CN102419242B - 用于测试车辆气囊控制单元的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于测试车辆气囊控制单元的系统，该系统通过将振动器振动的第一信号和从信号控制装置提供的第二信号相加来产生总感测信号，并基于总感测信号来产生用来评价气囊是否工作的决定信号，从而测试车辆的气囊控制单元。用来测试车辆气囊控制单元的该系统包括：振动器控制单元，其产生第一信号和关于第一信号的同步开始信息；振动器，根据第一信号的频率振动气囊控制单元；信号控制单元，利用同步开始信息使第二信号与第一信号时间同步，并将第二信号传送给气囊控制单元；以及气囊控制单元，其产生关于第一信号与第二信号的总感测信号，并基于总感测信号产生用于评价气囊操作发生相关情况的决定信号，并将其传送给信号控制单元。

Description

用于测试车辆气囊控制单元的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于测试车辆气囊控制单元的装置和方法。

背景技术

多数车辆都配备有气囊及其控制单元。气囊控制单元包括碰撞变形传感器和微型计算机(未示出)。碰撞变形传感器设置在车辆的前、后、左及右侧，并感测频率信号，即，在车辆发生碰撞或车体变形时产生的最大值为20kHz的频率信号。微型计算机接收来自碰撞变形传感器的传感信号以分析频率信号，从而识别车辆事故的发生，以及决定气囊是否工作。碰撞变形传感器的频率信号的传感性能在气囊系统中非常重要。因此，测试和评估根据频率变化的传感性能，并将评估内容反映到制造优质的碰撞变形传感器中。

为了测试和评估碰撞变形传感器的性能，相关技术利用振动器对车辆的碰撞状态取样产生一个与车辆碰撞或车体变形时所产生的频率信号类似的小于约1kHz的频率。

因此，碰撞变形传感器感测随机产生的频率以产生输出信号，并利用输出信号来输出用来决定产生气囊操作的决定信号，以及评价从测试单元输出的决定信号。

图1a示出解释碰撞变形传感器的车辆变形感测原理的方框图，而图1b示出用于测试碰撞变形传感器的常规测试器结构的一个例子。

将碰撞变形传感器等测试产品3安装并固定在测试板4上。振动器1和测试板4通过摆动杆2连接。振动器1使测试板4往复摆动，产生碰撞变形传感器的输出信号。测试所产生的输出信号。

常规测试器具有一定缺点。如上所述，在车辆碰撞或变形的情况下产生的频率信号具有最大20kHz的带宽。然而，在测试器中取样的频率只具有小于1kHz的带宽。也就是说，不能取样1kHz-20kHz频带范围内的碰撞状态。

本背景技术部分中公开的上述信息只是为了增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在该国对本领域普通技术人员而言已知的现有技术信息。

发明内容

一方面，本发明提供一种用于测试车辆的气囊控制单元的系统。该系统包括：振动器控制单元，其产生第一信号和对应于第一信号的同步开始信息；振动器，其根据第一信号的频率振动气囊控制单元；信号控制单元，其利用同步开始信息使第二信号与第一信号时间同步，并将第二信号传送给气囊控制单元；以及气囊控制单元，其产生来自第一信号和第二信号的总感测信号，根据总感测信号产生关于气囊是否工作的决定信号，并将所产生的决定信号传送给信号控制单元。

再一方面，本发明提供一种用来测试车辆气囊控制单元的信号控制装置。该装置包括：振动器控制单元，其感测用来操作振动器的第一信号；通信模块，其从振动器控制单元接收关于第一信号的同步开始信息；同步模块，其利用同步开始信息使第二信号与第一信号时间同步；以及控制模块，其将第二信号传送给气囊控制单元，以使气囊控制单元根据从第一信号和第二信号获得的总感测信号，输出关于气囊是否工作的决定信号。

另一方面，本发明提供一种用于车辆的气囊控制单元。该控制单元包括：传感器模块，其感测与通过振动器产生的第一信号的频率相应的振动信号；以及微型计算机，其接收与第一信号时间同步的第二信号，利用第一信号和第二信号产生总感测信号，将总感测信号与预设的气囊工作参考值进行比较，并输出决定气囊是否工作的决定信号。

又一方面，本发明提供一种测试车辆气囊控制单元的方法，该方法包括：(a)通过振动器控制单元产生第一信号和对应于第一信号的同步开始信息；(b)根据第一信号频率通过振动器振动气囊控制单元；(c)通过信号控制单元，利用同步开始信息使第二信号与第一信号时间同步，并且将第二信号传送给气囊控制单元；以及(d)通过气囊控制单元，从第一信号和第二信号中产生总感测信号，根据总感测信号产生关于气囊是否工作的决定信号，并将决定信号传送给信号控制单元。

又一方面，本发明提供一种产生用于测试车辆气囊控制单元的信号的方法，该方法包括：(a)通过振动器控制单元产生第一信号和对应于第一信号的同步开始信息；(b)利用同步开始信息使第二信号与第一信号时间同步；以及(c)将第二信号传送给气囊控制单元，使得气囊控制单元通过由第一信号和第二信号获得的总感测信号，输出决定气囊是否工作的决定信号。

在还有的一方面中，本发明提供一种处理用于测试车辆气囊控制单元的信号的方法。该方法包括：(a)感测对应于由振动器产生的第一信号的频率的振动信号；(b)接收与第一信号时间同步的第二信号；(c)从第一信号和第二信号产生总感测信号；以及(d)将总感测信号与预设的气囊工作参考值进行比较，并输出决定气囊是否工作的决定信号。

利用本发明，可以方便地、高精度地测试气囊控制单元。

附图说明

通过下面的详细说明并结合附图，本发明目的、特征和优点将会更加显而易见，其中：

图1a是示出碰撞变形传感器的车辆变形感测原理的方框图；

图1b是示出用来测试碰撞变形传感器的常规测试器结构的一个例子的侧视图；

图2是根据本发明一个实施方式的用来测试车辆气囊控制单元的系统的图；

图3是示出根据本发明一个实施方式的气囊控制单元结构的方框图；

图4是示出根据本发明一个实施方式的信号控制装置的结构的方框图；

图5是示出根据本发明一个实施方式的通过信号控制装置使第一信号与第二信号时间同步的图示；和

图6是示出根据本发明一个实施方式的用于测试车辆气囊控制单元的方法的流程图。

附图中各元件的附图标记

10：振动器控制单元

20：振动器

30：气囊控制单元

32：传感器模块

34：微型计算机

40：负载箱

50：信号发生单元

60：信号控制单元

70：测试单元

具体实施方式

参考附图详细描述本发明的示例性实施例。同样的附图标记在整个附图中用来代表相同或相似的部件。在此省略对已知功能和结构的详细描述，以避免模糊本发明的主题。

应当理解，在本文中所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括一般的机动车辆(诸如包括运动型多用途车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商务车辆在内的客车)、包括各种艇和船在内的水运工具、飞行器等，并且包括混合动力车、电动车、插电式混合电动车、氢动力车以及其它替代燃料车(例如从除石油之外的能源中获得的燃料)。如本文所提及的，混合动力车是指具有两种或者多种动力源的车辆，例如既有汽油动力又有电动力的车辆。

图2是示出根据本发明一个实施方式的用于测试车辆气囊控制单元的系统的图示。

根据本发明的一个实施方式，用于测试车辆的气囊控制单元的系统100，包括：振动器控制单元10、振动器20、气囊控制单元30、负载箱40、信号发生单元50、信号控制单元60，以及测试单元70。

振动器控制单元10产生1kHz或更低带宽的第一信号，其对车辆的碰撞状态进行取样，并将其传送给振动器20，以及对第一信号产生同步开始信息，并将其传送给信号控制单元60。

振动器20根据从振动器控制单元10提供的第一信号的频率来振动气囊控制单元30。

气囊控制单元30感测通过振动器20振动的第一信号，并接收来自信号控制单元60的高频带的第二信号(碰撞声音感测脉冲)。另外，气囊控制单元30产生与第一信号和第二信号相关的总感测信号。气囊控制单元30通过利用所产生的总感测信号，产生决定气囊是否工作的模拟信号，并将所产生的模拟决定信号传送给负载箱40。

负载箱40将模拟决定信号转换成决定气囊是否工作的数字信号，并将数字决定信号传送给信号控制单元60。

信号发生单元50产生大于1kHz且不大于20kHz的频带的第二信号，其对车辆的碰撞状态进行取样，并将第二信号传送给信号控制单元60。

信号控制单元60从振动器控制单元10接收关于第一信号的同步开始信息，以及来自信号发生单元50的第二信号。另外，通过利用同步开始信息，信号控制单元60使第二信号与第一信号时间同步，将所得到的第二同步信号置入振动器20。同时，信号控制单元60将来自负载箱40的数字决定信号传送给测试单元70。

测试单元70获取与振动器控制单元10和信号控制单元60关联的第一信号、第二同步信号和数字决定信号。而且，测试单元70利用第一信号、第二同步信号以及数字决定信号的工作特性，来测试气囊控制单元30的工作特性，例如通过第一和第二信号生成决定信号的产生次数，以及根据频率特征生成决定信号的发生情况等等。

下文中将更详细地说明根据本发明的用于测试车辆气囊控制单元的系统10。

振动器控制单元10

振动器控制单元10产生频带为1kHz或更低的第一信号，其对车辆的碰撞状况进行取样，并产生第一信号的同步开始信息。在此，同步开始信息(时间同步信息)包含第一信号的开始时间信息。即，同步开始信息表示相对的开始时间信息，其中碰撞状态的频率在第一信号中随其波形变化而开始(例如，方波从0到1的变化时间)。例如，当频率在第一信号中的40ms的时间点开始产生时，就将40ms的时间点表示成开始时间。因此，同步开始信息的获取使第一信号开始的相对开始时间信息可以被识别。振动器控制单元10可操作地与测试单元70相连，以使测试单元70获取第一信号。

振动器20

振动器20通过摆动杆21与测试板31连接。气囊控制单元30安装并固定到测试板31上。振动器20根据来自振动器控制单元10的第一信号的频率，使测试板31往复摆动，从而产生振动信号。

气囊控制单元30

图3是示出气囊控制单元30的结构的一个实施例的方框图。气囊控制单元30包括传感器模块32和微型计算机34。传感器模块32优选地由碰撞变形传感器构成，并感测与由振动器20产生的第一信号的频率相对应的振动信号。另外，传感器模块32将感测到的振动信号转换回到第一信号，并将第一信号传送给微型计算机34。

微型计算机34接收来自传感器模块32的第一信号，以及来自信号控制单元60的与第一信号时间同步的第二信号。另外，微型计算机34将第一信号与第二信号相加产生总感测信号。在此，由于第二信号与第一信号时间同步，因此微型计算机34可以容易地将低频带的第一信号与高频带的第二信号相加。也就是说，1kHz或更低的低频带与大于1kHz且不超过20kHz的高频带在总感测信号中共存。

微型计算机34将总感测信号与预设的气囊工作参考值进行比较，输出用于决定气囊是否工作的决定信号。例如，利用总感测信号，微型计算机34将每个预定时间的频率信号转换为能量值(碰撞量)。当经转换的能量值等于或大于预设的气囊工作参考值时，微型计算机34输出用来决定气囊是否工作的模拟信号，并将模拟决定信号传送给负载箱40。相反地，当经转换的能量值小于预设的气囊工作参考值时，微型计算机34优选地不输出信号。

负载箱40

负载箱40实际上是取样的车辆气囊环境。负载箱40将模拟决定信号转换为数字信号(例如，数字气囊电流)，用于决定气囊是否工作。在典型车辆的情况下，负载箱接收来自通用气囊控制单元的模拟决定信号，并且操作气囊。在此，负载箱40执行作为典型车辆的角色。即，负载箱40不像典型车辆那样操作气囊，而是将模拟决定信号转换为数字决定信号，并将数字决定信号传送给信号控制单元60。因此，信号控制单元60可接收数字决定信号，并分析数字决定信号的产生时间。

信号发生单元50

信号发生单元50产生大于1kHz且不大于20kHz的频带的第二信号，其对车辆的碰撞状态进行取样，并将第二信号传送给信号控制单元60。

信号控制单元60

图4示出信号控制单元60结构的一个实施例的方框图。

信号控制单元60包括通信模块62、同步模块64，以及控制模块66。

通信模块62接收来自信号发生单元50的第二信号，并且接收来自振动器控制单元10关于第一信号的时间同步信息，该时间同步信息用来操作振动器。

图5示出信号控制单元60利用与第一信号相关的时间同步信息，使第二信号与第一信号时间同步的程序的图。

同步模块64使第二信号的频率开始时间与第一信号的频率开始时间同步。即，时间同步信息包含与第一信号的频率相关的开始时间信息(例如，40ms时间点)。因此，同步模块64可通过利用例如时移法，使得与第二信号的频率相关的开始时间和与第一信号的频率相关的开始时间同步(参照时间轴)。即，与第二信号的频率相关的实际开始时间为20ms，而第二信号的频率被时移20ms，使得第二信号的频率的开始时间变成40ms。因此，与第一信号和第二信号的频率相关的开始时间都变成40ms。

控制模块66利用通信模块62将与第一信号时间同步的第二信号传送给气囊控制单元30。另外，控制模块66将由负载箱40提供的数字决定信号通过通信模块62传送给测试单元70。此外，控制模块66将与第一信号时间同步的第二信号传送给测试单元70。

测试单元70

测试单元70可操作地与振动器控制单元10连接以获取第一信号，并可操作地与信号发生单元50连接以获取与第一信号时间同步的第二信号。第一信号与第二信号成为用于确认关于数字决定信号产生时间的参考。即，测试单元70可知道关于第一信号频率和第二信号频率的开始时间，使用作为参考时间的开始时间来代替决定信号的产生时间(通过传送的时间来识别)，从而在决定信号产生时间之前识别第一信号和第二信号的频率信号特征。

例如，在60ms和80ms时间点的能量值超过预设的气囊工作参考值的情况下，气囊控制单元30在90ms时间点输出决定信号。在此情况下，测试单元70可以将响应时间(决定信号的产生时间)确定为10ms。

同时，测试单元70可以决定气囊控制单元30是否产生决定信号，即，可利用通过振动器控制单元10与信号发生单元50实际提供的第一信号与第二信号频率特性之间的关系根据在第一信号与第二信号的任意实际频率中的频率来评价响应特征，以及决定信号的产生。

在下文中，将参考附图6来描述根据本发明一个实施方式的用来测试气囊控制单元30的方法。

首先，振动器控制单元10产生1kHz或更低频率的第一信号，其对车辆的碰撞状态进行取样，并将所产生的第一信号传送给振动器20，并产生关于第一信号的同步开始信息以及将所产生的同步开始信息传送给信号控制单元60(S100)。

然后，振动器20根据来自振动器控制单元10的第一信号的频率来振动气囊控制单元30(S102)。

接着，信号发生单元50产生大于1kHz且不大于20kHz的频率的第二信号，其对车辆碰撞状态进行取样，并将所产生的第二信号传送给信号控制单元60(S104)。

接下来，信号控制单元60利用同步开始信息使第二信号与第一信号时间同步，并将第二时间同步信号传送给气囊控制单元30(S106)。

然后，气囊控制单元30接收来自信号控制单元60的第二信号，感测在振动器20中产生的振动信号，将振动信号转换为第一信号，并将第一信号和第二信号相加来生成总感测信号(S108)。

随后，气囊控制单元30将总感测信号与预设的气囊工作参考值进行比较，输出模拟决定信号，并将该输出的模拟决定信号传送给负载箱40(S110)。

接下来，当负载箱40将模拟决定信号转换成数字决定信号时，通过信号控制单元60将数字决定信号传送给测试单元70。可操作地与振动器控制单元10和信号发生单元50连接的测试单元70，获取第一信号和第二信号，并根据所获取的第一信号与第二信号的频率特征来分析数字决定信号的产生时间，以评价响应特征(例如，取决于频率的气囊控制单元30的响应时间)(S112)。

尽管上面已经参考示例性实施方式对本发明进行详细的描述，然而本领域普通技术人员应当知道，对在此所教导的基本发明原理的各种变型和修改仍然落在本发明的精神和范围内，本发明的保护范围由所附的权利要求来限定。

Claims (16)

1.一种用于测试车辆气囊控制单元的系统，所述系统包括：

振动器控制单元，产生第一信号和与所述第一信号对应的同步开始信息；

振动器，根据所述第一信号的频率振动气囊控制单元；

信号控制单元，利用所述同步开始信息使第二信号与所述第一信号时间同步，并将所述第二信号传送给气囊控制单元；以及

气囊控制单元，根据所述第一信号和所述第二信号来产生总感测信号，根据所述总感测信号产生关于气囊是否工作的决定信号，以及将所产生的决定信号传送给所述信号控制单元。

2.如权利要求1所述的系统，还包含测试单元，其利用第一信号、第二信号和决定信号来测试所述气囊控制单元的工作特性。

3.如权利要求1所述的系统，其中所述同步开始信息包含第一信号的开始时间信息。

4.一种测试车辆气囊控制单元的信号控制装置，所述装置包括：

振动器控制单元，感测用来操作振动器的第一信号；

通信模块，从所述振动器控制单元接收关于所述第一信号的同步开始信息；

同步模块，利用所述同步开始信息使第二信号与第一信号时间同步；以及

控制模块，将所述第二信号传送给气囊控制单元，使得所述气囊控制单元通过从所述第一信号和所述第二信号得到的总感测信号，输出关于气囊是否工作的决定信号。

5.如权利要求4所述的信号控制装置，其中所述控制模块接收来自所述气囊控制单元的决定信号，并将所述决定信号传送给测试单元使得所述测试单元通过利用所述决定信号、所述第一信号以及所述第二信号来评价所述气囊控制单元的工作特性。

6.如权利要求4所述的信号控制装置，其中所述同步开始信息包含所述第一信号的开始时间信息。

7.如权利要求4所述的信号控制装置，其中所述第一信号具有1kHz或更低的频率范围，而所述第二信号具有大于1kHz且不大于20kHz的频率范围。

8.一种用于车辆的气囊控制单元，包括：

传感器模块，感测与由振动器产生的第一信号的频率对应的振动信号；以及

微型计算机，接收与所述第一信号时间同步的第二信号；利用所述第一信号和所述第二信号产生总感测信号；将所述总感测信号与预设的气囊工作参考值进行比较；并输出关于气囊是否工作的决定信号。

9.如权利要求8所述的气囊控制单元，其中所述微型计算机通过信号控制单元将所述决定信号传送给测试单元，使得所述测试单元利用所述第一信号、所述第二信号和所述决定信号评价气囊控制单元的工作特性。

10.如权利要求9所述的气囊控制单元，其中所述第一信号具有1kHz或更低的频率范围，而所述第二信号具有大于1kHz且不大于20kHz的频率范围。

11.一种用于测试车辆气囊控制单元的方法，所述方法包括：

(a)通过振动器控制单元产生第一信号和与所述第一信号对应的同步开始信息；

(b)所述振动器根据所述第一信号的频率振动气囊控制单元；

(c)信号控制单元利用所述同步开始信息使第二信号与第一信号时间同步，并且将所述第二信号传送给所述气囊控制单元；以及

(d)所述气囊控制单元根据所述第一信号和所述第二信号产生总感测信号，根据所述总感测信号产生关于气囊是否工作的决定信号，并将所述决定信号传送给所述信号控制单元。

12.如权利要求11所述的方法，还包括所述测试单元利用所述第一信号、所述第二信号和所述决定信号来测试所述气囊控制单元的工作特性。

13.一种产生用于测试车辆气囊控制单元的信号的方法，所述方法包括：

(a)通过振动器控制单元产生第一信号和与所述第一信号对应的同步开始信息；

(b)利用所述同步开始信息使第二信号与第一信号时间同步；以及

(c)将所述第二信号传送给气囊控制单元，使得气囊控制单元根据从所述第一信号和所述第二信号得到的总感测信号来输出关于气囊是否工作的决定信号。

14.如权利要求13所述的方法，还包括：

(d)接收来自所述气囊控制单元的决定信号，并将所述决定信号传送给测试单元，使得所述测试单元根据所述决定信号、所述第一信号和所述第二信号来评价所述气囊控制单元的工作特性。

15.一种处理用于测试车辆气囊控制单元的信号的方法，所述方法包括：

(a)感测与振动器所产生的第一信号的频率对应的振动信号；

(b)接收与所述第一信号时间同步的第二信号；

(c)根据所述第一信号和所述第二信号产生总感测信号；以及

(d)将所述总感测信号与预设的气囊工作参考值进行比较，并输出关于气囊是否工作的决定信号。

16.如权利要求15所述的处理用于测试车辆气囊控制单元的信号的方法，还包括：

(e)通过信号控制单元将所述决定信号传送给测试单元，使得所述测试单元根据所述第一信号、所述第二信号和所述决定信号来评价所述气囊控制单元的工作特性。