一种接插件接插检测装置及硬件在环测试设备的制作方法

本实用新型实施例涉及发动机的接插件检测技术，尤其涉及一种接插件接插检测装置及硬件在环测试设备。

背景技术：

硬件在环测试设备(hardware-in-the-loop，hil)是以实时处理器运行仿真模型来模拟受控对象的运行状态，通过i/o接口与被测的电子控制单元连接，可以对被测电子控制单元进行全方面的、系统的测试。从安全性、可行性和合理的成本上考虑，硬件在环测试已经成为汽车电子控制单元开发流程中重要的一环，利用硬件在环测试设备，可以减少实车路试的次数，缩短开发时间和降低成本的同时提高电子控制单元的软件质量。

现有技术中，一台硬件在环测试设备可以包括十几个乃至几十个接插结构，每个接插结构通过至少一组引脚与硬件在环测试设备连接。通常，为生产和接插的方便，通常将这些接插结构做成相同的样式，仅通过接插结构上的文字标签区分不同的接插件。这种处理方式容易导致接插结构与硬件在环测试设备连接错误。但是，在接插结构与硬件在环测试设备连接错误时，电子控制单元并不能立即识别出接插错误，如果接插结构长时间置于错误的位置，在上电后，容易烧毁硬件在环测试设备和电子控制单元。

技术实现要素：

本实用新型提供一种接插件接插检测装置及硬件在环测试设备，在接插件接插错误时，可以保护接插结构。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种接插件接插检测装置，包括至少两个接插结构；

各所述接插结构均包括可互相接插并电连接的第一端口和第二端口；

所述第一端口包括至少一个第一信号传输引脚以及两个第一接插判断引脚；所述第一接插判断引脚之间连接有参考电阻，不同所述接插结构中，所述参考电阻的阻值不同；

所述第二端口包括接插正误判断模块、至少一个第二信号传输引脚和两个第二接插判断引脚；所述接插正误判断模块与所述第二接插判断引脚电连接；

当所述第一信号传输引脚和所述第二信号传输引脚一一对应电连接，且所述第一接插判断引脚和所述第二接插判断引脚电连接时，所述接插正误判断模块基于所述参考电阻，判断所述第一接插判断引脚和所述第二接插判断引脚是否匹配；若是，所述接插正误判断模块控制所述第一信号传输引脚和所述第二信号传输引脚之间进行信号传输；若否，所述接插正误判断模块发出报警信号。

进一步地，所述第二端口中，所述接插正误判断模块包括第一电压输出单元、第二电压输出单元、电压比较单元和输出报警单元；

所述电压比较单元包括第一输入端、第二输入端以及输出端；

所述第一电压输出单元与两个所述第二接插判断引脚电连接，所述第一电压输出单元的输出端与所述电压比较单元的第一输入端电连接，所述第二电压输出单元的输出端与所述电压比较单元的第二输入端电连接，所述输出报警单元与所述电压比较单元的输出端电连接，以根据所述电压比较单元输出信号，控制所述第一信号传输引脚和所述第二信号传输引脚之间进行信号传输，或者发出报警信号。

进一步地，所述第一电压输出单元包括预设电阻和第一供电电源；所述第二接插判断引脚中，第一个所述第二接插判断引脚与所述第一供电电源的第一端电连接，第二个所述第二接插判断引脚与所述预设电阻的第一端电连接，所述第一供电电源的第二端与所述预设电阻的第二端电连接；所述预设电阻的第一端作为所述第一电压输出单元的输出端；

所述第二电压输出单元包括第一电阻、第二电阻和第二供电电源；所述第二供电电源的第一端与所述第一电阻的第一端电连接；所述第二供电电源的第二端与所述第二电阻的第一端电连接；所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第二端电连接；所述第一电阻的第二端作为所述第二电压输出单元的输出端。

进一步地，所述第一供电电源复用为所述第二供电电源；

所述第一电阻和所述第二电阻的阻值相同；

同一所述接插结构中，所述预设电阻与所述参考电阻的阻值相同。

进一步地，所述电压比较单元为电压比较器。

进一步地，所述输出报警单元包括第一继电器、第二继电器、常闭开关、常开开关、至少两个外接设备连接端口、第三供电电源以及报警器；

所述第一继电器包括第三输入端、第四输入端和第一控制端；所述第二继电器包括第五输入端、第六输入端和第二控制端；

所述第一继电器的所述第三输入端和所述第二继电器的第五端均与所述电压比较单元的信号输出端电连接；所述第一继电器的第四端和所述第二继电器的第六端均接地；

所述第一继电器的第一控制端与所述常闭开关电连接，所述常闭开关通过所述两个外接设备连接端口与外接设备连接；

所述第二继电器的第二控制端与所述常开开关电连接；所述常开开关、所述报警器、所述第三供电电源形成闭合回路。

进一步地，所述电压比较器还包括电源输入端和接地端；

所述电源输入端与所述第二电阻的第二端连接；

所述接地端用于接地。

进一步地，所述第一供电电源复用为所述第三供电电源。

进一步地，所述报警器包括警示灯和蜂鸣器中的至少一种。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种硬件在环测试设备，包括上述第一方面任一项所述的接插件接插检测装置。

本实用新型实施例提供的接插件接插检测装置，通过在不同的接插结构的第一端口的两个第二接插判断引脚之间设置阻值不同的参考电阻，当接插结构接插错误时，第一端口中的参考电阻不能与第二端口中的接插正误判断模块相匹配，接插正误判断模块发出报警信号。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的接插件接插检测装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的接插正误判断模块的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的接插件接插检测装置的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的又一接插件接插检测装置的结构示意图

图5是本实用新型实施例提供再一接插件接插检测装置的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的接插件接插检测装置与外接设备的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的另一接插件接插检测装置与外接设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1是本实用新型实施例提供的接插件接插检测装置的结构示意图。具体地，请参考图1，该接插件接插检测装置包括至少两个接插结构；各接插结构均包括可互相接插并电连接的第一端口10和第二端口20；第一端口10包括至少一个第一信号传输引脚101以及两个第一接插判断引脚102；第一接插判断引脚102之间连接有参考电阻103，不同接插结构中，参考电阻103的阻值不同；第二端口20包括接插正误判断模块203、至少一个第二信号传输引脚201和两个第二接插判断引脚202；接插正误判断模块203与第二接插判断引脚202电连接；当第一信号传输引脚101和第二信号传输引脚201一一对应电连接，且第一接插判断引脚102和第二接插判断引脚202电连接时，接插正误判断模块203基于参考电阻103，判断第一接插判断引脚101和第二接插判断引脚201是否匹配；若是，接插正误判断模块203控制第一信号传输引脚101和第二信号传输引脚201之间进行信号传输；若否，接插正误判断模块203发出报警信号。

具体地，本实施例提供的接插件检测装置可以应用于硬件在环测试设备。图1仅示例性地给出了两个接插结构，但是应该理解的是，在实际的硬件在环测试设备中，往往包括十几个甚至更多接插结构，每个接插结构包括一组对应的第一端口10和第二端口20，在第一端口10和第二端口20的接插正确时，硬件在环测试设备可以正常工作，接插正误判断模块203不会发出报警信号；而当第一端口10和第二端口20的接插错误时，接插正误判断模块203可以发出报警信号。需要说明的是，由于参考电阻103设置于第一端口10中冗余的两个引脚之间，参考电阻103的存在不会对接插结构的正常工作产生干扰。

一般情况下，在每个第一端口10和第二端口20中，均包括至少两个冗余的引脚，因此，可以在第一端口10中选择两个冗余的引脚作为第一接插判断引脚102，在第二端口20中选择两个冗余的引脚作为第二接插判断引脚202。如果在两个第一接插判断引脚102之间的连接设置参考电阻103，当两个第一接插判断引脚102与两个第二接插判断引脚202连接时，参考电阻103可以与第二端口中的接插正误判断模块203连接。对于不同的接插结构中的第一端口10，可以对应设置阻值不同的接插电阻103，当第一端口10与第二端口20接插正确时，接插电阻103的阻值与接插正误判断模块203相匹配，接插结构可以正常工作。当第一端口10与第二端口20接插错误时，接插电阻103的阻值与接插正误判断模块203不匹配，接插正误判断模块203可以发出报警信号，提示工作人员更正第一端口10和第二端口20接插顺序。

进一步地，为提高接插正误判断模块203的精测精度，可以将多个不同的第一端口10中的参考电阻103的阻值的差值设置为较大值。当第一端口10与第二端口20接插错误时，与第二端口20中的接插正误判断模块203相连接的参考电阻103的阻值，明显不同于与该第二端口20匹配的第一端口10中的参考电阻103的阻值。示例性地，当本实施例提供的接插件接插检测装置包括10个接插结构中时，可以将这10个接插结构中的参考电阻103的阻值分别设置为500ω、1kω、2kω、4kω、8kω、16kω、32kω、64kω、128kω和256kω。此时，通过以倍增的方式设置每个参考电阻103的阻值，即使是阻值最接近的两个参考电阻103对应的接插结构接插错误时，这两个参考电阻103的阻值的差值也大于或等于两个参考电阻103中阻值较小的参考电阻103的阻值，在任意两个接插结构接插错误时，可以保证接插正误判断模块203可以检测出接插错误的信息并发出报警信息。

本实施例提供的接插件接插检测装置，通过在不同的接插结构的第一端口的两个第二接插判断引脚之间设置阻值不同的参考电阻，当接插结构接插错误时，第一端口中的参考电阻不能与第二端口中的接插正误判断模块相匹配，接插正误判断模块发出报警信号。

图2是本实用新型实施例提供的接插正误判断模块的结构示意图。可选地，请参考图1和图2，第二端口20中，接插正误判断模块203包括第一电压输出单元301、第二电压输出单元302、电压比较单元303和输出报警单元304；电压比较单元303包括第一输入端、第二输入端以及输出端；第一电压输出单元301与两个第二接插判断引脚202电连接，第一电压输出单元301的输出端与电压比较单元303的第一输入端电连接，第二电压输出单元302的输出端与电压比较单元303的第二输入端电连接，输出报警单元304与电压比较单元303的输出端电连接，以根据电压比较单元303输出信号，控制第一信号传输引脚101和第二信号传输引脚201之间进行信号传输，或者发出报警信号。

具体地，电压比较单元303可以用于电压比较其(电压比较单元303)第一输入端和第二输入端输入的电压。一般情况下，通过固定第二电压输出单元的电路结构，可以使第二电压输出单元302输出稳定的电压信号；同时，相应地，当第一端口10与第二端口20接插正确时，第一端口10中的参考电阻103与第二端口20中的接插正误判断模块203相匹配，第一电压输出单元301的输出电压与第二电压输出单元302的电压相等。此时，电压比较单元303的第一端和第二端接收到的电压的电压值相等，接插正误判断模块203可以控制第一信号传输引脚101和第二信号传输引脚201之间进行信号传输。当第一端口10与第二端口20接插错误时，当第一端口10中的参考电阻103与第二端口20中的接插正误判断模块203不匹配，第一电压输出单元301的输出电压与第二电压输出单元302的电压不相等。此时，当电压比较单元303的第一输入端和第二输入端输入的电压不等时，输出报警单元304可以发出报警信号。

图3是本实用新型实施例提供的另一接插件接插检测装置的结构示意图。可选地，请参考图3，第一电压输出单元包括预设电阻321和第一供电电源311；第二接插判断引脚202中，第一个第二接插判断引脚202与第一供电电源311的第一端电连接，第二个第二接插判断引脚202与预设电阻321的第一端电连接，第一供电电源311的第二端与预设电阻321的第二端电连接；预设电阻321的第一端作为第一电压输出单元的输出端；第二电压输出单元包括第一电阻322、第二电阻332和第二供电电源312；第二供电电源312的第一端与第一电阻322的第一端电连接；第二供电电源312的第二端与第二电阻332的第一端电连接；第一电阻322的第二端与第二电阻332的第二端电连接；第一电阻322的第二端作为第二电压输出单元的输出端。

具体地，当第一端口和第二端口接插在一起时，第一电压输出单元的输出端位于预设电阻321和参考电阻103之间，并且，此时第二电压输出单元的输出端位于第一电阻322和第二电阻332之间。如果设置第一供电电源311与第二供电电源312的输出电压相等，第一供电电源311第一端的电势高于第一供电电压311第二端的电势，且设置第二供电电源321第一端的电势高于第二供电电压312第二端的电势，在第一端口与第二端口接插正确时，可以设置预设电阻321与参考电阻103的电阻比值，等于第一电阻322与第二电阻332的电阻比值。此时，当第一端口和第二端口的接插出现错误时，第二端口中的预设电阻321的电阻与第一端口中的参考电阻103的电阻的比值，往往不同于第一电阻322与第二电阻332的比值，从而引起电压比较单元303的输出端输出信号，并控制输出报警单元304输出报警信号。可以理解的是，在上述其他条件不变的情况下，如果第一供电电源321第一端的电势低于第一供电电压311第二端的电势，且设置第二供电电源311第一端的电势低于第二供电电压312第二端的电势，也可以利用预设电阻321与参考电阻103的阻值之比是否等于第一电阻322和第二电阻332的阻值之比，来判断接插结构是否接插正确。需要说明的是，本实施例仅示例性地给出了一种可以根据参考电阻的阻值来判断接插结构是否接插正确的电路，但上述电路结构并非对本实用新型的限制，本实施例提供的接插件接插检测装置还可以包括其他类型的电路结构。

图4是本实用新型实施例提供的又一接插件接插检测装置的结构示意图。可选地，请参考图3和图4，第一供电电源311复用为第二供电电源312；第一电阻322和第二电阻332的阻值相同；同一接插结构中，预设电阻321与参考电阻103的阻值相同。

具体地，仍以第一供电电源311第一端的电势高于第一供电电压311第二端的电势，且设置第二供电电源311第一端的电势高于第二供电电压312第二端的电势为例，当第一供电电源311与第二供电电源312的电压相等时，第一电压输出单元可以输入至电压比较单元303的第一输入端，同时，第二电压单元输出的电压可以直接输入至电压比较单元303的第二输入端。由于第一电压输出单元和第二电压输出单元输出的电压都无需通过其他电压转换装置即可输入至电压比较单元303，因而可以简化接插件接插检测装置的结构。如果第一供电电源311和第二供电电源321为两个不同的电源，则由于电源的稳定性以及老化等原因，在接插结构接插正确时，也可能导致电压比较单元303的第一输入端和第二输入端接收到的电压存在一定的差值，因此，可选地，可以将第一供电电源311复用为第二供电电源312，即，采用同一个电源做为第一电压输出单元和第二电压输出单元的供电电源。

进一步地，当第一电阻322和第二电阻332的阻值相同，以及预设电阻321与参考电阻103的阻值相同时，在接插结构接插错误时，电压比较单元303的第一输入端的电压变化比较明显，容易被电压比较单元303识别。示例性地，假设第一供电电源的输出电压为5v，则电压比较单元303的第二输入端接收到的电压为2.5v。在接插结构接插正确时，电压比较单元303的第一输入端接收到的电压也是2.5v；如果接插接接插错误时，参考电阻103的阻值至少增加一倍，或减小为原来的二分之一，此时，电压比较单元303的第一输入端接收到的电压信号可能为1.7v或3.3v。电压比较单元303的第一输入端和第二输入端接收到的电压差值为0.8v，这足以使电压比较单元303识别出接插结构接插错误。

可选地，电压比较单元303为电压比较器。具体地，电压比较器在两个输入端的输入电平相等时，可以输出低电平，在两个输入端的输入电平不相等时，可以输出高电平。其中，高电平可以驱动输出报警单元对应输出接插结构的接插不正常的信号。电压比较器具有结构简单以及灵敏度高等优点，是一种优先的电压比较单元。但是可以理解的是，本实施例提供的电压比较单元303包括但不限于电压比较器。

图5是本实用新型实施例提供再一接插件接插检测装置的结构示意图，图6是本实用新型实施例提供的接插件接插检测装置与外接设备的结构示意图。可选地，请参考图5和图6，输出报警单元包括第一继电器314、第二继电器324、常闭开关334、常开开关344、至少两个外接设备连接端口354、第三供电电源364以及报警器374；第一继电器314包括第三输入端、第四输入端和第一控制端；第二继电器324包括第五输入端、第六输入端和第二控制端；第一继电器314的第三输入端和第二继电器324的第五端均与电压比较单元303的信号输出端电连接；第一继电器314的第四端和第二继电器324的第六端均接地；第一继电器314的第一控制端与常闭开关334电连接，常闭开关334通过两个外接设备连接端口354与外接设备连接；第二继电器324的第二控制端与常开开关344电连接；常开开关344、报警器374、第三供电电源364形成闭合回路。

具体地，在第一电压输出单元和第二电压输出单元输出的电压不同时，表示接插结构的接插错误，此时，电压比较单元303输出控制信号，可以控制常开开关344闭合，报警器374可以输出报警信号。

进一步地，本实施例提供的接插件接插检测装置可以与其他设备连接并配合使用。图6示例性地给出了一种可能的外接设备的电路结构，此外接设备可以包括编程电源384和电子控制单元394，其中，常闭开关334与编程电源384以及电子控制单元394串联。具体地，在第一电压输出单元和第二电压输出单元输出的电压不同时，表示接插结构的接插错误，如果此时编程电源384为电子控制单元394提供错误的编程驱动，可能导致电子控制单元394损坏；如果此时电子控制单元394还与硬件在环测试设备连接，则还可能导致硬件在环测试设备损坏。因此，通过使电压比较单元303输出高电平，利用高电平可以控制常闭开关334断开，则编程电源384无法正常为电子控制单元394提供工作电源，进而可以起到保护电子控制单元394的效果。

图7是本实用新型实施例提供的另一接插件接插检测装置与外接设备的结构示意图。可选地，请参考图7，电压比较器313还包括电源输入端和接地端；电源输入端与第二电阻332的第二端连接；接地端用于接地。

具体地，在电压比较器313工作时，需要工作电源，本实施例将电压比较器313的电源输入端与第二电阻332的第二端连接，可以利用第二电压输出单元输出的电压作为电压比较器313的工作电源，可以节省接插件接插检测装置中的电源的数量。由于电压比较器313的电源输入端的电流很小，因此，将电压比较器313的电源输入端与第二电阻332的第二端连接后，不会对第二电压输出单元回路中的电流，以及第二电阻332上的电压降产生影响，不会影响第二电压输出单元输出的电压值，可以保证电压比较器313正常工作。另外，为了保证电压比较器313工作的稳定性和可靠性，还可以将电压比较器313的接地端接地。

可选地，第一供电电源311复用为第三供电电源。具体地，这样的设置可以节省接插件接插检测装置中的电源的数量，简化接插件接插检测装置的电路结构，降低接插件接插检测装置的生产成本。

可选地，报警器包括警示灯401和蜂鸣器402中的至少一种。具体地，指示灯401可以用于输出灯光报警信号；蜂鸣器402用于输出声音报警信号。在指示灯401和蜂鸣器402同时存在时，常开开关344可以为双刀双掷开关。可选地，指示灯401可以为发红光的led灯。

基于同一构思，本实施例还提供了一种硬件在环测试设备，该硬件在环测试设备包括上述第一方面任意实施例所述的接插件接插检测装置。

本实施例提供的硬件在环测试设备，通过在不同的接插结构的第一端口的两个第二接插判断引脚之间设置阻值不同的参考电阻，当接插结构接插错误时，第一端口中的参考电阻不能与第二端口中的接插正误判断模块相匹配，接插正误判断模块发出报警信号。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。