CN111583771A - 一种用于新能源汽车的车身bcm雨刮模拟系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新能源汽车车身BCM雨刮模拟检测技术领域，尤其是一种用于新能源汽车的车身BCM雨刮模拟系统，包括设备承载模块、车身BCM雨刮模块、信号处理模块和检测模块。本发明的一种用于新能源汽车的车身BCM雨刮模拟系统通过对汽车电控系统原理的学习，并结合实体操作实践，在移动式小台架上端的顶部开口内部活动连接有由升降电机控制升降的前置翻转面板和手动控制翻转升降的后置翻转面板，使得该系统中的电子设备在非使用状态下隐藏在移动式小台架内部，大大提升其防护性能和耐用性，前、后置翻转面板的翻转和固定操作简单方便；同时整个系统的拟真度大大提升，配合图片显示的雨刮模块串口显示屏相结合，使得整个模拟系统操作过程更加直观。

Description

一种用于新能源汽车的车身BCM雨刮模拟系统

技术领域

本发明涉及新能源汽车车身BCM雨刮模拟检测技术领域，尤其是一种用于新能源汽车的车身BCM雨刮模拟系统。

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，车内车身BCM雨刮系统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身BCM雨刮装置进行演示教学与实训的需求，传统的模拟设备仅仅是简单的将车身BCM雨刮机构直接安装摆放在操作台面上，结构固定，电子设备的防护性和使用寿命不高，拟真度十分有限，操作方式固定单一，教学效果局限乏味。

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新能源汽车的车身BCM雨刮模拟系统，解决传统的模拟设备仅仅是简单的将车身BCM雨刮机构直接安装摆放在操作台面上，结构固定，电子设备的防护性和使用寿命不高，拟真度十分有限，操作方式固定单一，教学效果局限乏味的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于新能源汽车的车身 BCM雨刮模拟系统，包括设备承载模块、车身BCM雨刮模块、信号处理模块和检测模块；

所述的设备承载模块包括用于安装车身BCM雨刮模块、信号处理模块和检测模块的移动式小台架和安装在移动式小台架上的分体式活动台面板；

所述的车身BCM雨刮模块包括安装在分体式活动台面板外侧面上的雨刮器、固定在分体式活动台面板下端用于控制雨刮器的雨刮器电机、升降电机、行李箱开关、充电盖开关和告警开关；

所述的信号处理模块包括内置雨刮CAN通讯模块、雨刮输入采集模块、雨刮MCU处理模块、雨刮输出执行模块的雨刮ECU；

所述的检测模块包括雨刮模块串口显示屏、雨刮模块测试口端子和CAN分析仪。

进一步地，为了方便安装、调试和使用，提升电子设备的耐用性和防护性，所述的分体式活动台面板包括用于安装雨刮器和雨刮器电机的前置翻转面板和用于安装行李箱开关、充电盖开关、告警开关、雨刮ECU和雨刮模块测试口端子的后置翻转面板，所述的移动式小台架上端设有顶部开口，所述的移动式小台架内侧面位于顶部开口内侧具有向内凸起的内部支撑限位框，所述的移动式小台架内侧面位于顶部开口前、后端均开设有装配通孔，所述的前置翻转面板和后置翻转面板通过两端装配轴插入对应位置装配通孔内部与移动式小台架内侧面活动连接，所述的前置翻转面板下表面后端具有向下凸起的内部安装板，所述的内部安装板上开设有用于安装雨刮ECU、雨刮模块串口显示屏和CAN分析仪的内部装配开口。

进一步地，为了方便对翻转角度进行固定限位，所述的后置翻转面板上表面近前置翻转面板端开设有顶置翻转控制槽，所述的后置翻转面板下表面两侧位于内部支撑限位框上方开设有内置翻转支撑杆的内部收纳槽，所述的内部支撑限位框上表面位于翻转支撑杆下方开设有多个与翻转支撑杆相配合的底部限位插槽，所述的翻转支撑杆通过翻转插入底部限位插槽内部控制后置翻转面板的翻转角度固定。

进一步地，为了配合电路连接和控制，所述雨刮ECU的信号传输端通过移动式小台架内部的信号传输线分别与雨刮器电机、升降电机、行李箱开关、充电盖开关、告警开关、雨刮模块串口显示屏、雨刮模块测试口端子和CAN分析仪信号连接端电连接。

进一步地，为了方便对外部控制和检测设备进行安装固定，所述的后置翻转面板上端通过螺栓固定连接有多个用于分别安装行李箱开关、充电盖开关和告警开关的安装固定架，所述的后置翻转面板上开设有多个用于固定安装雨刮模块测试口端子的安装通孔。

进一步地，为了配合内部安装固定和活动连接控制升降，所述的移动式小台架内侧面位于前置翻转面板下方螺栓固定连接有L型结构内部支撑架，所述的升降电机通过螺栓固定安装在内部支撑架上端，所述的前置翻转面板下端通过螺栓固定连接有用于与升降电机上端升降杆活动连接的内部活动支架。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的一种用于新能源汽车的车身BCM雨刮模拟系统通过对汽车电控系统原理的学习，并结合实体操作实践，有利于打牢新能源汽车相关基础，对后期新能源汽车的开发、测试、技术支持、维修等有帮助，理实一体化的学习方式，针对知识的理解更深入，对相关知识在实车上的应用也可以做到迁移性；

(2)在移动式小台架上端的顶部开口内部活动连接有由升降电机控制升降的前置翻转面板和手动控制翻转升降的后置翻转面板，在前置翻转面板非活动连接下端固定有用于安装雨刮ECU、雨刮模块串口显示屏和CAN分析仪的内部安装板，使得该系统中的电子设备在非使用状态下隐藏在移动式小台架内部，大大提升其防护性能和耐用性，前、后置翻转面板的翻转和固定操作简单方便；

(3)同时通过分体式活动连接的前、后置翻转面板来安装整个模拟系统和用于实体反馈的雨刮器，使得整个系统的拟真度大大提升，配合图片显示的雨刮模块串口显示屏相结合，使得整个模拟系统操作过程更加直观，教学效果和趣味性大大提升。

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是本发明中电路连接原理图。

图3是本发明中前置翻转面板连接端的结构示意图。

图4是本发明中后置翻转面板连接端的结构示意图。

图5是本发明中雨刮MCU处理模块的内部电路原理图。

图中:1.移动式小台架，2.雨刮器，3.雨刮器电机，4.升降电机，5.行李箱开关，6.充电盖开关，7.告警开关，8.雨刮ECU，9.雨刮模块串口显示屏，10. 雨刮模块测试口端子，11.CAN分析仪，12.前置翻转面板，13.后置翻转面板， 14.内部支撑限位框，15.内部安装板，16.顶置翻转控制槽，17.翻转支撑杆， 18.内部收纳槽，19.底部限位插槽，20.安装固定架，21.内部支撑架，22.内部活动支架。

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所示的一种用于新能源汽车的车身BCM雨刮模拟系统，包括设备承载模块、车身BCM雨刮模块、信号处理模块和检测模块；设备承载模块包括用于安装车身BCM雨刮模块、信号处理模块和检测模块的移动式小台架1和安装在移动式小台架1上的分体式活动台面板；车身BCM雨刮模块包括安装在分体式活动台面板外侧面上的雨刮器2、固定在分体式活动台面板下端用于控制雨刮器的雨刮器电机3、升降电机4、行李箱开关5、充电盖开关6 和告警开关7；信号处理模块包括内置雨刮CAN通讯模块、雨刮输入采集模块、雨刮MCU处理模块、雨刮输出执行模块的雨刮ECU8；检测模块包括雨刮模块串口显示屏9(为市场直接采购获得)、雨刮模块测试口端子10和CAN分析仪11。

雨刮MCU处理模块的内部电路原理图如图5所示。

其中CAN分析仪11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11支持实时示波器功能；CAN分析仪11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11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11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11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11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11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11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11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11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11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，为了方便安装、调试和使用，提升电子设备的耐用性和防护性，分体式活动台面板包括用于安装雨刮器2和雨刮器电机3的前置翻转面板12和用于安装行李箱开关5、充电盖开关6、告警开关7、雨刮ECU8和雨刮模块测试口端子10的后置翻转面板13，移动式小台架1上端设有顶部开口，移动式小台架1内侧面位于顶部开口内侧具有向内凸起的内部支撑限位框14，移动式小台架1内侧面位于顶部开口前、后端均开设有装配通孔，前置翻转面板12和后置翻转面板13通过两端装配轴插入对应位置装配通孔内部与移动式小台架1内侧面活动连接，前置翻转面板12下表面后端具有向下凸起的内部安装板15，内部安装板15上开设有用于安装雨刮ECU8、雨刮模块串口显示屏9和CAN分析仪 11的内部装配开口，进一步地，为了方便对翻转角度进行固定限位，后置翻转面板13上表面近前置翻转面板12端开设有顶置翻转控制槽16，后置翻转面板 13下表面两侧位于内部支撑限位框14上方开设有内置翻转支撑杆17的内部收纳槽18，内部支撑限位框14上表面位于翻转支撑杆17下方开设有5个与翻转支撑杆17相配合的底部限位插槽19，翻转支撑杆17通过翻转插入底部限位插槽19内部控制后置翻转面板13的翻转角度固定。

进一步地，为了配合电路连接和控制，雨刮ECU8的信号传输端通过移动式小台架1内部的信号传输线分别与雨刮器电机3、升降电机4、行李箱开关5、充电盖开关6、告警开关7、雨刮模块串口显示屏9、雨刮模块测试口端子10和 CAN分析仪11信号连接端电连接。

进一步地，为了方便对外部控制和检测设备进行安装固定，后置翻转面板 13上端通过螺栓固定连接有3个用于分别安装行李箱开关5、充电盖开关6和告警开关7的安装固定架20，后置翻转面板13上开设有12个用于固定安装雨刮模块测试口端子10的安装通孔，进一步地，为了配合内部安装固定和活动连接控制升降，移动式小台架1内侧面位于前置翻转面板12下方螺栓固定连接有 L型结构内部支撑架21，升降电机4通过螺栓固定安装在内部支撑架21上端，前置翻转面板12下端通过螺栓固定连接有用于与升降电机4上端升降杆活动连接的内部活动支架22。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的一种用于新能源汽车的车身BCM雨刮模拟系统通过对汽车电控系统原理的学习，并结合实体操作实践，有利于打牢新能源汽车相关基础，对后期新能源汽车的开发、测试、技术支持、维修等有帮助，理实一体化的学习方式，针对知识的理解更深入，对相关知识在实车上的应用也可以做到迁移性；

(2)在移动式小台架1上端的顶部开口内部活动连接有由升降电机4控制升降的前置翻转面板12和手动控制翻转升降的后置翻转面板13，在前置翻转面板12非活动连接下端固定有用于安装雨刮ECU8、雨刮模块串口显示屏9和CAN 分析仪11的内部安装板15，使得该系统中的电子设备在非使用状态下隐藏在移动式小台架1内部，大大提升其防护性能和耐用性，前、后置翻转面板的翻转和固定操作简单方便；

(3)同时通过分体式活动连接的前、后置翻转面板来安装整个模拟系统和用于实体反馈的雨刮器2，使得整个系统的拟真度大大提升，配合图片显示的雨刮模块串口显示屏9相结合，使得整个模拟系统操作过程更加直观，教学效果和趣味性大大提升。

行李箱开关5、充电盖开关6和告警开关7通过雨刮ECU8的雨刮器2输入采集模块将数据发送到车身BCM雨刮模块的雨刮MCU处理模块，再由车身BCM 雨刮模块的雨刮MCU处理模块将指令数据通过车身BCM雨刮ECU的雨刮CAN通讯模块发送至低速CAN总线。左前、右前、左后、右后车灯模块从低速CAN总线接收到指令信号执行相应的灯光动作。车身BCM雨刮ECU8的雨刮CAN通讯模块接收低速CAN总线上转向柱灯光系统模块发送的数据，将数据发送至雨刮MCU 处理模块，雨刮MCU处理模块处理之后通过雨刮输出执行模块，驱动雨刮完成对应的动作。

雨刮模块串口显示屏9通过低速CAN总线信号接收实现车身BCM雨刮模块的动画演示以及执行器(雨刮器2)工作状态显示。

雨刮模块测试口端子10为车身BCM雨刮模块信号的对外检测接口，可满足对雨刮器2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 (6)

1.一种用于新能源汽车的车身BCM雨刮模拟系统，其特征是：包括设备承载模块、车身BCM雨刮模块、信号处理模块和检测模块；

所述的设备承载模块包括用于安装车身BCM雨刮模块、信号处理模块和检测模块的移动式小台架(1)和安装在移动式小台架(1)上的分体式活动台面板；

所述的车身BCM雨刮模块包括安装在分体式活动台面板外侧面上的雨刮器(2)、固定在分体式活动台面板下端用于控制雨刮器(2)的雨刮器电机(3)、升降电机(4)、行李箱开关(5)、充电盖开关(6)和告警开关(7)；

所述的信号处理模块包括内置雨刮CAN通讯模块、雨刮输入采集模块、雨刮MCU处理模块、雨刮输出执行模块的雨刮ECU(8)；

所述的检测模块包括雨刮模块串口显示屏(9)、雨刮模块测试口端子(10)和CAN分析仪(11)。

2.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的车身BCM雨刮模拟系统，其特征是：所述的分体式活动台面板包括用于安装雨刮器(2)和雨刮器电机(3)的前置翻转面板(12)和用于安装行李箱开关(5)、充电盖开关(6)、告警开关(7)、雨刮ECU(8)和雨刮模块测试口端子(10)的后置翻转面板(13)，所述的移动式小台架(1)上端设有顶部开口，所述的移动式小台架(1)内侧面位于顶部开口内侧具有向内凸起的内部支撑限位框(14)，所述的移动式小台架(1)内侧面位于顶部开口前、后端均开设有装配通孔，所述的前置翻转面板(12)和后置翻转面板(13)通过两端装配轴插入对应位置装配通孔内部与移动式小台架(1)内侧面活动连接，所述的前置翻转面板(12)下表面后端具有向下凸起的内部安装板(15)，所述的内部安装板(15)上开设有用于安装雨刮ECU(8)、雨刮模块串口显示屏(9)和CAN分析仪(11)的内部装配开口。

3.根据权利要求2所述的一种用于新能源汽车的车身BCM雨刮模拟系统，其特征是：所述的后置翻转面板(13)上表面近前置翻转面板(12)端开设有顶置翻转控制槽(16)，所述的后置翻转面板(13)下表面两侧位于内部支撑限位框(14)上方开设有内置翻转支撑杆(17)的内部收纳槽(18)，所述的内部支撑限位框(14)上表面位于翻转支撑杆(17)下方开设有多个与翻转支撑杆(17)相配合的底部限位插槽(19)，所述的翻转支撑杆(17)通过翻转插入底部限位插槽(19)内部控制后置翻转面板(13)的翻转角度固定。

4.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的车身BCM雨刮模拟系统，其特征是：所述雨刮ECU(8)的信号传输端通过移动式小台架(1)内部的信号传输线分别与雨刮器电机(3)、升降电机(4)、行李箱开关(5)、充电盖开关(6)、告警开关(7)、雨刮模块串口显示屏(9)、雨刮模块测试口端子(10)和CAN分析仪(11)信号连接端电连接。

5.根据权利要求2所述的一种用于新能源汽车的车身BCM雨刮模拟系统，其特征是：所述的后置翻转面板(13)上端通过螺栓固定连接有多个用于分别安装行李箱开关(5)、充电盖开关(6)和告警开关(7)的安装固定架(20)，所述的后置翻转面板(13)上开设有多个用于固定安装雨刮模块测试口端子(10)的安装通孔。

6.根据权利要求2所述的一种用于新能源汽车的车身BCM雨刮模拟系统，其特征是：所述的移动式小台架(1)内侧面位于前置翻转面板(12)下方螺栓固定连接有L型结构内部支撑架(21)，所述的升降电机(4)通过螺栓固定安装在内部支撑架(21)上端，所述的前置翻转面板(12)下端通过螺栓固定连接有用于与升降电机(4)上端升降杆活动连接的内部活动支架(22)。

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