專(zhuān)利名稱：汽車(chē)碰撞傳感器仿真器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種傳感器仿真器，尤其涉及汽車(chē)碰撞傳感器仿真器。
背景技術(shù)：
汽車(chē)安全氣囊作為一項(xiàng)重要的被動(dòng)安全技術(shù)，對(duì)減小交通事故對(duì)人身的傷害具有重要的意義，專(zhuān)家估計(jì)，如果安全氣囊普及率接近100%，那么每年可以挽救1.5萬(wàn)人的生命。我國(guó)政府對(duì)安全氣囊的發(fā)展十分重視，1995年，安全氣囊系列就已經(jīng)列入我國(guó)汽車(chē)零部件發(fā)展計(jì)劃，并制定了相應(yīng)的發(fā)展規(guī)劃和政策措施。從技術(shù)上講，安全氣囊整合了機(jī)械、電子、化工等方面的高新技術(shù)，與其他汽車(chē)零部件相比，安全氣囊的系統(tǒng)性非常強(qiáng)，開(kāi)發(fā)工程十分復(fù)雜，而且使用可靠性要求極高，在批量裝車(chē)前必須做大量的實(shí)驗(yàn)，本次設(shè)計(jì)的碰撞傳感器仿真器便是用來(lái)模擬仿真碰撞傳感器對(duì)安全氣囊的關(guān)鍵部分一中央控制器(ECU)進(jìn)行測(cè)試的設(shè)備。在國(guó)外，幾大汽車(chē)零部件生產(chǎn)商，如AUT0LIVE、BOSH,DELPHI, TRW, Continental 等對(duì)這方面的研究相對(duì)成熟，在2010年5月，由Autoliv、Bosch、Continental協(xié)同協(xié)會(huì)兩大成員飛思卡爾半導(dǎo)體和TRW共同制訂了 PSI5技術(shù)規(guī)范，PSI5是一種開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)，基于用于外設(shè)氣囊傳感器的現(xiàn)有傳感器接口，目前已在數(shù)百萬(wàn)個(gè)氣囊系統(tǒng)中得到驗(yàn)證。PSI5通信協(xié)議的技術(shù)特性和低實(shí)施成本已在汽車(chē)傳感器中得到廣泛的應(yīng)用。新的PSI5協(xié)議傳感器的出現(xiàn)要求仿真器要兼容PSI5協(xié)議，本次設(shè)計(jì)就是針對(duì)新的PSI5協(xié)議設(shè)計(jì)的汽車(chē)碰撞傳感器仿真器。而國(guó)內(nèi)，我國(guó)對(duì)安全氣囊系統(tǒng)的研究起步較晚，目前還沒(méi)有一套完整的安全氣囊性能測(cè)試設(shè)備，主要依靠機(jī)械方式進(jìn)行簡(jiǎn)單的測(cè)試。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型目的在于提供一種通用性強(qiáng)、支持開(kāi)機(jī)自檢、能夠靈活配置傳感器數(shù)路參數(shù)、能通過(guò)命令行方便進(jìn)行配置查詢，并具有學(xué)習(xí)功能的汽車(chē)碰撞傳感器仿真器。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的—種汽車(chē)碰撞傳感器仿真器，適用于氣囊系統(tǒng)的PSI5標(biāo)準(zhǔn)，所述仿真器包括一主控板和與所述主控板進(jìn)行通信的若干模擬板，所述汽車(chē)碰撞傳感器仿真器的工作狀態(tài)包括通信過(guò)程所述的主控板與上位機(jī)進(jìn)行通信，所述的模擬板與所述主控板之間通過(guò)CAN總線進(jìn)行通信，上位機(jī)發(fā)指令給主控板，主控板解析上位機(jī)的數(shù)據(jù)包，通過(guò)CAN總線轉(zhuǎn)發(fā)命令給相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的模擬板。模擬輸出過(guò)程模擬板接收到控制板的命令后，按照上位機(jī)的配置，從主控板下載相應(yīng)的傳感器數(shù)據(jù)，按照一定的時(shí)序編碼后輸出，模擬傳感器信息。學(xué)習(xí)過(guò)程模擬板對(duì)設(shè)置于汽車(chē)上的傳感器進(jìn)行學(xué)習(xí)后，將學(xué)習(xí)到的碼通過(guò)CAN 總線上傳主控板，寫(xiě)入flash。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述傳感器數(shù)據(jù)可被存儲(chǔ)于設(shè)置在主控板上的flash存儲(chǔ)器中。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述主控板和模擬板的主控芯片包括 STM32F103RET6。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述模擬板包括一 CAN通信模塊，所述CAN通信模塊包括CAN收發(fā)控制器SN65HVD230。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述模擬學(xué)習(xí)過(guò)程具體為將傳感器連接到SSH 和SSL端，STM32F103RET6控制繼電器上電給傳感器，傳感器發(fā)出來(lái)的電流編碼信號(hào)經(jīng)采樣電路轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，連接到電壓放大器電路放大到芯片級(jí)電壓，交由STM32F103RET6的定時(shí)器進(jìn)行譯碼。譯碼得到的碼字寫(xiě)入flash存儲(chǔ)器中。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型目的在于提供一種通用性強(qiáng)、支持開(kāi)機(jī)自檢、能夠靈活配置傳感器數(shù)路參數(shù)、能通過(guò)命令行方便進(jìn)行配置查詢，并具有學(xué)習(xí)功能的汽車(chē)碰撞傳感器仿真器。

圖1是表示本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施方式中汽車(chē)碰撞傳感器仿真器的整體結(jié)構(gòu)框圖。圖2是表示本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施方式中汽車(chē)碰撞傳感器仿真器的主控板電源模塊10的原理示意圖。圖3是表示本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施方式中汽車(chē)碰撞傳感器仿真器的主控板通信模塊20的原理示意圖。圖4是表示本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施方式中汽車(chē)碰撞傳感器仿真器的主控板板槽30的原理示意圖。圖5是表示本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施方式中汽車(chē)碰撞傳感器仿真器的模擬板上 CAN通信40的原理示意圖。圖6是表示本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施方式中汽車(chē)碰撞傳感器仿真器的模擬板上主控模塊50的原理示意圖。圖7是表示本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施方式中汽車(chē)碰撞傳感器仿真器的模擬板上兩工作狀態(tài)的原理示意圖。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳盡地描述。請(qǐng)參照?qǐng)D1、2和3，本實(shí)施方式中，所述的汽車(chē)碰撞傳感器仿真器包括一主控板和若干模擬板，所述模擬板最多可設(shè)置為31個(gè)。所述的主控板與上位機(jī)進(jìn)行通信，通過(guò)CAN總線與所述的模擬卡進(jìn)行通信，即模擬輸出過(guò)程。為了適用于不同類(lèi)型的傳感器，模擬板卡還加入了學(xué)習(xí)功能，對(duì)設(shè)置于汽車(chē)上真實(shí)的傳感器進(jìn)行學(xué)習(xí)后，再將學(xué)習(xí)得到的與各個(gè)傳感器相對(duì)應(yīng)的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，優(yōu)選地，在本實(shí)施方式中，所述傳感器數(shù)據(jù)保存于flash 存儲(chǔ)器中，即具有了模擬改傳感器的能力，即學(xué)習(xí)過(guò)程。請(qǐng)參照?qǐng)D1，本實(shí)施方式中，所述的汽車(chē)碰撞傳感器仿真器的工作過(guò)程如下主控板上包括一 flash存儲(chǔ)器，所述flash存儲(chǔ)器里可以存儲(chǔ)1 個(gè)傳感器信息，上位機(jī)發(fā)指令給主控板進(jìn)行通信，主控板通過(guò)CAN總線與8個(gè)模擬板卡進(jìn)行通信。在本實(shí)施方式中，主控板和模擬板的主控芯片可選擇為STM32F103RET6 (以下簡(jiǎn)稱STM32)。編碼和譯碼電路實(shí)現(xiàn)傳感器信號(hào)傳輸?shù)腗ANCHESTER電壓、電流編碼與譯碼，與芯片STM32相連接，所述的編碼和譯碼電路輸出的信號(hào)傳輸給汽車(chē)安全氣囊控制板(ECU)進(jìn)行存儲(chǔ)。請(qǐng)參照?qǐng)D2、圖3和圖4所示，本實(shí)施方式中，所述的汽車(chē)碰撞傳感器仿真器的主控板包括電源模塊10和通信模塊20。所述的主控板與PC(電腦)進(jìn)行通信，通過(guò)CAN總線與模擬卡通信。所述的電源模塊10包括兩個(gè)電源轉(zhuǎn)換電路。所述的一個(gè)電源轉(zhuǎn)換電路是+12V轉(zhuǎn)+5V電路車(chē)載電平電壓+12V通過(guò)降壓開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器(SC4524)轉(zhuǎn)換成+5V，給CPU 和主板的背板供電。所述的另一個(gè)電源轉(zhuǎn)換電路是+5V轉(zhuǎn)+3. 3V電路+5V經(jīng)過(guò)電壓調(diào)節(jié)器(NCP1117)轉(zhuǎn)化成+3. 3V，給STM32F103RET6主控芯片供電。所述的通訊模塊20包括兩個(gè)通信電+3. 3V，給STM32F 103RET6主控芯片供電。所述的通訊模塊20包括兩個(gè)通信電路，所述的通信電路之一是通過(guò)RS232進(jìn)行串口通信；所述的另一個(gè)通信電路是網(wǎng)口通信電路，通過(guò)公共機(jī)和路由器進(jìn)行PC與主控板之間的通信。所述的主控板插置于一主控板板槽30中，所述的主控板板槽30為每一個(gè)模擬卡板槽分配一個(gè)地址，地址用作CAN通信的結(jié)點(diǎn)地址。請(qǐng)參照?qǐng)D5、圖6和圖7，本實(shí)施方式中，所述的汽車(chē)碰撞傳感器仿真器的模擬板包括CAN通信模塊40、主控模塊50，其中，所述汽車(chē)碰撞傳感器仿真器包括兩個(gè)工作狀態(tài)。優(yōu)選的，CAN通信模塊40包括CAN收發(fā)控制器SN65HVD230，用于主控板卡和模擬卡之間的數(shù)據(jù)通信。主控模塊50由STM32芯片控制，其中，39腳SLAVE PWM_HIGH和40腳SLAVE PWM_ LOW，輸出PWM波，通過(guò)改變PWM波形的占空比來(lái)調(diào)節(jié)編碼調(diào)制高低電平的值；8腳ADCSLAVE 為AD轉(zhuǎn)換，用于檢測(cè)待測(cè)產(chǎn)品是否就位；34腳、35腳和36腳用于各個(gè)模擬卡信號(hào)的同步觸發(fā)；14腳SLAVE SEND是編碼輸出，與模擬輸出過(guò)程輸出端連接J6腳和27腳與SLAVE RECV相連，用于學(xué)習(xí)譯碼過(guò)程，通過(guò)定時(shí)器定時(shí)，捕獲信號(hào)，對(duì)捕獲到的數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，存儲(chǔ)到主控芯片中；42腳和43腳是UART的發(fā)送和接收端；8腳ADC SLAVE是AD轉(zhuǎn)換端。所述的兩個(gè)工作狀態(tài)包括模擬輸出過(guò)程和模擬學(xué)習(xí)過(guò)程。所述的模擬輸出過(guò)程是產(chǎn)品連接到 SSH和SSL兩端，通過(guò)AD轉(zhuǎn)換檢測(cè)到產(chǎn)品已正常連接后，STM32定時(shí)器開(kāi)始編碼輸出，經(jīng)電壓電流轉(zhuǎn)換電路將電壓碼轉(zhuǎn)化為電流碼后與產(chǎn)品通信。編碼電壓的高低電平值可以通過(guò)調(diào)節(jié)SLAVE PWM_HIGH與SLAVE PWM_L0W的占空比來(lái)改變，以達(dá)到程控的目的。所述的學(xué)習(xí)過(guò)程是將真實(shí)傳感器連接到SSH和SSL端，STM32控制繼電器上電給傳感器，傳感器發(fā)出來(lái)的電流編碼信號(hào)經(jīng)采樣電路轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，連接到電壓放大器電路放大到芯片級(jí)電壓，交由STM32的定時(shí)器進(jìn)行譯碼。譯碼得到的碼字寫(xiě)入STM32的flash中。本實(shí)用新型目的在于提供一種具有學(xué)習(xí)功能、通用性強(qiáng)、支持開(kāi)機(jī)自檢、靈活地配置傳感器數(shù)路參數(shù)、方便進(jìn)行配置查詢的汽車(chē)碰撞傳感器仿真器。盡管為示例目的，已經(jīng)公開(kāi)了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識(shí)到，在不脫離由所附的權(quán)利要求書(shū)公開(kāi)的本實(shí)用新型的范圍和精神的情況下，各種改進(jìn)、增加以及取代是可能的。
權(quán)利要求1.一種汽車(chē)碰撞傳感器仿真器，適用于氣囊系統(tǒng)的PSI5標(biāo)準(zhǔn)，其特征在于，所述仿真器包括一主控板和與所述主控板進(jìn)行通信的若干模擬板，所述汽車(chē)碰撞傳感器仿真器的工作狀態(tài)包括通信過(guò)程所述的主控板與上位機(jī)進(jìn)行通信，所述的模擬板與所述主控板之間通過(guò) CAN總線進(jìn)行通信，上位機(jī)發(fā)指令給主控板，主控板解析上位機(jī)的數(shù)據(jù)包，通過(guò)CAN總線轉(zhuǎn)發(fā)命令給相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的模擬板。模擬輸出過(guò)程模擬板接收到控制板的命令后，按照上位機(jī)的配置，從主控板下載相應(yīng)的傳感器數(shù)據(jù)，按照一定的時(shí)序編碼后輸出，模擬傳感器信息。學(xué)習(xí)過(guò)程模擬板對(duì)設(shè)置于汽車(chē)上的傳感器進(jìn)行學(xué)習(xí)后，將學(xué)習(xí)到的碼通過(guò)CAN總線上傳主控板，寫(xiě)入flash。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)碰撞傳感器仿真器，其特征在于，所述傳感器數(shù)據(jù)可被存儲(chǔ)于設(shè)置在主控板上的flash存儲(chǔ)器中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)碰撞傳感器仿真器，其特征在于，所述主控板和模擬板的主控芯片包括STM32F103RET6。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)碰撞傳感器仿真器，其特征在于，所述模擬板包括一CAN 通信模塊，所述CAN通信模塊包括CAN收發(fā)控制器SN65HVD230。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車(chē)碰撞傳感器仿真器，其特征在于，所述模擬學(xué)習(xí)過(guò)程具體為將傳感器連接到SSH和SSL端，STM32F103RET6控制繼電器上電給傳感器，傳感器發(fā)出來(lái)的電流編碼信號(hào)經(jīng)采樣電路轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，連接到電壓放大器電路放大到芯片級(jí)電壓，交由STM32F103RET6的定時(shí)器進(jìn)行譯碼，譯碼得到的碼字寫(xiě)入flash存儲(chǔ)器中。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種汽車(chē)碰撞傳感器仿真器，適用氣囊系統(tǒng)的PSI5標(biāo)準(zhǔn)，所述汽車(chē)碰撞傳感器仿真器包括1個(gè)主控板和8個(gè)模擬板。所述的主控板與上位機(jī)進(jìn)行通信，主控板通過(guò)CAN總線將上位機(jī)的命令轉(zhuǎn)達(dá)到指定的模擬板，模擬板按照上位機(jī)的配置模擬相應(yīng)的傳感器輸出。模擬板的作用就是進(jìn)行Manchester電壓和電流編碼，模擬傳感器的信號(hào)輸出。本實(shí)用新型提供的汽車(chē)碰撞傳感器仿真器通用性強(qiáng)、支持開(kāi)機(jī)自檢、能夠靈活配置傳感器數(shù)路參數(shù)、方便進(jìn)行配置查詢，具有學(xué)習(xí)功能。
文檔編號(hào)B60R21/01GK202264734SQ20112039500
公開(kāi)日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者倪峰, 董福強(qiáng) 申請(qǐng)人:蘇州凌創(chuàng)電子科技有限公司