CN111383498B - 一种汽车前大灯电控模拟系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车前大灯电控模拟检测技术领域，尤其是一种汽车前大灯电控模拟系统，包括安装模块、前大灯模块、控制模块、显示模块和测试模块。本发明的一种汽车前大灯电控模拟系统通过在底部安装台架上端的开口位置具有用于固定顶部操作台面的内部支撑框，通过顶部操作台面上操作口内部的顶部安装板来对前大灯模块、控制模块、显示模块和测试模块进行安装固定，装卸操作简单方便，模拟真实性大大提升，同时还能通过改变角度和高度来提升模拟的真实性和操作的舒适度。

Description

一种汽车前大灯电控模拟系统

技术领域

本发明涉及汽车前大灯电控模拟检测技术领域，尤其是一种汽车前大灯电控模拟系统。

背景技术

新一轮科技革命和产业变革孕育兴起，新能源汽车行业的发展，不仅为汽车产业带来前所未有的新变革和新动能，也为重塑世界汽车能源格局、应对全球气候变化、实现汽车产业可持续发展带来新机遇。

随着5G时代的到来，正在为新能源汽车行业带来深刻改变。随着5G移动通信、导航系统、传感技术、智慧交通、能源基础设施等相关技术和产业优势的日益增强，未来几年智能网联和自动驾驶技术将迎来快速发展期，大幅度拓展现有汽车的产业链。业内人士预测，未来的智能化，将是各个新兴行业、新旧行业之间的重新组合，智慧城市、智慧交通和新型能源的结合，将会加速智能化进程，开拓出崭新的发展领域。对新能源汽车领域而言，随着自动驾驶层次的提高，将实现从信息互联、车路联网到车、网、路、能源之间的互联。

共享经济的出现，也在为新能源汽车带来生长契机。只需一部手机，就能随时上路；分时租赁，花更少的钱圆驾驶梦……新能源汽车和共享经济的结合，产生了新的汽车消费模式，也在年轻人当中形成了新的时尚。在城市街头，共享汽车和网约车正在和城市公共交通一起，构建起方便快捷的城市交通体系。新的汽车消费模式，不仅可以让新能源汽车与高铁航空等远程交通衔接，满足多样化出行需要，也有效缓解了城市交通拥堵。

需要看到，目前新能源汽车市场尚处于发展初期，而目前市面上没有针对于汽车市场的标准化和统一化的模拟测试控制系统，行业标准和规范等方面还不够完善，消费者对电动车的质量与安全问题还有更高期待，同时对汽车专业人才的需求量也越来越大，因此很多高校或机构开设了汽车专业方面课程，但是由于汽车内部各个系统相对比较复杂，而且操作性要求较高，不仅要结合理论教学，还要结合实物的演示，这给课堂教学带来了一定难度；目前主要是知识讲解和图片相结合，很难实现良好的教学效果，不利于创新性汽车人才培养模式实践性很强的要求。其中，汽车前大灯电控设备作为电动汽车的重要组成部件，现有技术难以满足对于电动汽车前大灯电控装置进行演示教学与实训的需求，同时市面上的一些用于汽车前大灯模拟系统因为结构固定，装卸调试过程很不方便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决上述背景技术中存在的问题，提供一种改进的汽车前大灯电控模拟系统，解决上述背景技术中存在的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种汽车前大灯电控模拟系统，包括安装模块、前大灯模块、控制模块、显示模块和测试模块；

所述的安装模块包括：底部安装台架和安装在底部安装台架上端用于固定前大灯模块、控制模块和显示模块的顶部操作台面；

所述的控制模块包括安装在底部安装台架上的前大灯模块、手控开关与显示模块的ECU；

所述的显示模块包括安装在底部安装台架上用于连接ECU输出端的前大灯串口显示屏；

所述的测试模块包括安装在顶部操作台面上的前大灯测试口端子和CAN分析仪。

进一步地，为了配合安装和升降调节，所述的底部安装台架上端设有开口，所述的底部安装台架内侧面位于上端开口位置具有向内凸起的一体结构内部支撑框，所述的顶部操作台面通过螺栓固定在内部支撑框上端与底部安装台架固定连接，所述的顶部操作台面上开设有多个操作口，所述的操作口内部设置有用于分别安装前大灯模块、控制模块和显示模块的顶部安装板，所述的顶部操作台面下表面位于操作口外侧通过螺栓固定连接有底部纵向导轨，所述的顶部安装板下端位于底部纵向导轨内侧通过螺栓连接有底部纵向连杆，所述的底部纵向连杆通过外侧一体结构连接滑块插入底部纵向导轨内部和底部纵向导轨滑动连接。

进一步地，为了配合连接和信号传输，所述的ECU内置前大灯CAN通讯模块、前大灯MCU处理模块和前大灯输出执行模块，所述的ECU分别连接的前大灯模块、前大灯测试口端子和前大灯串口显示屏。

进一步地，为了提升装配密封性和支撑性，所述的操作口内部开口大小从上往下逐渐变小，所述的操作口内侧面和顶部安装板外侧连接斜面之间没有间隙。

进一步地，为了配合弹性定位固定，所述的连接滑块外侧连接面上开设有内置弹性定位球的侧向收纳槽，所述的底部纵向导轨内侧面上开设有多个与弹性定位球相配合的内侧定位孔，所述的连接滑块通过弹性定位球卡入内侧定位孔与底部纵向导轨卡接固定。

进一步地，为了方便配合翻转，降低所需抬升高度，方便对底部连接端进行操作，所述的底部安装台架前端开设有前置翻转槽，所述的顶部安装板下端纵向螺栓固定有底部活动安装架，所述的底部纵向连杆上端通过横向螺栓插入底部活动安装架与顶部安装板下端相连接。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的一种汽车前大灯电控模拟系统通过在底部安装台架上端的开口位置具有用于固定顶部操作台面的内部支撑框，通过顶部操作台面上操作口内部的顶部安装板来对前大灯模块、控制模块、显示模块和测试模块进行安装固定，装卸操作简单方便；

(2)通过控制模块分别与前大灯模块、显示模块和测试模块连接，大大提升模拟真实性；

(3)通过在顶部安装板下端的底部纵向连杆外侧的一体结构连接滑块插入底部纵向导轨内部和底部纵向导轨滑动连接，从而是人们可以随时通过升降顶部安装板来对底部的连接端进行操作和调试，同时还能通过改变角度和高度来提升模拟的真实性和操作的舒适度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中顶部安装板连接端的结构示意图。

图3是本发明中ECU的电路连接原理图。

图4是本发明中前大灯MCU处理模块的最小系统电路图。

图5是本发明中CAN收发器电路的电路连接示意图。

图中:1.底部安装台架，2.顶部操作台面，3.前大灯模块，4.ECU，5.前大灯串口显示屏，6.手控开关，7.前大灯测试口端子，8.CAN分析仪，9.内部支撑框，10.操作口，11.顶部安装板，12.底部纵向导轨，13.底部纵向连杆，14.连接滑块，15.弹性定位球，16.侧向收纳槽，17.内侧定位孔，18.前置翻转槽，19.底部活动安装架。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

图1、图2、图3和图4所示的一种汽车前大灯电控模拟系统，包括安装模块、前大灯模块3、控制模块、显示模块和测试模块；安装模块包括：底部安装台架1和安装在底部安装台架1上端用于固定前大灯模块、控制模块和显示模块的顶部操作台面2；控制模块包括安装在底部安装台架1上的前大灯模块3、手控开关2与显示模块的ECU4；显示模块包括安装在底部安装台架1上用于连接ECU4输出端的前大灯串口显示屏5；测试模块包括安装在顶部操作台面2上的前大灯测试口端子7和CAN分析仪8。

其中CAN分析仪8实现模拟通道和数字通道的同步采集和储存，实现波形与报文的联动观察；将CAN总线信号分为模拟通道和数字通道进行采集以及存储。点击报文能够切换到对应的波形界面。可以标记错误帧，在软件界面能够进行筛选特定错误帧波形。报文和波形不是割裂开的，按照测试习惯，方便查看和分析，软件还可以同步建立水平选项卡，这样就可以同步查看报文与对应波形。当然我们最重要的不是用来看正常的报文，只要在筛选框中输入错误，即可筛选出错误报文，然后点击即可查看到错误帧的波形。

CAN分析仪8支持实时示波器功能；CAN分析仪8集成100MHZ实时示波器，开机后即可自动进行匹配波特率。可以对CANH，CANL，CAN差分进行分别测量。获得位宽、幅值、过冲、共模电压等等常规信息。另外还能对波形进行实时傅里叶变换(FFT)，将不同频率的信号分离出来，从而实现发现干扰源的目的。通过拖动鼠标，可给出波形任意位置的时基和电压幅值，实现CAN信号的细节展示

CAN分析仪8支持波形解码功能；波形解码功能能够展示CAN_L波形、CAN_H波形、差分波形。CAN逻辑值、CAN解码。软件已经将模拟、数字、协议都按时间解析好，方便工程师对应查看故障所在。比如某个CAN协议出错，通过观察错误波形就可以一目了然。

CAN分析仪8支持脚本开发功能；软件提供j1939的demo，用户可以基于此模块进行修改，最终在软件中运行。同时软件提供虚拟仪表显示，虚拟仪表显示支持解析显示j1939，方便用户修改脚本同步观察。

CAN分析仪8支持DBC文件解析；支持标准的DBC文件解析，能够显示文件中的变量，显示数据的连续变化曲线，方便用户监视数据的实时动态和变化趋势。

CAN分析仪8支持虚拟仪表显示；支持仪表组件拖拽关联变量显示，支持的控件要多样既可以放置仪表也可以放置文字。

CAN分析仪8支持自定义协议编辑；自定义协议：CANProtocolDefiniens提供了人性化的操作界面，方便用户创建或编辑自定义协议及生成协议描述文件。

CAN分析仪8支持CAN报文重播(录播)；CAN分析仪具有报文重播功能，即可以将现场CAN系统或者设备发送出来的现场数据进行完整“录像”，然后在实验室模拟CAN系统或者设备将报文数据完整地发送到CAN网络。这个功能主要用于当被测系统或者对象报文的逻辑关系还是未知情况下，通常需要先将其录下来，然后按照其规则再反复重播，掌握其规律，可以用于分析CAN应用层协议。或者是在加入新节点前所进行的网络仿真。

CAN分析仪8可以总线利用率分析；CAN总线本质上还是半双工通讯，就是“单行道”，即一个节点发送的时候其他节点无法发送数据。虽然CAN报文ID有优先级的区分，但如果高优先级一直占用总线就会导致网络阻塞所以有必要对总线利用率进行监控。

CAN分析仪8可以支持自定义波特率；软件能够通过CAN控制器的BTR0、BTR1寄存器来设置设备的波特率，且提供波特率的设置工具，帮助用户快速设置。

CAN分析仪8支持自动波特率侦测，只听与应答模式切换；在位置设备CAN波特率的情况下，软件能够自动识别。软件还要能够切换只听与应答模式，便于客户测试设备。

CAN分析仪8总线流量分析；软件能够观察总线流量的趋势，通过观察总线负载率，控制软件能够看到具体哪些数据报文在何时间段占用堵塞总线。

进一步地，为了配合安装和升降调节，底部安装台架1上端设有开口，底部安装台架1内侧面位于上端开口位置具有向内凸起的一体结构内部支撑框9，顶部操作台面2通过螺栓固定在内部支撑框9上端与底部安装台架1固定连接，顶部操作台面2上开设有7个操作口10，操作口10内部设置有用于分别安装前大灯模块、控制模块和显示模块的顶部安装板11，顶部操作台面2下表面位于操作口外侧通过螺栓固定连接有底部纵向导轨12，顶部安装板11下端位于底部纵向导轨12内侧通过螺栓连接有底部纵向连杆13，底部纵向连杆13通过外侧一体结构连接滑块14插入底部纵向导轨12内部和底部纵向导轨12滑动连接。

进一步地，为了配合连接和信号传输，ECU4内置前大灯CAN通讯模块、前大灯MCU处理模块和前大灯输出执行模块，ECU4分别连接的前大灯模块3、前大灯测试口端子7和前大灯串口显示屏5，进一步地，为了提升装配密封性和支撑性，操作口10内部开口大小从上往下逐渐变小，操作口10内侧面和顶部安装板11外侧连接斜面之间没有间隙。

前大灯CAN通讯模块是用于CAN总线通信的物理层芯片。结合舒适系统CAN总线常用容错CAN物理层，在此选用NXP半导体TJA1055T芯片作为CAN收发器。该收发器满足汽车环境使用需求，并具有很高的物理层可靠性。CAN收发器电路如图5所示。

前大灯MCU处理模块是整个ECU 4的核心，在此采用飞思卡尔公司16位MC9S12P128芯片。该芯片具有很高的性价比，并满足汽车环境使用要求。该电路如图4所示。

进一步地，为了配合弹性定位固定，连接滑块14外侧连接面上开设有内置弹性定位球15的侧向收纳槽16，底部纵向导轨12内侧面上开设有多个与弹性定位球15相配合的内侧定位孔17，连接滑块14通过弹性定位球15卡入内侧定位孔17与底部纵向导轨12卡接固定，进一步地，为了方便配合翻转，降低所需抬升高度，方便对底部连接端进行操作，底部安装台架1前端开设有前置翻转槽18，顶部安装板11下端纵向螺栓固定有底部活动安装架19，底部纵向连杆13上端通过横向螺栓插入底部活动安装架19与顶部安装板11下端相连接。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的一种汽车前大灯电控模拟系统通过在底部安装台架1上端的开口位置具有用于固定顶部操作台面6的内部支撑框9，通过顶部操作台面6上操作口内部的顶部安装板11来对前大灯模块3、控制模块、显示模块和测试模块进行安装固定，装卸操作简单方便；

(2)通过控制模块分别与前大灯模块3、显示模块和测试模块连接，大大提升模拟真实性；

(3)通过在顶部安装板11下端的底部纵向连杆13外侧的一体结构连接滑块14插入底部纵向导轨12内部和底部纵向导轨12滑动连接，从而是人们可以随时通过升降顶部安装板11来对底部的连接端进行操作和调试，同时还能通过改变角度和高度来提升模拟的真实性和操作的舒适度。

工作原理：ECU4的前大灯CAN通讯模块接收低速CAN总线上手控开关2发出的数据，将数据发送至前大灯MCU处理模块，前大灯MCU处理模块处理之后通过前大灯输出执行模块，驱动前大灯模块3完成对应的动作。前大灯串口显示屏5通过低速CAN总线信号接收实现左、右前车灯系统模块的动画演示以及执行器(前大灯)工作状态显示。前大灯测试口端子7为左、右前车灯系统模块的对外检测接口，可满足对前大灯以及低速CAN信号的物理测量。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种汽车前大灯电控模拟系统，其特征是：包括安装模块、前大灯模块(3)、控制模块、显示模块和测试模块；

所述的安装模块包括：底部安装台架(1)和安装在底部安装台架(1)上端用于固定前大灯模块(3)、控制模块和显示模块的顶部操作台面(2)；

所述的控制模块包括安装在底部安装台架(1)上的手控开关(6)和连接前大灯模块(3)、手控开关(6)与显示模块的ECU(4)；

所述的显示模块包括安装在底部安装台架(1)上用于连接ECU(4)输出端的前大灯串口显示屏(5)；

所述的测试模块包括安装在顶部操作台面(2)上的前大灯测试口端子(7)和CAN分析仪(8)，

所述的底部安装台架(1)上端设有开口，所述的底部安装台架(1)内侧面位于上端开口位置具有向内凸起的一体结构内部支撑框(9)，所述的顶部操作台面(2)通过螺栓固定在内部支撑框(9)上端与底部安装台架(1)固定连接，所述的顶部操作台面(2)上开设有多个操作口(10)，所述的操作口(10)内部设置有用于分别安装前大灯模块(3)、控制模块和显示模块的顶部安装板(11)，所述的顶部操作台面(2)下表面位于操作口(10)外侧通过螺栓固定连接有底部纵向导轨(12)，所述的顶部安装板(11)下端位于底部纵向导轨(12)内侧通过螺栓连接有底部纵向连杆(13)，所述的底部纵向连杆(13)通过外侧一体结构连接滑块(14)插入底部纵向导轨(12)内部和底部纵向导轨(12)滑动连接，所述的底部安装台架(1)前端开设有前置翻转槽(18)，所述的顶部安装板(11)下端纵向螺栓固定有底部活动安装架(19)，所述的底部纵向连杆(13)上端通过横向螺栓插入底部活动安装架(19)与顶部安装板(11)下端相连接。

2.根据权利要求1所述的一种汽车前大灯电控模拟系统，其特征是：所述的ECU(4)内置前大灯CAN通讯模块、前大灯MCU处理模块和前大灯输出执行模块，所述的ECU(4)分别连接的前大灯模块(3)、前大灯测试口端子(7)和前大灯串口显示屏(5)。

3.根据权利要求2所述的一种汽车前大灯电控模拟系统，其特征是：所述的操作口(10)内部开口大小从上往下逐渐变小，所述的操作口(10)内侧面和顶部安装板(11)外侧连接斜面之间没有间隙。

4.根据权利要求1所述的一种汽车前大灯电控模拟系统，其特征是：所述的连接滑块(14)外侧连接面上开设有内置弹性定位球(15)的侧向收纳槽(16)，所述的底部纵向导轨(12)内侧面上开设有多个与弹性定位球(15)相配合的内侧定位孔(17)，所述的连接滑块(14)通过弹性定位球(15)卡入内侧定位孔(17)与底部纵向导轨(12)卡接固定。

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