發(fā)出控制器原形進(jìn)行測試，在測試階段又需要數(shù)據(jù)采集或監(jiān)控系統(tǒng)。然而，目前的車載設(shè)備要滿足上述要求存在以下不足 1)普通單一車載設(shè)備產(chǎn)品無法同時(shí)實(shí)現(xiàn)硬線信號和網(wǎng)絡(luò)信號的同時(shí)監(jiān)控； 2)無多類型信號輸出功能； 3)不同廠家的產(chǎn)品集成起來使用相當(dāng)困難。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明旨在提供一種新穎的多功能車載控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可進(jìn)行參數(shù)配置，并進(jìn)一步包括一網(wǎng)絡(luò)工具，以方便汽車電子電氣系統(tǒng)的開發(fā)和測試。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種多功能車載控制系統(tǒng)，在開發(fā)階段用作原形控制器且在試驗(yàn)階段用作數(shù)據(jù)記錄儀，該多功能車載控制系統(tǒng)包括微處理器；硬線信號輸入接口，用于采集硬線信號；網(wǎng)絡(luò)信號雙向接口，用于采集和輸出網(wǎng)絡(luò)信號；以及至少一組硬線信號輸出接口，用于模擬車載傳感器或產(chǎn)生驅(qū)動負(fù)載信號；其中，所述微處理器能將所述硬線信號轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)信號進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，并能將所述網(wǎng)絡(luò)信號轉(zhuǎn)換為不同類型的硬線控制信號從所述至少一組硬線信號輸出接口輸出。 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在上述多功能車載控制系統(tǒng)中，硬線信號輸入接口包括模擬輸入接口和數(shù)字輸入接口。 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在上述多功能車載控制系統(tǒng)中，所述網(wǎng)絡(luò)信號輸入接口是一與計(jì)算機(jī)相連接的網(wǎng)絡(luò)工具，所述網(wǎng)絡(luò)工具通過所述計(jì)算機(jī)向用戶呈現(xiàn)操作界面，以便讀取采集的信息和對所述硬線信號輸入接口和所述輸出接口進(jìn)行配置。 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在上述多功能車載控制系統(tǒng)中，所述微處理器通過CAN總線與所述網(wǎng)絡(luò)信號雙向接口通信。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在上述多功能車載控制系統(tǒng)中，所述至少一組硬線信號輸出接
口包括以下輸出接口若干模擬輸出接口、數(shù)字輸出接口和電阻輸出接口。 綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的多功能車載控制系統(tǒng)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)硬線信號和網(wǎng)絡(luò)信號
的監(jiān)控和模擬，并作為一網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換硬件，允許將采集到的硬線信號轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)信號進(jìn)行數(shù)
據(jù)傳遞，將網(wǎng)絡(luò)信號轉(zhuǎn)換為不同類型的硬線控制信號進(jìn)行信號模擬。此外，通過上述網(wǎng)絡(luò)工
具可以通過計(jì)算機(jī)界面讀取相關(guān)數(shù)據(jù)并對整套設(shè)備進(jìn)行設(shè)置和使用。 應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明以上的一般性描述和以下的詳細(xì)描述都是示例性和說明性的，并且旨在為如權(quán)利要求所述的本發(fā)明提供進(jìn)一步的解釋。


包括附圖是為提供對本發(fā)明進(jìn)一步的理解，它們被收錄并構(gòu)成本申請的一部分，
附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并與本說明書一起起到解釋本發(fā)明原理的作用。附圖中 圖1是根據(jù)本發(fā)明的多功能車載控制系統(tǒng)的示意性框圖。
圖2示出了多功能車載控制系統(tǒng)中的模擬信號采集電路的一個(gè)實(shí)施例。
圖3示出了多功能車載控制系統(tǒng)中的數(shù)字信號采集電路的一個(gè)實(shí)施例。 圖4示出了多功能車載控制系統(tǒng)中的模擬信號輸出電路的一個(gè)實(shí)施例。 圖5示出了多功能車載控制系統(tǒng)中的數(shù)字信號輸出電路的一個(gè)實(shí)施例。 圖6示出了多功能車載控制系統(tǒng)中的電阻信號輸出電路的一個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例?，F(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其示例在附圖中示出。在任何可能的情況下，在所有附圖中將使用相同的標(biāo)記來表示相同或相似的部分。此外，盡管本發(fā)明中所使用的術(shù)語是從公知公用的術(shù)語中選擇的，但是本發(fā)明說明書中所提及的一些術(shù)語可能是申請人按他或她的判斷來選擇的，其詳細(xì)含義在本文的描述的相關(guān)部分中說明。此外，要求不僅僅通過所使用的實(shí)際術(shù)語，而是還要通過每個(gè)術(shù)語所蘊(yùn)含的意義來理解本發(fā)明。 圖1是本發(fā)明的多功能車載控制系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。例如，圖1所示的多功能車載控制系統(tǒng)100包含微處理器101、電源接口 102、多個(gè)單向輸入接口 103-104、多個(gè)單向輸出接口 105-107、 CAN收發(fā)信機(jī)108、網(wǎng)絡(luò)工具109和個(gè)人計(jì)算機(jī)110。如上所述，該多功能車載控制系統(tǒng)可在開發(fā)階段用作原形控制器且在試驗(yàn)階段用作數(shù)據(jù)記錄儀。
如圖1所示，上述多個(gè)單向輸入接口分別示意性地示作模擬輸入接口 103、數(shù)字輸入接口 104，同時(shí)上述多個(gè)單向輸出接口分別示意性地示作模擬輸出接口 105、數(shù)字輸出接口 106和電阻輸出接口 107。其中，模擬輸入接口 103和數(shù)字輸入接口 104作為硬線信號輸入接口采集各種硬線信號，并將該硬線信號傳遞到微處理器101。該微處理器101可將該硬線信號轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)信號進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。多功能車載控制系統(tǒng)可包含一組或多組上述硬線輸入或輸出接口 ，其中每一組硬線輸入接口包括若干個(gè)模擬輸入接口和數(shù)字輸入接口 ，且每一組硬線輸出接口包括若干個(gè)模擬輸出接口、數(shù)字輸出接口和電阻輸出接口。
此外，微處理器101經(jīng)由CAN收發(fā)信機(jī)108以CAN協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)工具109雙向通信。該網(wǎng)絡(luò)工具109進(jìn)而與個(gè)人計(jì)算機(jī)110相連接。網(wǎng)絡(luò)工具109可直接對車載網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)信號采集。微處理器101可將網(wǎng)絡(luò)工具109所采集的網(wǎng)絡(luò)信號轉(zhuǎn)換成不同類型的硬
線控制信號，并將這些硬線控制信號轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的輸出接口，例如輸出接口 105-107中的
任一個(gè)。此外，網(wǎng)絡(luò)工具109可以向操作人員呈現(xiàn)操作界面，以便通過個(gè)人計(jì)算機(jī)110讀取
采集的信息和對相關(guān)組件(例如，硬線信號輸入接口和輸出接口 )進(jìn)行配置。 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解的是本發(fā)明不必嚴(yán)格按照上述圖1所示的實(shí)施
例實(shí)施。例如，微處理器101可采用已知的其它類型的總線與網(wǎng)絡(luò)工具109通信，或者可以
在不影響本發(fā)明實(shí)施的前提下省去或添加某些輸入或輸出接口。 圖2和圖3分別示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的模擬信號采集電路和數(shù)字信號采集電路的電路圖。例如，在圖3中，可通過配置三極管Ql和Q2的狀態(tài)分別實(shí)現(xiàn)對高電平、開路和地信號的采集，例如，若Q1關(guān)閉且Q2開啟，則實(shí)現(xiàn)對高電平和開路狀態(tài)的采集；若Ql開啟且Q2關(guān)閉，則可以實(shí)現(xiàn)對地信號和開路狀態(tài)的采集。 此外，圖4-6分別示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的模擬信號輸出電路、數(shù)字信號輸出電路和電阻信號輸出電路的電路圖。例如，在圖5中，可通過配置場效應(yīng)晶體管FET1和三極管Q1的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)高電平和地信號的輸出。例如，若FET1開啟且Q1關(guān)閉，則實(shí)現(xiàn)高電平輸出；若FET1關(guān)閉且Ql開啟，則實(shí)現(xiàn)地信號輸出。此外，圖6所示的電阻信號輸出電路可由15個(gè)電阻組成，通過配置中繼的狀態(tài)可以得到不同的電阻值(例如15ohm-①)。
綜上所述，本發(fā)明的多功能車載控制系統(tǒng)至少可以實(shí)現(xiàn)以下功能
1)進(jìn)行車載硬線信號和網(wǎng)絡(luò)信號的采集； 2)具備網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換功能，硬線信號轉(zhuǎn)為網(wǎng)絡(luò)信號，網(wǎng)絡(luò)信號轉(zhuǎn)為硬線信號；
3)提供信號模擬接口，可作為負(fù)載驅(qū)動信號。 如上所述，本發(fā)明的多功能車載控制系統(tǒng)可在車載電子產(chǎn)品開發(fā)階段作為原形控
制器使用，可廣泛應(yīng)用于車載電子功能開發(fā)和樣車的改造，也可作為HIL(硬件在環(huán))測試
工具；同時(shí)也可在車載電子產(chǎn)品試驗(yàn)階段為數(shù)據(jù)記錄儀使用。基于成熟網(wǎng)絡(luò)工具的載體，多
功能車載控制系統(tǒng)繼承了現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)工具良好的使用界面，操作方便。 本多功能車載控制系統(tǒng)具有良好的繼承性，并有很強(qiáng)的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。 最后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可顯見，可對本發(fā)明的上述示例性實(shí)施例進(jìn)行各種修改和
變型而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。因此，旨在使本發(fā)明覆蓋落在所附權(quán)利要求書及其等
效技術(shù)方案范圍內(nèi)的對本發(fā)明的修改和變型。
權(quán)利要求
一種多功能車載控制系統(tǒng)，在開發(fā)階段用作原形控制器且在試驗(yàn)階段用作數(shù)據(jù)記錄儀，該多功能車載控制系統(tǒng)包括微處理器；硬線信號輸入接口，用于采集硬線信號；網(wǎng)絡(luò)信號雙向接口，用于采集和輸出網(wǎng)絡(luò)信號；以及至少一組硬線信號輸出接口，用于模擬車載傳感器或產(chǎn)生驅(qū)動負(fù)載信號；其中，所述微處理器能將所述硬線信號轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)信號進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，并能將所述網(wǎng)絡(luò)信號轉(zhuǎn)換為不同類型的硬線控制信號從所述至少一組硬線信號輸出接口輸出。
2. 如權(quán)利要求1所述的多功能車載控制系統(tǒng)，其特征在于，所述硬線信號輸入接口包 括模擬輸入接口和數(shù)字輸入接口 。
3. 如權(quán)利要求1所述的多功能車載控制系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)信號輸入接口是 一與計(jì)算機(jī)相連接的網(wǎng)絡(luò)工具，所述網(wǎng)絡(luò)工具通過所述計(jì)算機(jī)向用戶呈現(xiàn)操作界面，以便 讀取采集的信息和對所述硬線信號輸入接口和所述輸出接口進(jìn)行配置。
4. 如權(quán)利要求1所述的多功能車載控制系統(tǒng)，其特征在于，所述微處理器通過CAN總線 與所述網(wǎng)絡(luò)信號雙向接口通信。
5. 如權(quán)利要求1所述的多功能車載控制系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一組硬線信號輸 出接口包括模擬輸出接口、數(shù)字輸出接口和電阻輸出接口。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多功能車載控制系統(tǒng)，在開發(fā)階段用作原形控制器且在試驗(yàn)階段用作數(shù)據(jù)記錄儀，該多功能車載控制系統(tǒng)包括微處理器；硬線信號輸入接口，用于采集硬線信號；網(wǎng)絡(luò)信號雙向接口，用于采集和輸出網(wǎng)絡(luò)信號；以及至少一組硬線信號輸出接口，用于模擬車載傳感器或產(chǎn)生驅(qū)動負(fù)載信號；其中，所述微處理器能將所述硬線信號轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)信號進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，并能將所述網(wǎng)絡(luò)信號轉(zhuǎn)換為不同類型的硬線控制信號從所述至少一組輸出接口輸出。該多功能車載控制系統(tǒng)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)硬線信號和網(wǎng)絡(luò)信號的監(jiān)控和模擬，并允許將采集到的硬線信號轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)信號進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，將網(wǎng)絡(luò)信號轉(zhuǎn)換為不同類型的硬線控制信號進(jìn)行信號模擬。
文檔編號B60R16/02GK101718972SQ20091019927
公開日2010年6月2日 申請日期2009年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者張海濤, 翟輝東, 胡朝峰, 郝飛, 郭軍杰 申請人:上海汽車集團(tuán)股份有限公司