加速度采集装置及电子控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种加速度采集装置及电子控制系统，其中，该加速度采集装置包括：加速度采集部件，包括与处理器通信的接口，用于将与待测设备的运动对应的加速度信号输出给处理器，其中，加速度信号为数字加速度信号或者模拟加速度信号；处理器，处理器的输入端与接口连接，用于接收加速度信号，并将加速度信号转换为CAN总线信号。本实用新型解决了模拟加速度传感器易受其他信号干扰的问题，从而使得加速度采集装置采集得到的信号适于在CAN总线上传输，避免了其他信号的干扰，提高了输出信号的电磁兼容性。
【专利说明】加速度采集装置及电子控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子控制领域，具体而言，涉及一种加速度采集装置及电子控制系统。
【背景技术】
[0002]在汽车的安全应用中，加速度装置的快速而准确地反应非常重要。通常，汽车采用模拟加速度传感器来测量重力加速度，但是它的输出准确率较低，并且容易受到电磁信号的干扰，存在一定的安全隐患。
[0003]针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容
[0004]本实用新型的主要目的在于提供一种加速度采集装置及电子控制系统，以至少解决加速度信号易受其他信号干扰的问题。
[0005]根据本实用新型的一个方面，提供了一种加速度采集装置，其包括:加速度采集部件，包括与处理器通信的接口，用于将与待测设备的运动对应的加速度信号输出给处理器，其中，加速度信号为数字加速度信号或者模拟加速度信号；处理器，处理器的输入端与接口连接，用于接收加速度信号，并将加速度信号转换为CAN总线信号。
[0006]作为一种可选的方案，加速度采集部件为用于输出数字加速度信号的数字加速度传感器。
[0007]作为一种可选的方案，处理器包括:CAN转换模块，与数字加速度传感器的串行外围设备接口连接，用于将数字加速度信号转换为CAN总线信号，并将CAN总线信号输出给CAN总线。
[0008]作为一种可选的方案，加速度采集部件包括:模拟加速度传感器，用于响应待测设备的运动生成模拟加速度信号。
[0009]作为一种可选的方案，处理器还包括:模数转换器，模数转换器通过接口与模拟加速度传感器连接，用于将模拟加速度信号转换为数字加速度信号；以及CAN转换模块，与模数转换器的输出端连接，用于将数字加速度信号转换为CAN总线信号，并将CAN总线信号输出给CAN总线。
[0010]作为一种可选的方案,处理器还包括:主控制模块，主控制模块的输出端与CAN转换模块连接，用于输出控制信号给CAN转换模块，其中，控制信号用于指示CAN转换模块将数字加速度信号转换为CAN总线信号。
[0011]作为一种可选的方案，该处理器还包括:电平转换模块，与主控制模块的输入端连接，用于提供供电信号给处理器中的模块。
[0012]根据本实用新型的另一方面，提供了一种电子控制系统，其包括上述的加速度采集装置以及与加速度采集装置连接的控制部件。
[0013]作为一种可选的方案，该电子控制系统为车载的油门控制系统、车载的转向控制系统、车载的刹车控制系统。
[0014]在本实用新型的实现方案中，通过上述处理器将加速度采集部件的输出信号转换为CAN总线信号，从而使得加速度采集得到的信号适于在CAN总线上传输，避免了其他信号的干扰，提高了输出信号的电磁兼容性。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0016]图1是根据本实用新型实施例的加速度采集装置的一种可选的结构示意图；
[0017]图2是根据本实用新型实施例的加速度采集装置的另一种可选的结构示意图；
[0018]图3是根据本实用新型实施例的加速度采集装置的又一种可选的结构示意图；以及
[0019]图4是根据本实用新型实施例的电子控制系统的一种可选的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0021]实施例1
[0022]如图1所示，本实施例中的加速度采集装置可以包括:
[0023]I)加速度采集部件102，包括与处理器104通信的接口 1020，加速度采集部件102感测待测设备的运动，并生成与待测设备的运动对应的加速度信号。在本实施例中，生成的加速度信号可以为模拟加速度信号或者数字加速度信号，加速度采集部件102的输出端将生成的与待测设备的运动对应的模拟加速度信号或数字加速度信号传输给处理器104 ；
[0024]2)处理器104，处理器104的输入端与加速度采集部件102的接口 1020连接，用于接收加速度采集部件102输出的上述加速度信号，并将上述加速度信号转换为CAN总线信号，可选地，在本实施例中，CAN总线信号可以为一对CAN总线差分信号CAN_H和CAN_L。
[0025]在本实用新型的实施例中，通过上述处理器将加速度采集部件的输出信号转换为CAN总线信号，从而使得加速度采集得到的信号适于在CAN总线上传输，避免了其他信号的干扰，提高了输出信号的电磁兼容性。
[0026]为了实现加速度采集部件102，本实用新型提供了两种可选的实施例。以下结合附图来对上述加速度采集部件102的两种实现方式进行描述。
[0027]作为加速度采集部件102的一种可选实现方案，如图2所示，加速度采集部件102可以包括数字加速度传感器202，其中，数字加速度传感器202感测待测设备的运动，并生成与待测设备的运动对应的加速度信号，数字加速度传感器202的接口(例如，SPI (SerialPeripheral Interface,串行外围设备接口))与处理器104连接，以便直接将生成的数字加速度信号传输给处理器104。在本实施例中，由于处理器接收到的是数字加速度信号，因此提高了加速度采集装置的输出信号的准确性。
[0028]进一步，可选地，如图2所示，本实施例中的处理器104还可以包括:CAN转换模块1042。该CAN转换模块1042与上述处理器104的输入端连接，也就是与数字加速度传感器202的输出端(例如，SPI管脚)连接，用于将所述数字加速度信号转换为CAN总线信号，并将所述CAN总线信号输出给CAN总线。可选地，在本实施例中，CAN总线信号可以为一对CAN总线差分信号CAN_H和CAN_L。
[0029]在本实施例中，采用的CAN总线具有以下特点:(I)数据通信没有主从之分，任意一个节点可以向任何其他(一个或多个)节点发起数据通信，靠各个节点信息优先级先后顺序来决定通信次序，高优先级节点信息在134μ S通信；(2)多个节点同时发起通信时，优先级低的避让优先级高的，不会对通信线路造成拥塞；(3)通信距离最远可达IOKM(速率低于5Kbps)速率可达到IMbps (通信距离小于40M) ； (4) CAN总线传输介质可以是双绞线，同轴电缆。CAN总线适用于大数据量短距离通信或者长距离小数据量，实时性要求比较高，多主多从或者各个节点平等的现场中使用。
[0030]CAN实现总线分配的方法，可保证当不同的站申请总线存取时，明确地进行总线分配。这种位仲裁的方法可以解决当两个站同时发送数据时产生的碰撞问题。不同于Ethernet网络的消息仲裁，CAN的非破坏性解决总线存取冲突的方法，确保在不传送有用消息时总线不被占用。甚至当总线在重负载情况下，以消息内容为优先的总线存取也被证明是一种有效的系统。虽然总线的传输能力不足，所有未解决的传输请求都按重要性顺序来处理。在CSMA/⑶这样的网络中，如Ethernet，系统往往由于过载而崩溃，而这种情况在CAN中不会发生。
[0031]在本实施例所提供的加速度采集装置中，通过上述处理器中的CAN转换模块将加速度采集部件的输出信号转换为CAN总线信号，从而使得加速度采集得到的信号适于在CAN总线上传输，避免了其他信号的干扰，提高了输出信号的电磁兼容性。
[0032]进一步，可选地，如图2所示，本实施例中的处理器104还可以包括:主控制模块1044。主控制模块1044的输出端与上述CAN转换模块1042连接，用于输出控制信号给所述CAN转换模块，其中，所述控制信号用于指示所述CAN转换模块将所述数字加速度信号转换为CAN总线信号。
[0033]在本实施例所提供的加速度采集装置中，通过上述处理器中的主控制模块，可以输出控制信号来指示CAN转换模块的转换，实现了数字加速度信号到CAN总线信号的转换。
[0034]进一步，可选地，如图2所示，本实施例中的加速度采集装置还可以包括:存储器206，该存储器206与主控制模块1044连接，用于存储与数字加速度信号相关的信息。例如，主控制模块1044可以将CAN转换模块1042接收到的数字加速度信号存储在存储器206中，形成加速度信号采集日志，这样，在后续的操作中可以根据存储器206中存储的加速度信号采集日志来调整相应的控制参数，例如，用于刹车的控制参数等，这只是一种示例，本实施例不仅限于此。
[0035]需要说明的是，上述加速度采集装置中包括存储器206，这仅是一个示例，本实施例中的加速度采集装置也可以不包括上述存储器206，存储器可以设置在独立于加速度采集装置之外。
[0036]进一步，可选地，如图2所示，本实施例中的处理器104还可以包括:电平转换模块1046。该电平转换模块1046的输入端接收电源信号(Power Supply),该电平转换模块1046的输出端与主控制模块1044的输入端连接，用于提供供电信号给处理器中的模块，例如，为主控制模块1044供电。
[0037]在本实施例所提供的加速度采集装置中，通过上述处理器中的电平转换模块，使得外部电源可以通过电平转换模块进行电平转换，以便于为加速度采集装置提供电源。
[0038]作为加速度采集部件102的另一种可选实现方案，如图3所示，加速度采集部件102包括:模拟加速度传感器302，用于响应所述待测设备的运动生成模拟加速度信号。在这种情况下，处理器104还包括模数转换器1040，模数转换器1040通过接口 1020与模拟加速度传感器302连接，以便将模拟加速度传感器302生成的模拟加速度信号转换为数字加速度信号。
[0039]采用这种方式同样实现了加速度信号的模数转换，提高输出信号的准确性。
[0040]进一步，可选的，处理器104还包括CAN转换模块1042，与模数转换器1040的输出端连接，用于将模数转换后得到的信号转换为CAN总线信号，并将CAN总线信号输出给CAN总线。
[0041]进一步，可选的，处理器104还包括:主控制模块1044，主控制模块1044的输出端与CAN转换模块1042连接，用于输出控制信号给CAN转换模块1042，其中，控制信号用于指示CAN转换模块将数字加速度信号转换为CAN总线信号。
[0042]在上述实施例中，通过加速度采集部件中的数字加速度传感器，或模拟加速度传感器与模数转换器的组合，实现了模拟加速度信号转换为数字加速度信号，进而提高了加速度采集部件的输出信号的准确性，为用户的安全提供了保障。
[0043]基于上述图1-3所示的加速度采集装置，本实用新型的实施例还提供了一种电子控制系统，如图4所示，该电子控制系统包括，加速度采集装置302以及与该加速度采集装置302连接的控制部件304，其中，加速度采集装置302可以为上述图1_3中任意一个所示的加速度采集装置。
[0044]在本实施例所提供的电子控制系统中，控制部件304可以根据加速度采集装置输出的CAN总线信号进行相应的操作控制。例如，控制部件304可以根据CAN总线信号来输出刹车控制信号给制动系统，制动系统可以根据刹车控制信号来进行制动操作，这只是一种示例，本实施例不仅限于此。
[0045]作为一种可选的实施例，上述电子控制系统可以但不限于为车载的油门控制系统、车载的转向控制系统、车载的刹车控制系统，以便实现在汽车安全的各种应用中。
[0046]显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本实用新型的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本实用新型不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0047]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种加速度采集装置，其特征在于，包括: 加速度采集部件，包括与处理器通信的接口，用于将与待测设备的运动对应的加速度信号输出给所述处理器，其中，所述加速度信号为数字加速度信号或者模拟加速度信号； 所述处理器，所述处理器的输入端与所述接口连接，用于接收所述加速度信号，并将所述加速度信号转换为CAN总线信号。
2.根据权利要求1所述的加速度采集装置，其特征在于，所述加速度采集部件为用于输出所述数字加速度信号的数字加速度传感器。
3.根据权利要求2所述的加速度采集装置，其特征在于，所述处理器包括:CAN转换模块，与所述数字加速度传感器的串行外围设备接口连接，用于将所述数字加速度信号转换为CAN总线信号，并将所述CAN总线信号输出给CAN总线。
4.根据权利要求1所述的加速度采集装置，其特征在于， 所述加速度采集部件包括:模拟加速度传感器，用于响应所述待测设备的运动生成所述模拟加速度信号。
5.根据权利要求4所述的加速度采集装置，其特征在于，所述处理器包括:模数转换器，所述模数转换器通过所述接口与所述模拟加速度传感器连接，用于将所述模拟加速度信号转换为所述数字加速度信号；以及CAN转换模块，与所述模数转换器的输出端连接，用于将所述数字加速度信号转换为CAN总线信号，并将所述CAN总线信号输出给CAN总线。
6.根据权利要求3或5所述的加速度采集装置，其特征在于，所述处理器还包括:主控制模块，所述主控制模块的输出端与所述CAN转换模块连接，用于输出控制信号给所述CAN转换模块，其中，所述控制信号用于指示所述CAN转换模块将所述数字加速度信号转换为所述CAN总线信号。
7.根据权利要求6所述的加速度采集装置，其特征在于，所述处理器包括: 电平转换模块，与所述主控制模块的输入端连接，用于提供供电信号给所述处理器中的模块。
8.一种电子控制系统，其特征在于，包括:如权利要求1至7中任一项所述的加速度采集装置以及与所述加速度采集装置连接的控制部件。
9.根据权利要求8所述的电子控制系统，其特征在于，所述电子控制系统为车载的油门控制系统、车载的转向控制系统、车载的刹车控制系统。
【文档编号】G05B19/418GK203535453SQ201320655719
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年10月23日 优先权日:2013年10月23日
【发明者】王德魁 申请人:大陆汽车电子(长春)有限公司