CN111524414A - 一种用于汽车雷达的电控模拟系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车雷达电控模拟检测技术领域，尤其是一种用于汽车雷达的电控模拟系统，包括固定模块、雷达模块、控制模块和测试模块。本发明的一种用于汽车雷达的电控模拟系统通过采用实体安装模拟真实的雷达使用场景，使得操作方式更加真实，从而大大提升教学和实训的效果；利用装配台架外侧面上的侧向调节框来对雷达探头的位置进行调节，从而根据需要可以在后置和侧置雷达之间切换模拟，使得模拟雷达的种类更加多样，适用范围更加广泛；在顶部操作台板上端活动连接有翻转装配板，人们可以根据需要调节其角度，方便操作的同时还可以快速对内置的线路进行检测，并且在不需要使用时可以通过翻转倒置来保护设备，方便收纳和搬运。

Description

一种用于汽车雷达的电控模拟系统

技术领域

本发明涉及汽车雷达电控模拟检测技术领域，尤其是一种用于汽车雷达的 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。

早在2012年，中国就颁布了节能和新能源汽车产业发展规划。截至2018 年底，中国新能源汽车保有量达290万辆，其中乘用车占75％，客车占17.5％， 货车占7.3％。业内人士分析，电动化、智能化、共享化的发展趋势，将推动汽 车行业在能源动力、生产运行和销售使用等方面全面变革。就电动化而言，近 几年的市场情况已经说明，驱动高效率、运行零排放、费用更节省的电动汽车， 不仅广受消费者欢迎，也更符合绿色、低碳、可持续发展的要求。目前，深圳 已率先基本实现了城市公交和出租的电动化，北京、上海、杭州等城市也在加 快城市公交、出租、共享汽车的电动化。

而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，车内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车内电控装置进行演示教学与实训的需求，所 以针对新能源汽车技术的学习，电控系统中的雷达控制技术是车辆驾驶辅助技 术中的关键技术之一。目前市面上应用于汽车雷达电控系统的模拟结构安装方 式固定，只是简单的将汽车前车门内部的电控结构直接安装在操作台面上，拟 真度十分局限，同时测试和显示方式多为单平面安装，导致显示和操作方式局 限，同时因为结构向外凸起，导致设备耐用性不强。

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 一种改进的用于汽车雷达的电控模拟系统，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：一种用于汽车雷达的电控模 拟系统，包括固定模块、雷达模块、控制模块和测试模块；

所述的固定模块包括底部具有翻转式移动万向轮的装配台架、安装在装配 台架上端用于安装控制模块、测试模块的顶部操作台板和固定在装配台架外侧 面上的侧向调节框；

所述的雷达模块包括安装在侧向调节框上的四个雷达探头和蜂鸣器；

所述的控制模块包括内置雷达CAN通讯模块、雷达信号处理模块、雷达MCU 处理模块、防盗系统输出执行模块的雷达ECU和与雷达ECU信号端电连接的高 速CAN总线；

所述的测试模块包括安装在顶部操作台板上的雷达串口显示屏、雷达测试 口端子和CAN分析仪。

进一步地，为了根据需要调节雷达的位置，用于方便模拟在不同环境下使 用，所述的侧向调节框外侧面上开设有u字型结构侧向装配槽，所述的侧向装 配槽内侧面位于顶角位置活动连接有翻转调节块，所述的翻转调节块通过上、 下端一体结构装配筒插入对应位置纵向通孔内部和侧向装配槽内部活动连接， 所述的翻转调节块外侧活动连接有用于安装雷达探头的侧向调节板，所述的翻 转调节块内部开设有用于安装蜂鸣器的内部安装腔室，所述的翻转调节块外侧 顶角位置开设有与内部安装腔室内部相连通的出音网孔，所述的侧向调节板上 开设有装配通孔，所述的雷达探头通过插入装配通孔内部与侧向调节板卡接固 定，所述的侧向调节板内侧面上开设有用于连通内部安装腔室和装配通孔的后置线槽。

进一步地，为了提升装配稳定性和牢固度，所述的内部安装腔室内部开设 有与装配台架内部相连通的内部连通孔，所述的侧向调节板上、下端均开设有 内置定位球的活动装配腔室，所述的侧向装配槽内顶面和内底面上对称开设有 与定位球相配合的定位凹槽。

进一步地，为了方便根据需要对安装设备的角度进行调节，从而便于操作、 调试和使用，所述的顶部操作台板上端开设有多个内置翻转装配板的顶部开口， 所述的顶部操作台板下表面位于顶部开口两端固定连接有装配套筒，所述的翻 转装配板两端通过横向装配管插入装配套筒内部与顶部操作台板活动连接。

进一步地，为了方便安装固定，所述的雷达ECU、雷达串口显示屏、雷达测 试口端子和CAN分析仪通过螺栓固定安装在对应位置翻转装配板上和翻转装配 板固定连接。

进一步地，为了配合信号传输，所述的雷达探头、蜂鸣器、雷达ECU、高速 CAN总线、雷达串口显示屏、雷达测试口端子和CAN分析仪与雷达ECU信号端电 连接。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的一种用于汽车雷达的电控模拟系统通过采用实体安装模拟真 实的雷达使用场景，使得操作方式更加真实，从而大大提升教学和实训的效果；

(2)利用装配台架外侧面上的侧向调节框来对雷达探头的位置进行调节， 从而根据需要可以在后置和侧置雷达之间切换模拟，使得模拟雷达的种类更加 多样，同时调节操作简单方便，使其适用范围更加广泛；

(3)在顶部操作台板上端活动连接有用于分别安装雷达ECU、雷达串口显 示屏、雷达测试口端子和CAN分析仪的翻转装配板，人们可以根据需要调节其 角度，方便操作的同时还可以快速对内置的线路进行检测，并且在不需要使用 时可以通过翻转倒置来保护设备，方便收纳和搬运。

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是本发明中的电路连接原理图。

图3是本发明中雷达探头装配端的局部剖视图。

图4是本发明中翻转装配板装配段的结构示意图。

图5是本发明中雷达MCU处理模块的电路原理图。

图中:1.装配台架，2.顶部操作台板，3.侧向调节框，4.雷达探头，5.蜂鸣 器，6.雷达串口显示屏，7.雷达测试口端子，8.CAN分析仪，9.侧向装配槽，10. 翻转调节块，11.侧向调节板，12.后置线槽，13.定位球，14.定位凹槽，15.翻 转装配板，16.顶部开口，17.装配套筒，18.横向装配管。

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所示的一种用于汽车雷达的电控模拟系统，包括固 定模块、雷达模块、控制模块和测试模块；固定模块包括底部具有翻转式移动 万向轮的装配台架1、安装在装配台架1上端用于安装控制模块、测试模块的顶 部操作台板2和固定在装配台架1外侧面上的侧向调节框3；雷达模块包括安装 在侧向调节框3上的四个雷达探头4和蜂鸣器5；控制模块包括内置雷达CAN通 讯模块、雷达信号处理模块、雷达MCU处理模块、防盗系统输出执行模块的雷 达ECU和与雷达ECU信号端电连接的高速CAN总线；测试模块包括安装在顶部 操作台板2上的雷达串口显示屏6(该显示屏为市场直接购买，用于与雷达ECU 相配合将信号通过数字化显示电路原理图和信号走向)、雷达测试口端子7和CAN 分析仪8。

雷达MCU处理模块的电路原理图如图5所示。

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8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，为了根据需要调节雷达的位置，用于方便模拟在不同环境下使 用，侧向调节框3外侧面上开设有u字型结构侧向装配槽9，侧向装配槽9内侧 面位于顶角位置活动连接有翻转调节块10，翻转调节块10通过上、下端一体结 构装配筒插入对应位置纵向通孔内部和侧向装配槽9内部活动连接，翻转调节 块10外侧活动连接有用于安装雷达探头4的侧向调节板11，翻转调节块10外 侧开设装配孔，侧向调节板11通过一体结构安装筒插入装配孔与翻转调节块10 外侧面活动连接，翻转调节块10内部开设有用于安装蜂鸣器5的内部安装腔室， 翻转调节块10外侧顶角位置开设有与内部安装腔室内部相连通的出音网孔(原 理与传统音响外侧的出音口相同，用于扩音和隔尘)，侧向调节板11上开设有 装配通孔，雷达探头4通过插入装配通孔内部与侧向调节板11卡接固定，侧向 调节板11内侧面上开设有用于连通内部安装腔室和装配通孔的后置线槽12，进 一步地，为了提升装配稳定性和牢固度，内部安装腔室内部开设有与装配台架1 内部相连通的内部连通孔，雷达探头4和蜂鸣器5的信号传输线从内部连通孔 伸入装配台架1内部，与雷达ECU信号连接端电连接，侧向调节板11上、下端 均开设有内置定位球13的活动装配腔室，侧向装配槽9内顶面和内底面上对称 开设有与定位球13相配合的定位凹槽14。

进一步地，为了方便根据需要对安装设备的角度进行调节，从而便于操作、 调试和使用，顶部操作台板2上端开设有5个内置翻转装配板15的顶部开口16， 顶部操作台板2下表面位于顶部开口16两端固定连接有装配套筒17，翻转装配 板15两端通过横向装配管18插入装配套筒17内部与顶部操作台板2活动连接， 进一步地，为了方便安装固定，雷达ECU、雷达串口显示屏6、雷达测试口端子 7和CAN分析仪8通过螺栓固定安装在对应位置翻转装配板15上和翻转装配板 15固定连接。

进一步地，为了配合信号传输，雷达探头4、蜂鸣器5、雷达ECU、高速CAN 总线、雷达串口显示屏6、雷达测试口端子7和CAN分析仪8与雷达ECU信号端 电连接。雷达ECU、高速CAN总线、雷达串口显示屏6、雷达测试口端子7和CAN 分析仪8的信号传输线分别通过对应位置的横向装配管18内部向装配台架1内 部伸出串联，在提升安全性和隐蔽性的同时方便翻转装配板15翻转调节。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的一种用于汽车雷达的电控模拟系统通过采用实体安装模拟真 实的雷达使用场景，使得操作方式更加真实，从而大大提升教学和实训的效果；

(2)利用装配台架1外侧面上的侧向调节框3来对雷达探头4的位置进行 调节，从而根据需要可以在后置和侧置雷达之间切换模拟，使得模拟雷达的种 类更加多样，同时调节操作简单方便，使其适用范围更加广泛；

(3)在顶部操作台板2上端活动连接有用于分别安装雷达ECU、雷达串口 显示屏6、雷达测试口端子7和CAN分析仪8的翻转装配板15，人们可以根据 需要调节其角度，方便操作的同时还可以快速对内置的线路进行检测，并且在 不需要使用时可以通过翻转倒置来保护设备，方便收纳和搬运。

4个雷达探头4通过雷达模块将数据发送至倒车雷达MCU处理模块，雷达 MCU处理模块处理之后将数据通过倒车雷达CAN通讯模块发送至高速CAN总线。

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 (6)

1.一种用于汽车雷达的电控模拟系统，其特征是：包括固定模块、雷达模块、控制模块和测试模块；

所述的固定模块包括底部具有翻转式移动万向轮的装配台架(1)、安装在装配台架(1)上端用于安装控制模块、测试模块的顶部操作台板(2)和固定在装配台架(1)外侧面上的侧向调节框(3)；

所述的雷达模块包括安装在侧向调节框(3)上的四个雷达探头(4)和蜂鸣器(5)；

所述的控制模块包括内置雷达CAN通讯模块、雷达信号处理模块、雷达MCU处理模块、防盗系统输出执行模块的雷达ECU和与雷达ECU信号端电连接的高速CAN总线；

所述的测试模块包括安装在顶部操作台板(2)上的雷达串口显示屏(6)、雷达测试口端子(7)和CAN分析仪(8)。

2.根据权利要求1所述的一种用于汽车雷达的电控模拟系统，其特征是：所述的侧向调节框(3)外侧面上开设有u字型结构侧向装配槽(9)，所述的侧向装配槽(9)内侧面位于顶角位置活动连接有翻转调节块(10)，所述的翻转调节块(10)通过上、下端一体结构装配筒插入对应位置纵向通孔内部和侧向装配槽(9)内部活动连接，所述的翻转调节块(10)外侧活动连接有用于安装雷达探头(4)的侧向调节板(11)，所述的翻转调节块(10)内部开设有用于安装蜂鸣器(5)的内部安装腔室，所述的翻转调节块(10)外侧顶角位置开设有与内部安装腔室内部相连通的出音网孔，所述的侧向调节板(11)上开设有装配通孔，所述的雷达探头(4)通过插入装配通孔内部与侧向调节板(11)卡接固定，所述的侧向调节板(11)内侧面上开设有用于连通内部安装腔室和装配通孔的后置线槽(12)。

3.根据权利要求2所述的一种用于汽车雷达的电控模拟系统，其特征是：所述的内部安装腔室内部开设有与装配台架(1)内部相连通的内部连通孔，所述的侧向调节板(11)上、下端均开设有内置定位球(13)的活动装配腔室，所述的侧向装配槽(9)内顶面和内底面上对称开设有与定位球(13)相配合的定位凹槽(14)。

4.根据权利要求1所述的一种用于汽车雷达的电控模拟系统，其特征是：所述的顶部操作台板(2)上端开设有多个内置翻转装配板(15)的顶部开口(16)，所述的顶部操作台板(2)下表面位于顶部开口(16)两端固定连接有装配套筒(17)，所述的翻转装配板(15)两端通过横向装配管(18)插入装配套筒(17)内部与顶部操作台板(2)活动连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于汽车雷达的电控模拟系统，其特征是：所述的雷达ECU、雷达串口显示屏(6)、雷达测试口端子(7)和CAN分析仪(8)通过螺栓固定安装在对应位置翻转装配板(15)上和翻转装配板(15)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于汽车雷达的电控模拟系统，其特征是：所述的雷达探头(4)、蜂鸣器(5)、雷达ECU、高速CAN总线、雷达串口显示屏(6)、雷达测试口端子(7)和CAN分析仪(8)与雷达ECU信号端电连接。

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