專(zhuān)利名稱(chēng)：仿真控制器以及包括其的車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
仿真控制器以及包括其的車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種仿真控制器以及包括該仿真控制器的車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著科技進(jìn)步和時(shí)代發(fā)展，現(xiàn)代車(chē)輛電器系統(tǒng)日趨復(fù)雜、系統(tǒng)集成化程度也日益提高，各種車(chē)載模塊被越來(lái)越多地應(yīng)用到現(xiàn)代汽車(chē)上，因此對(duì)于這些車(chē)載模塊進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試、認(rèn)證工作(例如，整個(gè)模塊控制的系統(tǒng)認(rèn)證和耐久認(rèn)證等)業(yè)已成為保證整車(chē)質(zhì)量的
重要環(huán)節(jié)之一。然而，在對(duì)車(chē)載模塊進(jìn)行測(cè)試時(shí)需要使其處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，這樣就要提供多個(gè)外部環(huán)境加以支持，這些外部環(huán)境包括具備正確的電源供給、正確的傳感器信號(hào)、正確的執(zhí)行裝置以及由其他車(chē)載模塊通過(guò)通信總線發(fā)送過(guò)來(lái)的各種信號(hào)?；谏鲜鐾獠凯h(huán)境的復(fù)雜性，在現(xiàn)有技術(shù)中通常是通過(guò)使用一臺(tái)整車(chē)來(lái)實(shí)現(xiàn)單個(gè)車(chē)載模塊的相關(guān)測(cè)試工作。顯然， 采用這種現(xiàn)有方式存在著許多不足之處。例如，測(cè)試用樣車(chē)的整車(chē)制造成本很高、測(cè)試費(fèi)用大且在僅針對(duì)單一車(chē)載模塊情形下浪費(fèi)嚴(yán)重、不能按照測(cè)試程序來(lái)驗(yàn)證不同的工況、測(cè)試效率不高(諸如當(dāng)需要測(cè)試車(chē)載模塊在倒檔情況下的運(yùn)行狀況時(shí)，由于整車(chē)無(wú)法自動(dòng)切換測(cè)試工況而只能手工操作來(lái)切換擋位)等。因此，亟需改進(jìn)上述的現(xiàn)有測(cè)試手段。然而，正如以上提及的，試圖可靠、有效、完整地提供車(chē)載模塊的外部環(huán)境以便完成相應(yīng)的測(cè)試，這確實(shí)又是相當(dāng)復(fù)雜和困難的。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的目的之一在于提供一種仿真控制器，以有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述及其他方面的問(wèn)題。此外，本實(shí)用新型的目的還在于提供一種包括上述仿真控制器的車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)，從而能更好地滿(mǎn)足現(xiàn)實(shí)需要。為了實(shí)現(xiàn)上述及其他的目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案—種仿真控制器，其用于與需要測(cè)試的車(chē)載模塊通信連接并包括輸入和輸出單元，其用于接收來(lái)自外界的第一信號(hào)并輸出所述車(chē)載模塊運(yùn)行時(shí)所需的模擬傳感器信號(hào)，所述第一信號(hào)包括流程控制信號(hào)和傳感器信號(hào)；通信單元，其用于通過(guò)通信總線接收來(lái)自所述車(chē)載模塊的第二信號(hào)并輸出所述車(chē)載模塊運(yùn)行時(shí)所需的總線信號(hào)；以及主控單元，其與所述輸入和輸出單元以及所述通信單元相連接，用于處理所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)以生成所述模擬傳感器信號(hào)和所述總線信號(hào)。 在上述的仿真控制器中，優(yōu)選地，所述通信單元包括第一子單元，其用于收發(fā)高速 CAN總線信號(hào)。 在上述的仿真控制器中，優(yōu)選地，所述通信單元包括第二子單元，其用于收發(fā)低速CAN總線信號(hào)。在上述的仿真控制器中，優(yōu)選地，所述通信單元包括第三子單元，其用于收發(fā) J1850總線信號(hào)。一種車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)，其包括如以上任一項(xiàng)所述的仿真控制器，所述車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)還包括車(chē)載模塊，其與所述仿真控制器通信連接；執(zhí)行裝置，其與所述車(chē)載模塊通信連接并受控于所述車(chē)載模塊而執(zhí)行操作動(dòng)作；傳感器，其與所述車(chē)載模塊通信連接用于輸入傳感器信號(hào)；以及供電裝置，其與所述車(chē)載模塊和所述仿真控制器相連接用于為它們提供電能。在上述的車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)還包括監(jiān)測(cè)裝置，其用于監(jiān)測(cè)所述執(zhí)行裝置受控于所述車(chē)載模塊的操作動(dòng)作執(zhí)行情況。在上述的車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述監(jiān)測(cè)裝置是可編程序邏輯控制器PLC。在上述的車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述供電裝置中設(shè)置有電源轉(zhuǎn)換單元，其用于將輸入的交流電轉(zhuǎn)換成直流電以提供給所述車(chē)載模塊和所述仿真控制器。在上述的車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述電源轉(zhuǎn)換單元是用于將 220V交流電轉(zhuǎn)換成12V直流電的變壓器。本實(shí)用新型的有益效果在于本仿真控制器具有設(shè)計(jì)合理、測(cè)試應(yīng)用范圍廣、運(yùn)行性能可靠并且使用方便等眾多優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)采用包括該仿真控制器的車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)能夠構(gòu)建可廣泛使用的車(chē)載模塊運(yùn)行最小化系統(tǒng)，極大地簡(jiǎn)化車(chē)載模塊的測(cè)試、認(rèn)證工作(如可將整車(chē)驗(yàn)證簡(jiǎn)化為Buck驗(yàn)證)，顯著降低測(cè)試成本，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)車(chē)載模塊運(yùn)行工況的自動(dòng)切換，提高測(cè)試效率。因此，適于將本實(shí)用新型在本領(lǐng)域以及相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行廣泛應(yīng)用。

以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。其中圖1是本實(shí)用新型中的仿真控制器一個(gè)實(shí)施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中的通信單元的組成結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型中的車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的整體構(gòu)架示意圖；以及圖4是本實(shí)用新型中的車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)另一個(gè)實(shí)施例的整體構(gòu)架示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1仿真控制器2供電裝置[0031]3通信總線4車(chē)載模塊[0032]5執(zhí)行裝置6傳感器[0033]7監(jiān)測(cè)裝置10主控單元[0034]11輸入和輸出單元12通信單元[0035]121 第一子單元123 第三子單元B 傳感器信號(hào)
122第二子單元 A 流程控制信號(hào) C 模擬傳感器信號(hào)
具體實(shí)施方式首先，需要說(shuō)明的是，在本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“高速CAN總線”和“低速CAN總線” 具有本技術(shù)領(lǐng)域的普通含義，即高速CAN總線主要是用于連接發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系、制動(dòng)系、轉(zhuǎn)向系、懸架、巡航等與車(chē)輛行駛直接相關(guān)的系統(tǒng)，其傳輸速率能夠達(dá)到500Kbit/s ；低速CAN 總線則是主要用來(lái)連接車(chē)輛內(nèi)外部照明、燈光信號(hào)、空調(diào)、組合儀表、中央門(mén)鎖等，其傳輸速率一般是 100Kbit/s。其次，還應(yīng)當(dāng)指出的是，本實(shí)用新型將包括以下進(jìn)行具體描述以及隱含的任意單個(gè)技術(shù)特征，或者被顯示以及隱含在附圖中的任意單個(gè)技術(shù)特征，或者任意技術(shù)特征之間的任意組合，或者任意技術(shù)特征、組合之間的任意概括?？傮w而言，本仿真控制器的設(shè)計(jì)目的在于將其用來(lái)與需要測(cè)試的車(chē)載模塊進(jìn)行通信連接，以便對(duì)各種輸入信號(hào)進(jìn)行處理從而產(chǎn)生并輸出與該車(chē)載模塊測(cè)試相關(guān)的各種仿真模擬信號(hào)。作為舉例，在圖1和圖2中采用示意性的方式分別圖示出了本仿真控制器一個(gè)實(shí)施例以及其中的通信單元的組成情況，下面將通過(guò)結(jié)合這兩個(gè)附圖來(lái)詳細(xì)地說(shuō)明本實(shí)用新型的基本構(gòu)架及其所具備特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。如圖1所示，在該實(shí)施例中，仿真控制器1主要包括主控單元10、輸入和輸出單元 11和通信單元12等組成單元。其中，主控單元10是仿真控制器1中最為核心的部分，它與輸入和輸出單元11、通信單元12相互連接用來(lái)對(duì)經(jīng)由這兩個(gè)單元輸入的信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)處理，從而生成進(jìn)行車(chē)載模塊測(cè)試時(shí)所需要的各種仿真模擬信號(hào)。通過(guò)參考圖3能夠更好地理解上述信號(hào)處理過(guò)程，這將在本文的后述內(nèi)容中進(jìn)行描述。在圖1示出的實(shí)施例中，輸入和輸出單元11是信號(hào)交互通道，就本仿真控制器1 所要實(shí)現(xiàn)的功能而言，輸入和輸出單元11主要是用來(lái)接收來(lái)自外界的信號(hào)(例如，圖3中的流程控制信號(hào)A和傳感器信號(hào)B)，隨后如圖3所示，再將經(jīng)由主控單元10處理后的模擬傳感器信號(hào)C輸出。對(duì)于通信單元12而言，它是用來(lái)與外界通過(guò)通信總線進(jìn)行信號(hào)交互，即它可以根據(jù)現(xiàn)有的多種車(chē)載總線協(xié)議(例如，博世公司的CAN、SAE的J1850、大眾公司的ABUS等)來(lái)接收或發(fā)送各種總線信號(hào)。作為一個(gè)優(yōu)選的情形，如圖2所示，可以在上述的通信單元12 中同時(shí)設(shè)置用于收發(fā)高速CAN總線信號(hào)的第一子單元121、用于收發(fā)低速CAN總線信號(hào)的第二子單元122以及用于收發(fā)J1850總線信號(hào)的第三子單元123，這些子單元可通過(guò)能商業(yè)購(gòu)得的芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，根據(jù)實(shí)際測(cè)試需求或在某些特殊場(chǎng)合下，還可以使得省略或簡(jiǎn)化上述的第一子單元121、第二子單元122和第三子單元123的一個(gè)或多個(gè)，或者另外設(shè)置其他一些子單元而使得通信單元12能夠處理更多類(lèi)型的總線信號(hào)。請(qǐng)參閱圖3，它圖示出了本實(shí)用新型中的車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的整體構(gòu)架，在該車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)中已經(jīng)設(shè)置了上述的仿真控制器。在圖3中， 該車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)主要包括仿真控制器1、供電裝置2、需要進(jìn)行測(cè)試的車(chē)載模塊4、執(zhí)行裝置5和傳感器6。[0045]在以上這些組成部分中，供電裝置2是用來(lái)為仿真控制器1和車(chē)載模塊4提供電能，對(duì)它而言，應(yīng)當(dāng)保證由其所提供的輸出電壓能滿(mǎn)足車(chē)載模塊4的要求、輸出功率滿(mǎn)足整個(gè)系統(tǒng)的功率要求。在供電裝置2采用交流電作為輸入電源的情形下，在使用時(shí)通常需要在該供電裝置2中設(shè)置電源轉(zhuǎn)換單元，以便將所輸入的交流電轉(zhuǎn)換成直流電來(lái)提供給車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)使用。例如，可以借助于通用的變壓器來(lái)將220V或其他電壓值的交流電轉(zhuǎn)換成12V或其他適用電壓值的直流電。在使用本車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，一方面是通過(guò)仿真控制器1經(jīng)由它的輸入和輸出單元11來(lái)接收并處理流程控制信號(hào)A和傳感器信號(hào)B，所輸入的流程控制信號(hào)A是被設(shè)定用來(lái)對(duì)整個(gè)測(cè)試過(guò)程進(jìn)行控制，而傳感器信號(hào)B則是經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換處理成模擬傳感器信號(hào)C之后，再由仿真控制器1通過(guò)上述的輸入和輸出單元11發(fā)送至車(chē)載模塊4，從而為該車(chē)載模塊4提供了測(cè)試所需的正確的傳感器信號(hào)，即通過(guò)實(shí)施以上模擬仿真方式而能夠成功地構(gòu)建出被測(cè)的車(chē)載模塊4運(yùn)行時(shí)需要的外部傳感器環(huán)境。另一方面，在本車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)的實(shí)施例中，仿真控制器1還通過(guò)通信總線3與車(chē)載模塊4進(jìn)行重要的數(shù)據(jù)信息交互通信。具體而言，這樣的處理過(guò)程主要包括了通過(guò)前述的通信單元12中設(shè)置的一個(gè)或多個(gè)子單元來(lái)處理相關(guān)的車(chē)載總線協(xié)議、主控單元10完成業(yè)務(wù)邏輯處理等，從而模擬仿真出被測(cè)的車(chē)載模塊4運(yùn)行時(shí)所需要的總線環(huán)境。這樣，就連同以上實(shí)現(xiàn)的外部傳感器環(huán)境一起而構(gòu)建成了測(cè)試車(chē)載模塊4所需要的正常運(yùn)行環(huán)境。此外，如圖3所示，在本車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)實(shí)施例中，還設(shè)置了執(zhí)行裝置 5和傳感器6并將它們與車(chē)載模塊4保持通信連接，其中的執(zhí)行裝置5是被提供用于響應(yīng)車(chē)載模塊4的控制指令來(lái)完成相應(yīng)的執(zhí)行動(dòng)作，而傳感器6則是用來(lái)向車(chē)載模塊4提供傳感器信號(hào)，由此就可以非常有效的構(gòu)建出測(cè)試功能較為完整、測(cè)試效率頗佳的車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)來(lái)滿(mǎn)足測(cè)試所需。另外，在進(jìn)行實(shí)際測(cè)試、認(rèn)證時(shí)，還可以針對(duì)上述的車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)再為其增設(shè)監(jiān)測(cè)功能，圖4顯示出了這樣的車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的整體構(gòu)架。在該實(shí)施例中，它的基本組成情況與圖3的示例基本相同，區(qū)別之處在于增加了監(jiān)測(cè)裝置7用來(lái)對(duì)執(zhí)行裝置5進(jìn)行監(jiān)測(cè)，即監(jiān)測(cè)后者在整個(gè)測(cè)試過(guò)程中由于受到車(chē)載模塊4的控制而執(zhí)行操作動(dòng)作的情況。優(yōu)選地，可以采用可編程序邏輯控制器PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置7， 由此能夠進(jìn)一步完善并豐富上述車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)的功能，從而為車(chē)載模塊的測(cè)試過(guò)程提供更加全面、有效的控制手段。以上列舉了若干具體實(shí)施例來(lái)詳細(xì)闡明本實(shí)用新型的仿真控制器以及包括該仿真控制器的車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)，這些個(gè)例僅供說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及其實(shí)施方式之用，而非對(duì)本實(shí)用新型的限制，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還可以做出各種變形和改進(jìn)。因此，所有等同的技術(shù)方案均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的范疇并為本實(shí)用新型的各項(xiàng)權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求1.一種仿真控制器，其特征在于，所述仿真控制器用于與需要測(cè)試的車(chē)載模塊通信連接并包括輸入和輸出單元，其用于接收來(lái)自外界的第一信號(hào)并輸出所述車(chē)載模塊運(yùn)行時(shí)所需的模擬傳感器信號(hào)，所述第一信號(hào)包括流程控制信號(hào)和傳感器信號(hào)；通信單元，其用于通過(guò)通信總線接收來(lái)自所述車(chē)載模塊的第二信號(hào)并輸出所述車(chē)載模塊運(yùn)行時(shí)所需的總線信號(hào)；以及主控單元，其與所述輸入和輸出單元以及所述通信單元相連接，用于處理所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)以生成所述模擬傳感器信號(hào)和所述總線信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿真控制器，其特征在于，所述通信單元包括第一子單元，其用于收發(fā)高速CAN總線信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的仿真控制器，其特征在于，所述通信單元包括第二子單元，其用于收發(fā)低速CAN總線信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的仿真控制器，其特征在于，所述通信單元包括第三子單元，其用于收發(fā)J1850總線信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的仿真控制器，其特征在于，所述通信單元包括第三子單元，其用于收發(fā)J1850總線信號(hào)。
6.一種車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)包括如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的仿真控制器，所述車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)還包括車(chē)載模塊，其與所述仿真控制器通信連接；執(zhí)行裝置，其與所述車(chē)載模塊通信連接并受控于所述車(chē)載模塊而執(zhí)行操作動(dòng)作；傳感器，其與所述車(chē)載模塊通信連接用于輸入傳感器信號(hào)；以及供電裝置，其與所述車(chē)載模塊和所述仿真控制器相連接用于為它們提供電能。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)還包括監(jiān)測(cè)裝置，其用于監(jiān)測(cè)所述執(zhí)行裝置受控于所述車(chē)載模塊的操作動(dòng)作執(zhí)行情況。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)裝置是可編程序邏輯控制器PLC。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一項(xiàng)所述的車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述供電裝置中設(shè)置有電源轉(zhuǎn)換單元，其用于將輸入的交流電轉(zhuǎn)換成直流電以提供給所述車(chē)載模塊和所述仿真控制器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)，其特征在于，所述電源轉(zhuǎn)換單元是用于將220V交流電轉(zhuǎn)換成12V直流電的變壓器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種仿真控制器，其用于與需要測(cè)試的車(chē)載模塊通信連接并包括輸入和輸出單元，其用于接收來(lái)自外界的第一信號(hào)并輸出該車(chē)載模塊運(yùn)行時(shí)所需的模擬傳感器信號(hào)，所述第一信號(hào)包括流程控制信號(hào)和傳感器信號(hào)；通信單元，其用于通過(guò)通信總線接收來(lái)自該車(chē)載模塊的第二信號(hào)并輸出該車(chē)載模塊運(yùn)行時(shí)所需的總線信號(hào)；主控單元，其與輸入和輸出單元以及通信單元相連接，用于處理所述第一信號(hào)和第二信號(hào)以生成模擬傳感器信號(hào)和總線信號(hào)。它具備設(shè)計(jì)合理、應(yīng)用范圍廣、運(yùn)行可靠且使用方便等優(yōu)點(diǎn)。還涉及一種包括上述仿真控制器的車(chē)載模塊運(yùn)行環(huán)境仿真系統(tǒng)，從而構(gòu)建出可廣泛使用的車(chē)載模塊運(yùn)行最小化系統(tǒng)，顯著簡(jiǎn)化測(cè)試、認(rèn)證工作，提高測(cè)試效率。
文檔編號(hào)G05B17/02GK202120048SQ20112017043
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月25日
發(fā)明者丁美玲, 傅申, 張涵青, 徐征遙, 林義 申請(qǐng)人:上海通用汽車(chē)有限公司, 泛亞汽車(chē)技術(shù)中心有限公司