基于车载can总线的动态位移采集系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于车载CAN总线的动态位移采集系统，包括：安装于车辆待测部件上的多个传感器，用于对待测部件的动态位移信息进行采集；与各个传感器连接的动态位移采集设备，该设备包括：多路模拟输入单元，用于将多个传感器采集到的各路动态位移信息分别进行信号转换；处理单元，用于接收各路转换后信号，对所接收的信号进行数字化处理，并将该信号发送出去；CAN总线数据发送单元，用于接收处理单元发送的数据，通过CAN总线将该数据共享至车载网络。本发明的系统将车辆某部件的位移作为整车的一部分进行测量，并通过CAN总线共享位移数据，方便车辆或其他CAN总线设备读取该位移数据以为后期车辆的维护提供准确的数据。
【专利说明】基于车载CAN总线的动态位移采集系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车主动安全和车载通信领域，尤其涉及一种基于车载CAN总线的动态位移米集系统。
【背景技术】
[0002]汽车的局部位移常常对汽车的操纵稳定性有着非常重要的作用。比如，对于事故频发的重型车，悬架的位移关乎车辆的安全操纵。
[0003]对于传统的悬架测量方法来说，其主要是对单根悬架弹簧的测量或者对分解的车辆悬架部分的测量。但是，由于装配后的特性和分解特性的差异，整车的悬架变形量(位移)不能仅仅由分解的悬架弹簧进行简单组合来等效，这样难以反映车辆悬架在实车上的动态特性。此外，现有的多种测试变形量的手段并没有实现测量结果的实时传输与共享。并且，很多车的悬架为独立悬架，使得需要同时测量采集的悬架对象就相对较多，仅仅使用传统的测量方式不但无法做到多路同时采集，还难以共享采集数据。
[0004]此外，对于长度、尺寸、高度、液位以及其他与车辆操作稳定性相关的变形量的测量也存在同样的问题。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种基于车载CAN总线的动态位移采集系统，其可实现高精度悬架动态位移的采集，并共享所采集到的数据。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于车载CAN总线的动态位移采集系统，包括:安装于车辆待测部件上的多个传感器，各个传感器在车辆的行驶过程中，对待测部件的动态位移信息进行采集，所述待测部件为影响车辆操作稳定性的部件；与所述各个传感器连接的动态位移采集设备，该设备包括:多路模拟输入单元，其与各个传感器连接，用于将多个传感器采集到的各路动态位移信息分别进行信号转换，并将转换后的信号发送出去；处理单元，其与所述多路模拟输入单元连接，用于接收所述多路模拟输入单元发送的各路信号，对所接收的信号进行数字化处理，并将处理后的信号发送出去；CAN总线数据发送单元，其与所述处理单元连接，用于接收所述处理单元发送的数据，并通过CAN总线将该数据共享至车载网络。
[0007]在一个实施例中，所述多路模拟输入单元的每一路进一步包括:输入转换电路，其包括与对应传感器连接的精密电阻，以将从该传感器中获取的关于车辆实时动态位移的电流信号分别转换为对应的电压信号；RC滤波电路，其与所述输入转换电路耦接，并对所述输入转换电路输出的电压信号进行预处理，滤除其中的干扰信号；输入保护电路，其分别与所述输入转换电路和RC滤波电路耦接，以保证所述输入转换电路中信号的稳定性，并对所述RC滤波电路输出的电压信号进行钳位处理，以避免所述电压信号过压。
[0008]在一个实施例中，所述输入保护电路为箝位二极管电路，其包括两个分别与所述RC滤波电路连接的箝位二极管。[0009]在一个实施例中，所述传感器为电流型传感器。
[0010]在一个实施例中，所述处理单元进一步包括:AD采集电路，其与所述输入保护电路耦接，用于将所接收的各路电压信号分别转换为设定位数的数字信号；微处理器，其与所述AD采集电路耦接，初始化设定数量的各路的DMA缓冲，使各路DMA缓冲依次接收各路设定位数的数字信号，在一路DMA缓存已满时，根据不同模式对所述数字信号进行不同处理，将处理结果转换为可在CAN总线上传输的数据格式，并发送出去。
[0011]在一个实施例中，在所述模式为传输模式时，所述微处理器将缓存已满的DMA缓冲中的数字信号以设定格式的CAN数据帧进行发送。
[0012]在一个实施例中，在所述模式为计算模式时，所述微处理器通过以下公式计算动态位移值:
【权利要求】
1.一种基于车载CAN总线的动态位移米集系统,包括: 安装于车辆待测部件上的多个传感器，各个传感器在车辆的行驶过程中，对待测部件的动态位移信息进行采集，所述待测部件为影响车辆操作稳定性的部件； 与所述各个传感器连接的动态位移采集设备，该设备包括: 多路模拟输入单元，其与各个传感器连接，用于将多个传感器采集到的各路动态位移信息分别进行信号转换，并将转换后的信号发送出去； 处理单元，其与所述多路模拟输入单元连接，用于接收所述多路模拟输入单元发送的各路信号，对所接收的信号进行数字化处理，并将处理后的信号发送出去； CAN总线数据发送单元，其与所述处理单元连接，用于接收所述处理单元发送的数据，并通过CAN总线将该数据共享至车载网络。
2.根据权利要求1所述的动态位移采集系统，其特征在于，所述多路模拟输入单元的每一路进一步包括: 输入转换电路，其包括与对应传感器连接的精密电阻，以将从该传感器中获取的关于车辆实时动态位移的电流信号转换为对应的电压信号； RC滤波电路，其与所述输入转换电路耦接，并对所述输入转换电路输出的电压信号进行预处理，滤除其中的干扰信号； 输入保护电路，其分别与所述输入转换电路和RC滤波电路耦接，以保证所述输入转换电路中信号的稳定性，并对所述RC滤波电路输出的电压信号进行钳位处理，以避免所述电压信号过压。
3.根据权利要求2所述的动态位移采集系统，其特征在于，所述输入保护电路为箝位二极管电路，其包括两个分别与所述RC滤波电路连接的箝位二极管。
4.根据权利要求3所述的动态位移采集系统，其特征在于，所述传感器为电流型传感器。
5.根据权利要求4所述的动态位移采集系统，其特征在于，所述处理单元进一步包括: AD采集电路，其与所述输入保护电路耦接，用于将所接收的各路电压信号分别转换为设定位数的数字信号； 微处理器，其与所述AD采集电路耦接，初始化设定数量的各路的DMA缓冲，使各路DMA缓冲依次接收各路设定位数的数字信号，在一路DMA缓存已满时，根据不同模式对所述数字信号进行不同处理，将处理结果转换为可在CAN总线上传输的数据格式，并发送出去。
6.根据权利要求5所述的动态位移采集系统，其特征在于， 在所述模式为传输模式时，所述微处理器将缓存已满的DMA缓冲中的数字信号以设定格式的CAN数据帧进行发送。
7.根据权利要求5所述的动态位移采集系统，其特征在于， 在所述模式为计算模式时，所述微处理器通过以下公式计算动态位移值:
8.根据权利要求5所述的动态位移采集系统，其特征在于，还包括: 多级电源管理单元，其分别与所述多路模拟输入单元和处理单元连接，用于通过多级电压转换给多路模拟输入单元和处理单元供电。
9.根据权利要求8所述的动态位移采集系统，其特征在于，所述多级电源管理单元进一步包括: 两级稳压电路，其对车载电源供给的电压进行两次降压以得到第一电压； 微处理器供电电路，其连接在所述两级稳压电路和所述微处理器之间，用于将所述第一电压转换为适用于所述微处理器的第二电压； AD精密稳压电路，其连接在所述两级稳压电路和所述AD采集电路之间，用于将所述第一电压转换为适用于所述AD采集电路的第三电压。
10.根据权利要求3所述的动态位移采集系统，其特征在于，所述CAN总线数据发送单元进一步包括: CAN收发器，其与所述处理单元耦接，用于接收所述处理单元发送的处理结果； 至少两个CAN接口，其连接在所述CAN收发器和CAN总线之间。
11.根据权利要求1-10任一项所述的动态位移采集系统，其特征在于，所述待测部件为悬架。
【文档编号】G01B7/02GK103837075SQ201410109225
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年3月21日 优先权日:2014年3月21日
【发明者】姚丹亚, 魏恒, 黄何 申请人:清华大学