专利名称：汽车碰撞传感器仿真装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种传感器仿真装置及方法，尤其涉及汽车碰撞传感器仿真装置及方法。
背景技术：
汽车安全气囊作为一项重要的被动安全技术，对减小交通事故对人身的伤害具有重要的意义，专家估计，如果安全气囊普及率接近100%，那么每年可以挽救1.5万人的生命。我国政府对安全气囊的发展十分重视，1995年，安全气囊系列就已经列入我国汽车零部件发展计划，并制定了相应的发展规划和政策措施。
从技术上讲，安全气囊整合了机械、电子、化工等方面的高新技术，与其他汽车零部件相比，安全气囊的系统性非常强，开发工程十分复杂，而且使用可靠性要求极高，在批量装车前必须做大量的实验，本次设计的碰撞传感器仿真器便是用来模拟仿真碰撞传感器对安全气囊的关键部分-中央控制器(ECU)进行测试的设备。
在国外，几大汽车零部件生产商，如AUT0LIVE、BOSH,DELPHI, TRW, Continental 等对这方面的研究相对成熟，在2010年5月，由Autoliv、Bosch、Continental协同协会两大成员飞思卡尔半导体和TRW共同制订了 PSI5技术规范，PSI5是一种开放标准，基于用于外设气囊传感器的现有传感器接口，目前已在数百万个气囊系统中得到验证。PSI5通信协议的技术特性和低实施成本已在汽车传感器中得到广泛的应用。新的PSI5协议传感器的出现要求仿真器要兼容PSI5协议，本次设计就是针对新的PSI5协议设计的汽车碰撞传感器仿真装置及方法。而国内，我国对安全气囊系统的研究起步较晚，目前还没有一套完整的安全气囊性能测试设备，主要依靠机械方式进行简单的测试。发明内容
针对现有技术的不足，本发明目的在于提供一种通用性强、支持开机自检、能够灵活配置传感器数路参数、能通过命令行方便进行配置查询，并具有学习功能的汽车碰撞传感器仿真装置及方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的
—种汽车碰撞传感器仿真装置及方法，适用于气囊系统的PSI5标准，所述仿真器包括一主控板和与所述主控板进行通信的若干模拟板，所述汽车碰撞传感器仿真装置及方法的工作状态包括
通信过程所述的主控板与上位机进行通信，所述的模拟板与所述主控板之间通过CAN总线进行通信，上位机发指令给主控板，主控板解析上位机的数据包，通过CAN总线转发命令给相应节点的模拟板。
模拟输出过程模拟板接收到控制板的命令后，按照上位机的配置，从主控板下载相应的传感器数据，按照一定的时序编码后输出，模拟传感器信息。
学习过程模拟板对设置于汽车上的传感器进行学习后，将学习到的码通过CAN总线上传主控板，写入flash作为本发明的进一步改进，所述传感器数据可被存储于设置在主控板上的flash存储器中。
作为本发明的进一步改进，所述主控板和模拟板的主控芯片包括STM32F103RET6。
作为本发明的进一步改进，所述模拟板包括一 CAN通信�？椋鯟AN通信�？榘–AN收发控制器SN65HVD230。
作为本发明的进一步改进，所述模拟学习过程具体为将传感器连接到SSH和SSL 端，STM32F103RET6控制继电器上电给传感器，传感器发出来的电流编码信号经采样电路转换为电压信号，连接到电压放大器电路放大到芯片级电压，交由STM32F103RET6的定时器进行译码。译码得到的码字写入flash存储器中。
与现有技术相比，本发明的有益效果是本发明目的在于提供一种通用性强、支持开机自检、能够灵活配置传感器数路参数、能通过命令行方便进行配置查询，并具有学习功能的汽车碰撞传感器仿真装置及方法。
图1是表示本发明的一优选实施方式中汽车碰撞传感器仿真装置及方法的整体结构框图。
图2是表示本发明的一优选实施方式中汽车碰撞传感器仿真装置及方法的主控板电源�？�10的原理示意图。
图3是表示本发明的一优选实施方式中汽车碰撞传感器仿真装置及方法的主控板通信�？�20的原理示意图。
图4是表示本发明的一优选实施方式中汽车碰撞传感器仿真装置及方法的主控板板槽30的原理示意图。
图5是表示本发明的一优选实施方式中汽车碰撞传感器仿真装置及方法的模拟板上CAN通信40的原理示意图。
图6是表示本发明的一优选实施方式中汽车碰撞传感器仿真装置及方法的模拟板上主控�？�50的原理示意图。
图7是表示本发明的一优选实施方式中汽车碰撞传感器仿真装置及方法的模拟板上两工作状态的原理示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的一优选实施方式进行详尽地描述。
请参照图1、2和3，本实施方式中，所述的汽车碰撞传感器仿真装置及方法包括一主控板和若干模拟板，所述模拟板最多可设置为31个。所述的主控板与上位机进行通信， 通过CAN总线与所述的模拟卡进行通信，即模拟输出过程。为了适用于不同类型的传感器， 模拟板卡还加入了学习功能，对设置于汽车上真实的传感器进行学习后，再将学习得到的与各个传感器相对应的传感器数据进行存储，优选地，在本实施方式中，所述传感器数据保存于flash存储器中，即具有了模拟改传感器的能力，即模拟学习过程。
请参照图1，本实施方式中，所述的汽车碰撞传感器仿真装置及方法的工作过程如下主控板上包括一 flash存储器，所述flash存储器里可以存储1 个传感器信息，上位4机发指令给主控板进行通信，主控板通过CAN总线与8个模拟板卡进行通信。在本实施方式中，主控板和模拟板的主控芯片可选择为STM32F103RET6 (以下简称STM3》。编码和译码电路实现传感器信号传输的MANCHESTER电压、电流编码与译码，与芯片STM32相连接，所述的编码和译码电路输出的信号传输给汽车安全气囊控制板(ECU)进行存储。
请参照图2、图3和图4所示，本实施方式中，所述的汽车碰撞传感器仿真装置及方法的主控板包括电源�？�10和通信�？�20。所述的主控板与PC(电脑)进行通信，通过 CAN总线与模拟卡通信。所述的电源�？�10包括两个电源转换电路。所述的一个电源转换电路是+12V转+5V电路车载电平电压+12V通过降压开关调节器(SC4524)转换成+5V， 给CPU和主板的背板供电。所述的另一个电源转换电路是+5V转+3. 3V电路+5V经过电压调节器(NCP1117)转化成+3. 3V，给STM32主控芯片供电。所述的通讯�？�20包括两个通信电路，所述的通信电路之一是通过RS232进行串口通信；所述的另一个通信电路是网口通信电路，通过公共机和路由器进行PC与主控板之间的通信。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为每一个模拟卡板槽分配一个地址，地址用作CAN通信的结点地址。
请参照图5、图6和图7，本实施方式中，所述的汽车碰撞传感器仿真装置及方法的模拟板包括CAN通信�？�40、主控�？�50，其中，所述汽车碰撞传感器仿真装置及方法包括两个工作状态。优选的，CAN通信�？�40包括CAN收发控制器SN65HVD230，用于主控板卡和模拟卡之间的数据通信。主控�？�50由STM32芯片控制，其中，39脚SLAVE PWM_HIGH 和40脚SLAVEPWM_L0W，输出P丽波，通过改变PWM波形的占空比来调节调制高低电平的值； 8脚ADC SLAVE为AD转换，用于检测待测产品是否就位；34脚、35脚和36脚用于各个模拟卡信号的同步触发；14脚SLAVE SEND是编码输出，与模拟输出过程输出端连接J6脚和27 脚与SLAVE RECV相连，用于学习译码过程，通过定时器定时，捕获信号，对捕获到的数据进行译码，存储到主控芯片中；42脚和43脚是UART的发送和接收端；8脚ADC SLAVE是AD转换端。所述的两个工作状态包括模拟输出过程和模拟学习过程。所述的模拟输出过程是产品连接到SSH和SSL两端，通过AD转换检测到产品已正常连接后，STM32定时器开始编码输出，经电压电流转换电路将电压码转化为电流码后与产品通信。编码电压的高低电平值可以通过调节SLAVE PWM_HIGH与SLAVEPWM_L0W的占空比来改变，以达到程控的目的。所述的学习过程是将真实传感器连接到SSH和SSL端，STM32控制继电器上电给传感器，传感器发出来的电流编码信号经采样电路转换为电压信号，连接到电压放大器电路放大到芯片级电压，交由STM32的定时器进行译码。译码得到的码字写入STM32的flash中。
本发明目的在于提供一种具有学习功能、通用性强、支持开机自检、灵活地配置传感器数路参数、方便进行配置查询的汽车碰撞传感器仿真装置及方法。
尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。
权利要求
1.一种汽车碰撞传感器仿真装置及方法，适用于气囊系统的PSI5标准，其特征在于， 所述仿真器包括一主控板和与所述主控板进行通信的若干模拟板，所述汽车碰撞传感器仿真装置及方法的工作状态包括通信过程所述的主控板与上位机进行通信，所述的模拟板与所述主控板之间通过 CAN总线进行通信，上位机发指令给主控板，主控板解析上位机的数据包，通过CAN总线转发命令给相应节点的模拟板。模拟输出过程模拟板接收到控制板的命令后，按照上位机的配置，从主控板下载相应的传感器数据，按照一定的时序编码后输出，模拟传感器信息。学习过程模拟板对设置于汽车上的传感器进行学习后，将学习到的码通过CAN总线上传主控板，写入flash。
2.根据权利要求1所述的汽车碰撞传感器仿真装置及方法，其特征在于，所述传感器数据可被存储于设置在主控板上的flash存储器中。
3.根据权利要求1所述的汽车碰撞传感器仿真装置及方法，其特征在于，所述主控板和模拟板的主控芯片包括STM32F103RET6。
4.根据权利要求1所述的汽车碰撞传感器仿真装置及方法，其特征在于，所述模拟板包括一 CAN通信�？椋鯟AN通信�？榘–AN收发控制器SN65HVD230。
5.根据权利要求1所述的汽车碰撞传感器仿真装置及方法，其特征在于，所述模拟学习过程具体为将传感器连接到SSH和SSL端，STM32F103RET6控制继电器上电给传感器， 传感器发出来的电流编码信号经采样电路转换为电压信号，连接到电压放大器电路放大到芯片级电压，交由STM32F103RET6的定时器进行译码，译码得到的码字写入flash存储器中。
全文摘要
本发明提供了一种汽车碰撞传感器仿真装置及方法，适用气囊系统的PS15标准，所述汽车碰撞传感器仿真装置及方法包括1个主控板和8个模拟板。所述的主控板与上位机进行通信，主控板通过CAN总线将上位机的命令转达到指定的模拟板，模拟板按照上位机的配置模拟相应的传感器输出。模拟板的作用就是进行Manchester电压和电流编码，模拟传感器的信号输出。本发明提供的汽车碰撞传感器仿真装置及方法通用性强、支持开机自检、能够灵活配置传感器数路参数、方便进行配置查询，具有学习功能。
文档编号G01M17/007GK102507208SQ201110314758
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月17日 优先权日2011年10月17日
发明者倪峰, 董福强 申请人:苏州凌创电子科技有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
