用于防抱死系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種用于防抱死系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括：下位通信單元，其與所述防抱死系統(tǒng)的電控單元通信以獲取防抱死系統(tǒng)數(shù)據(jù)，從而形成采集數(shù)據(jù)；上位通信單元，其將所述采集數(shù)據(jù)發(fā)送至所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的上位機(jī)；控制單元，其控制所述下位通信單元進(jìn)行所述數(shù)據(jù)采集，并控制所述上位通信單元將所述采集數(shù)據(jù)發(fā)送至所述上位機(jī)；及供電單元，其為所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的各組件供電?，F(xiàn)有技術(shù)使用兩塊MCU，即主MCU加輔MCU進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中輔MCU用于將ABS電控單元所傳送的數(shù)據(jù)緩存至外置RAM中，再將數(shù)據(jù)發(fā)送至PC并顯示。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的采集系統(tǒng)只采用一塊MCU緩存ABS電控單元所傳送的數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)的由USB發(fā)送至PC并顯示，化繁為簡。
【專利說明】用于防抱死系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
[0001] _
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及汽車安全領(lǐng)域，尤其涉及防抱死系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]防抱死系統(tǒng)(ABS)為目前汽車上普遍采用的一種主動安全裝置。雖然當(dāng)前轎車多已配備ABS系統(tǒng)，但我國在ABS研發(fā)領(lǐng)域尚處于相對落后水平，故開展ABS系統(tǒng)的研究，掌握核心技術(shù)對推動我國汽車工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程具有重要意義。
[0005]對于ABS系統(tǒng)，采集其工作數(shù)據(jù)正是評價(jià)ABS系統(tǒng)工作性能的關(guān)鍵，也是匹配ABS系統(tǒng)數(shù)據(jù)的依據(jù)，開發(fā)制作具有實(shí)時(shí)、可靠、高精度的ABS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)成為ABS系統(tǒng)開發(fā)的重要環(huán)節(jié)。
[0006]目前國內(nèi)針對ABS所開發(fā)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)較少，且存在設(shè)計(jì)繁瑣、數(shù)據(jù)傳輸速度低下、模擬輸入量分辨率低等缺點(diǎn)，亟待一款性能高可靠性好的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)填補(bǔ)這一領(lǐng)域的技術(shù)空白。
[0007]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明專利針對現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，提出一種性能高可靠性好的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于防抱死系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括:下位通信單元，其與所述防抱死系統(tǒng)的電控單元通信以獲取防抱死系統(tǒng)數(shù)據(jù)，從而形成采集數(shù)據(jù)；上位通信單元，其將所述采集數(shù)據(jù)發(fā)送至所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的上位機(jī)；控制單元，其控制所述下位通信單元進(jìn)行所述數(shù)據(jù)采集，并控制所述上位通信單元將所述采集數(shù)據(jù)發(fā)送至所述上位機(jī)；及供電單元，其為所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的各組件供電。
[0010]一些實(shí)施例中，所述下位通信單元包括:分析數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)，其連接至所述電控單元，以從所述電控機(jī)構(gòu)獲取由所述檢測裝置測得的數(shù)據(jù)作為分析數(shù)據(jù)，并由所述上位通信單元將所述分析數(shù)據(jù)發(fā)送至所述上位機(jī)供其進(jìn)行分析；比較數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)，其連接至所述電控單元并且直接所述電控單元的檢測裝置，以從所述電控單元獲取第一比較數(shù)據(jù)并且從所述檢測裝置獲取第二比較數(shù)據(jù)，并且所述上位機(jī)對所述第一比較數(shù)據(jù)和所述第二比較數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以獲得所述防抱死系統(tǒng)的狀態(tài)；及判定數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)，其僅連接至所述檢測裝置而不連接至所述電控單元，以獲取用于判定所述防抱死系統(tǒng)狀態(tài)的判定數(shù)據(jù)。
[0011]一些實(shí)施例中，所述分析數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)通過SPI信號格式在所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和所述電控單元之間進(jìn)行所述采集數(shù)據(jù)的通信。
[0012]一些實(shí)施例中，所述分析數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)還包括調(diào)制解調(diào)機(jī)構(gòu)，其將所述SPI信號格式的采集數(shù)據(jù)調(diào)制/解調(diào)為RS485信號格式后，再與所述電控單元進(jìn)行通信。
[0013]一些實(shí)施例中，所述分析數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)還包括緩存裝置，其對所述調(diào)制解調(diào)機(jī)構(gòu)與所述電控單元之間的數(shù)據(jù)流進(jìn)行緩存，并且所述緩存裝置通過SPI信號格式與所述電控單元進(jìn)行通信。
[0014]一些實(shí)施例中，所述比較數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)包括:差分模擬輸入裝置，其從所述電控單元采集輪缸壓力采樣信號；可編程差分放大器，其放大所述經(jīng)由差分模擬輸入的輪缸壓力采樣信號；及數(shù)模轉(zhuǎn)換器，已將所述經(jīng)放大的輪缸壓力采樣信號轉(zhuǎn)行為SPI格式信號，并將其發(fā)送至所述控制單元。
[0015]一些實(shí)施例中，所述比較數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)包括車輪輪速采集裝置，其從所述電控單元采集車輪輪速PWM信號。
[0016]一些實(shí)施例中，所述車輪輪速采集裝置還包括整形模塊，以對所述車輪輪速PWM信號進(jìn)行整形后發(fā)送至所述控制單元。
[0017]一些實(shí)施例中，所述判定數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)包括車輛橫擺角速度采集裝置，其通過CAN信號格式從橫擺角速度傳感器獲取橫擺角速度數(shù)據(jù)。
[0018]一些實(shí)施例中，所述上位通信單元包括:USB通信機(jī)構(gòu),其通過USB通信規(guī)范與所述上位機(jī)進(jìn)行通信，從而將所述采集信號傳輸至所述上位機(jī)，及JTAG通信機(jī)構(gòu)，其根據(jù)所述上位機(jī)的指令，對所述電控單元進(jìn)行刷新?，F(xiàn)有技術(shù)使用兩塊MCU，即主MCU加輔MCU進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中輔MCU用于將ABS電控單元所傳送的數(shù)據(jù)緩存至外置RAM中，再將數(shù)據(jù)發(fā)送至PC并顯示。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的采集系統(tǒng)只采用一塊MCU緩存ABS電控單元所傳送的數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)的由USB發(fā)送至PC并顯示，化繁為簡。
[0019]結(jié)合附圖，根據(jù)下文的通過示例說明本發(fā)明主旨的描述可清楚本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點(diǎn)。
[0020]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯:
圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的方框圖；
圖2為根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實(shí)例的示意電路圖。
[0022]附圖中相同或相似的附圖標(biāo)記代表相同或相似的部件。
[0023]【具體實(shí)施方式】
[0024]參見示出本發(fā)明實(shí)施例的附圖，下文將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以以許多不同形式實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)解釋為受在此提出之實(shí)施例的限制。相反，提出這些實(shí)施例是為了達(dá)成充分及完整公開，并且使本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員完全了解本發(fā)明的范圍。這些附圖中，為清楚起見，可能放大了層及區(qū)域的尺寸及相對尺寸。
[0025]應(yīng)理解，本發(fā)明的描述/圖示為單個(gè)單元的部分可存在于兩個(gè)或兩個(gè)以上的物理上獨(dú)立但合作實(shí)現(xiàn)所描述/圖示之功能的實(shí)體。此外，描述/圖示為兩個(gè)或兩個(gè)以上物理上獨(dú)立的部分可集成入一個(gè)單獨(dú)的物理上實(shí)體以進(jìn)行所描述/圖示的功能。
[0026]現(xiàn)詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于防抱死系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
[0027]如圖1所示，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括下位通信單元、上位通信單元、控制單元、及供電單元。
[0028]所述控制單元，其控制所述下位通信單元進(jìn)行所述數(shù)據(jù)采集，并控制所述上位通信單元將所述采集數(shù)據(jù)發(fā)送至所述上位機(jī)。
[0029]所述下位通信單元與所述防抱死系統(tǒng)的電控單元通信以獲取所述防抱死系統(tǒng)數(shù)據(jù)，從而形成采集數(shù)據(jù)。
[0030]作為根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的下位機(jī)，防抱死系統(tǒng)主要通過其內(nèi)建的電控單元進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)視。例如，所述電控單元經(jīng)由檢測裝置獲取所述防抱死系統(tǒng)的大量原始數(shù)據(jù)。例如，所述原始數(shù)據(jù)表征車輛狀態(tài)及/或路況。所述檢測裝置包括但不限于各種車輛狀態(tài)、路況傳感器等。此后，所述電控單元對所述原始數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算而得到所述防抱死系統(tǒng)數(shù)據(jù)。例如，所述電控單元計(jì)算出的大量數(shù)據(jù)包括各個(gè)輪速及當(dāng)前各個(gè)輪所處狀態(tài)(包括低附路面、高附路面等)，以及車輛操控機(jī)構(gòu)的狀態(tài)，諸如電磁閥控制信號及制動踏板信號等。 [0031]所述下位通信單元包括分析數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)，其連接至所述電控單元，以從所述電控機(jī)構(gòu)獲取由所述檢測裝置測得的數(shù)據(jù)作為分析數(shù)據(jù)，并由所述上位通信單元將所述分析數(shù)據(jù)發(fā)送至所述上位機(jī)供其進(jìn)行分析，以分析防抱死系統(tǒng)的狀態(tài)。前述經(jīng)由所述電控單元計(jì)算得到的防抱死系統(tǒng)數(shù)據(jù)系所述分析數(shù)據(jù)的例子。
[0032]本實(shí)施例中，所述分析數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)通過SPI信號格式在所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和所述電控單元之間進(jìn)行所述采集數(shù)據(jù)的通信。較佳地，所述下位通信單元還包括調(diào)制解調(diào)機(jī)構(gòu)，其將所述SPI信號格式的采集數(shù)據(jù)調(diào)制/解調(diào)為RS485信號格式后，再與所述電控單元進(jìn)行通信。
[0033]所述分析數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)還包括緩存裝置，所述其對所述調(diào)制解調(diào)機(jī)構(gòu)與所述電控單元之間的數(shù)據(jù)流進(jìn)行緩存，并且所述緩存裝置通過SPI信號格式與所述電控單元進(jìn)行通?目。
[0034]所述下位通信單元還包括比較數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)，其連接至所述電控單元并且直接所述電控單元的檢測裝置。所述比較數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)不僅連接到所述電控單元以獲取所述分析數(shù)據(jù)作為第一比較數(shù)據(jù)，還直接連接至所述檢測裝置以獲取所述原始數(shù)據(jù)作為第二比較數(shù)據(jù)。經(jīng)由所述上位通信單元接收到所述第一和第二比較數(shù)據(jù)之后，所述上位機(jī)對所述第一比較數(shù)據(jù)和所述第二比較數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以獲得所述防抱死系統(tǒng)的狀態(tài)。所述分析數(shù)據(jù)是第一比較數(shù)據(jù)的例子，所述原始數(shù)據(jù)是第二比較數(shù)據(jù)的例子。
[0035]所述比較數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)包括輪缸壓力采集裝置，其包括差分模擬輸入裝置，其從所述電控單元采集輪缸壓力采樣信號，可編程差分放大器，其放大所述經(jīng)由差分模擬輸入的輪缸壓力采樣信號；及數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其將所述經(jīng)放大的輪缸壓力采樣信號轉(zhuǎn)行為SPI格式信號作為輪缸壓力數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送至所述控制單元。所述控制單元將SPI格式信號輪缸壓力數(shù)據(jù)作為第一比較數(shù)據(jù)，并將接收自所述電控單元的輪缸壓力數(shù)據(jù)作為第二比較數(shù)據(jù)發(fā)送經(jīng)由上位通信機(jī)構(gòu)發(fā)送至上位機(jī)，以供其進(jìn)行比較，從而判定防抱死系統(tǒng)的狀態(tài)。
[0036]所述比較數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)包括車輪輪速采集裝置，其從所述電控單元采集車輪輪速PWM信號作為輪速數(shù)據(jù)。較佳地，所述車輪輪速采集裝置還包括整形模塊，以對所述車輪輪速PWM信號進(jìn)行整形后發(fā)送至所述控制單元。所述控制單元將輪速數(shù)據(jù)作為第一比較數(shù)據(jù)，并將接收自所述電控單元的輪速數(shù)據(jù)作為第二比較數(shù)據(jù)發(fā)送經(jīng)由上位通信機(jī)構(gòu)發(fā)送至上位機(jī)，以供其進(jìn)行比較，從而判定防抱死系統(tǒng)的狀態(tài)。
[0037]所述下位通信單元還包括判定數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)，其僅連接至所述檢測裝置而不連接至所述電控單元。所述判定數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)從所述檢測裝置獲取所述原始數(shù)據(jù)作為判定數(shù)據(jù)。經(jīng)由所述上位通信單元接收到所述判定數(shù)據(jù)之后，所述上位機(jī)根據(jù)所述判定數(shù)據(jù)判定所述防抱死系統(tǒng)狀態(tài)。所述原始數(shù)據(jù)為所述判定數(shù)據(jù)的例子。
[0038]所述判定數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)包括車輛橫擺角速度采集裝置，其通過CAN信號格式從橫擺角速度傳感器獲取車輛加速度數(shù)據(jù)。所述控制單元將所述車輛加速度數(shù)據(jù)經(jīng)由所述上位通信機(jī)構(gòu)發(fā)送至所述上位機(jī)，以供其判定防抱死系統(tǒng)的狀態(tài)。
[0039]所述分析數(shù)據(jù)、比較數(shù)據(jù)、及判定數(shù)據(jù)為所述采集數(shù)據(jù)的例子。
[0040]所述上位通信單元，其將所述采集數(shù)據(jù)發(fā)送至所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的上位機(jī)。
[0041]所述上位機(jī)作為控制下位機(jī)及顯示數(shù)據(jù)的載體。具體地，所述上位機(jī)例如可加載數(shù)據(jù)庫DBC文件，將橫擺角速度傳感器之類的數(shù)據(jù)解析為用戶直接可讀格式。此外，所述上位機(jī)可保存大批量數(shù)據(jù)，并且保存后的數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線繪制，并做分析。再者，所述上位機(jī)具有觸發(fā)功能，即自由設(shè)定某個(gè)條件，條件滿足后保存該通道數(shù)據(jù)直至到達(dá)停止的邊界條件后結(jié)束。此設(shè)計(jì)區(qū)別于多數(shù)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。此外，所述上位機(jī)控制所述采集系統(tǒng)的開始或停止數(shù)據(jù)采集，并將所有采集數(shù)據(jù)顯示于界面。
[0042]所述上位機(jī)可以是任何一種可與用戶通過鍵盤、遙控器、觸摸板、或聲控設(shè)備進(jìn)行人機(jī)交互的電子產(chǎn)品，例如臺式機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、PDA等。
[0043]所述供電單元，其為所述數(shù)據(jù)采集單元的各組件供電。具體地，由13.5V汽車電瓶經(jīng)由所述供電單元進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換從而為所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及各種傳感器供電以適應(yīng)實(shí)車數(shù)據(jù)采集。例如，所述供電單元可為所述采集系統(tǒng)的各組件提供的電壓，也可為作為防抱死系統(tǒng)檢測裝置的各種傳感器提供5V、10V、12V電壓。
[0044]現(xiàn)參考圖2表述根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實(shí)例。
[0045]如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過SPI 6采集ABS電控單元5內(nèi)部的監(jiān)視數(shù)據(jù)。具體地，ABS電控單元5將其內(nèi)部所要監(jiān)視的數(shù)據(jù)(主要包括電磁閥控制信號及制動踏板信號)通過SPI6發(fā)送至中轉(zhuǎn)緩沖器7調(diào)制為RS485信號8繼續(xù)在信道上傳送，最后于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)上RS485解調(diào)模塊9解調(diào)為SPI 10信號并被采集系統(tǒng)的控制單元11的SPI 2接口接收。
[0046]本實(shí)施例中，所述緩沖器為帶RS485調(diào)制功能的MAX3077EX7，所述RS485解調(diào)模塊為MAX3077EX7。應(yīng)理解，本發(fā)明不限于此，而是所述緩沖器與解調(diào)模塊都可進(jìn)行調(diào)制解調(diào)，以進(jìn)行雙向通信。所述緩沖器與解調(diào)模塊為下位通信單元的例子。
[0047]RS485連接至MAX3077，以將差分信號轉(zhuǎn)換為非差分信號。
[0048]用于采集制動缸的輪缸壓力的AD采樣信號由于電壓幅值較低，故需要設(shè)計(jì)為差分輸入12以增強(qiáng)抗干擾能力，然后通過可編程放大器13將電壓信號放大以貼近采集范圍，最后由高分辨率AD轉(zhuǎn)換器14得到16bit數(shù)據(jù)通過SPI I接口傳送至MCU11。車輪輪速PWM信號15經(jīng)信號整形機(jī)構(gòu)整形后傳輸至MCUll的PWM捕獲模塊16。本實(shí)例中，AD轉(zhuǎn)換器通過MAX6173獲得精準(zhǔn)的2.5V參考電壓。[0049]采用ADS1178作為AD轉(zhuǎn)換器，此設(shè)計(jì)也是針對ABS所使用的主缸及四路輪缸壓力傳感器所特定設(shè)計(jì)的，因?yàn)檩敵鲂盘栯妷悍秶鸀?-5V，壓力量程為0-20Mpa，傳感器精度為
0.25%FS，分辨率為0.69kpa，AD轉(zhuǎn)換器的精度至少需滿足此分辨率的要求，且考慮到曲線繪制過程中需同時(shí)對比主缸及四路輪缸壓力，故亦需同時(shí)進(jìn)行采樣。這樣的精度及同步效果是MCU自帶AD模塊無法做到的。該器件的特性為:0-5V信號輸入范圍；16位A/D精度；lOK/s每通道最高采樣頻率；各通道同步采樣。
[0050]CAN接口 18從汽車橫擺角速度傳感器接收為基于CAN協(xié)議所設(shè)計(jì)的CAN通信信號18，在將所述CAN通信信號發(fā)送至控制單元11。由此，可獲得汽車加速度信號。本實(shí)施例中，設(shè)置兩個(gè)CAN接口 18，但也可為任何合適的數(shù)量。
[0051]CAN接口 19連接至MAX13054作為其收發(fā)器，將總線上的差分信號轉(zhuǎn)換為非差分信號。
[0052]
CAN通信信號:針對ABS系統(tǒng)所設(shè)計(jì)，汽車橫擺角速度傳感器測量汽車橫擺偏移量，此數(shù)據(jù)為了解ABS系統(tǒng)性能提供了有效的依據(jù)，該傳感器符合CAN2.0協(xié)議規(guī)范，波特率為500Kbit/Sec，且固定發(fā)送間隔及固定ID號，故采用通用經(jīng)典電路設(shè)計(jì)。
[0053]所述可編程差分放大器13為LTC6912 — 1，所述AD轉(zhuǎn)換器14為ADS1178，所述信號整形機(jī)構(gòu)為LM1091，所述CAN接口為MAX130，其俱為下位通信單元的例子。
[0054]控制單元11為PIC32MX775L，其為控制單元的例子。
[0055]ABS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由13.5V汽車電瓶I經(jīng)由電源轉(zhuǎn)換模塊17模塊為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及傳感器供電以適應(yīng)實(shí)車數(shù)據(jù)·采集。本實(shí)施例中，電源轉(zhuǎn)換模塊17可將13.5V的汽車電瓶轉(zhuǎn)換為1.8￥、3.3￥、及5￥等不同的電壓，以分別為不同的組件供電。此外，電源轉(zhuǎn)換模塊17也可將13.5V的汽車電瓶轉(zhuǎn)換為5V、10V、12V而為作為防抱死系統(tǒng)檢測裝置的各種傳感器提供電壓。汽車電瓶I和電源轉(zhuǎn)換模塊17系所述供電單元的例子。
[0056]根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過控制單元11的USB接口 2與PC機(jī)3通信并于PC機(jī)3人機(jī)界面顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。此外，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的緩沖器7和RS485解調(diào)模塊9還設(shè)有與PC機(jī)3的JTAG 口 4通信的JTAG接口，以用于ABS電控單元程序刷新。所述USB接口和JTAG接口為上位通信單元的例子。JTAG是一種通用的仿真燒錄接口，在本發(fā)明中，用于連接ABS的電控單元所用的MCU，為其編程燒錄程序。本實(shí)施例中，ICD編程接口為MICROCHIP公司自定義的給MCU編程燒錄的接口，在本發(fā)明中，由于采集系統(tǒng)下位機(jī)采用MICROCHIP公司的PIC32MX775L，所以使用這個(gè)接口。
[0057]由于當(dāng)前的便攜式筆記本電腦通用接口為USB接口，故為方便于車內(nèi)進(jìn)行操作，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)下位機(jī)與上位機(jī)的通信方式采用為USB接口，USB傳輸方式采用大批量傳輸方式，雖然此方式在USB四種傳輸方式中優(yōu)先級別最低，但由于整個(gè)系統(tǒng)在工作時(shí)USB總線上幾乎沒有其他USB設(shè)備(除USB鼠標(biāo)，USB鼠標(biāo)采用中斷傳輸方式，數(shù)據(jù)量極小，帶寬占用低)，且適合用于大容量數(shù)據(jù)傳輸，故本系統(tǒng)選用此種傳輸方式。硬件方面由于MCU選擇PIC32MX775L，其自帶有USB模塊，并為下位機(jī)提供驅(qū)動，且為PC上位機(jī)提供主機(jī)API函數(shù)。綜上可完成上下位機(jī)的接口設(shè)計(jì)。
[0058]本系統(tǒng)主要利用通用PC機(jī)作為控制下位機(jī)及顯示數(shù)據(jù)的載體。上位機(jī)應(yīng)用軟件整體采用VC++制作，其主要功能及特性為: 1.可加載數(shù)據(jù)庫DBC文件，將橫擺角速度傳感器的數(shù)據(jù)解析為用戶直接可讀格式。
[0059]2.保存大批量數(shù)據(jù)。
[0060]3.具有觸發(fā)功能，即自由設(shè)定某個(gè)條件，條件滿足后保存該通道數(shù)據(jù)直至到達(dá)停止的邊界條件后結(jié)束。此設(shè)計(jì)區(qū)別于多數(shù)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
[0061]4.保存后的數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線繪制，并做分析。
[0062]5.控制下位機(jī)開始或停止數(shù)據(jù)采集，并將所有采集數(shù)據(jù)顯示于界面。
[0063]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)現(xiàn)有技術(shù)使用兩塊MCU，即主MCU加輔MCU進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中輔MCU用于將ABS電控單元所傳送的數(shù)據(jù)緩存至外置RAM中，再將數(shù)據(jù)發(fā)送至PC并顯示。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的采集系統(tǒng)只采用一塊MCU緩存ABS電控單元所傳送的數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)的由USB發(fā)送至PC并顯示，化繁為簡；
(2)現(xiàn)有使用CAN模塊與ABS電控單元進(jìn)行通信，CAN通信的最高速度僅為IMbps，而SPI通信隨MCU的主頻而定。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的采集系統(tǒng)可以輕松做到2M bps，故提高了通信速度；
(3)現(xiàn)有技術(shù)AD采樣分辨率主要為IObit或12bit，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的采集系統(tǒng)的采樣精度可達(dá)16bit，大大提高了采樣的準(zhǔn)確性；
(4 )根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的采集系統(tǒng)提供了 JTAG接口，可將燒錄程序接口集成于同一線束由采集仿真系統(tǒng)進(jìn)行程序刷新；
(5)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的采集系統(tǒng)不需由外部供電，提供5V、10V、12V驅(qū)動傳感器等外部設(shè)備。
[0064]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。此夕卜，顯然“包括” 一詞不排除其他單元或步驟，單數(shù)不排除復(fù)數(shù)。系統(tǒng)權(quán)利要求中陳述的多個(gè)單元或裝置也可以由一個(gè)單元或裝置通過軟件或者硬件來實(shí)現(xiàn)。第一，第二等詞語用來表示名稱，而并不表示任何特定的順序。
【權(quán)利要求】
1.一種用于防抱死系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，包括: 下位通信單元，其與所述防抱死系統(tǒng)的電控單元通信以獲取防抱死系統(tǒng)數(shù)據(jù)，從而形成采集數(shù)據(jù)； 上位通信單元，其將所述采集數(shù)據(jù)發(fā)送至所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的上位機(jī)； 控制單元，其控制所述下位通信單元進(jìn)行所述數(shù)據(jù)采集，并控制所述上位通信單元將所述采集數(shù)據(jù)發(fā)送至所述上位機(jī)；及 供電單元，其為所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的各組件供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述下位通信單元包括: 分析數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)，其連接至所述電控單元，以從所述電控機(jī)構(gòu)獲取由所述檢測裝置測得的數(shù)據(jù)作為分析數(shù)據(jù)，并由所述上位通信單元將所述分析數(shù)據(jù)發(fā)送至所述上位機(jī)供其進(jìn)行分析； 比較數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)，其連接至所述電控單元并且直接所述電控單元的檢測裝置，以從所述電控單元獲取第一比較數(shù)據(jù)并且從所述檢測裝置獲取第二比較數(shù)據(jù)，并且所述上位機(jī)對所述第一比較數(shù)據(jù)和所述第二比較數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以獲得所述防抱死系統(tǒng)的狀態(tài)；及判定數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)，其僅連接至所述檢測裝置而不連接至所述電控單元，以獲取用于判定所述防抱死系統(tǒng)狀態(tài)的判定數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述分析數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)通過SPI信號格式在所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和所述電控單元之間進(jìn)行所述采集數(shù)據(jù)的通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述分析數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)還包括調(diào)制解調(diào)機(jī)構(gòu)，其將所述SPI信號格式的采集數(shù)據(jù)調(diào)制/解調(diào)為RS485信號格式后，再與所述電控單元進(jìn)行通信。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述分析數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)還包括緩存裝置，其對所述調(diào)制解調(diào)機(jī)構(gòu)與所述電控單元之間的數(shù)據(jù)流進(jìn)行緩存，并且所述緩存裝置通過SPI信號格式與所述電控單元進(jìn)行通信。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述比較數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)包括: 差分模擬輸入裝置，其從所述電控單元采集輪缸壓力采樣信號； 可編程差分放大器，其放大所述經(jīng)由差分模擬輸入的輪缸壓力采樣信號；及數(shù)模轉(zhuǎn)換器，已將所述經(jīng)放大的輪缸壓力采樣信號轉(zhuǎn)行為SPI格式信號，并將其發(fā)送至所述控制單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述比較數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)包括車輪輪速采集裝置，其從所述電控單元采集車輪輪速PWM信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述車輪輪速采集裝置還包括整形模塊，以對所述車輪輪速PWM信號進(jìn)行整形后發(fā)送至所述控制單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述判定數(shù)據(jù)通信機(jī)構(gòu)包括車輛橫擺角速度采集裝置，其通過CAN信號格式從橫擺角速度傳感器獲取橫擺角速度數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述上位通信單元包括: USB通信機(jī)構(gòu)，其通過USB通信規(guī)范與所述上位機(jī)進(jìn)行通信，從而將所述采集信號傳輸至所述上位機(jī)，及 JTAG通信機(jī)構(gòu)，其根據(jù)所述上位機(jī)的指令，對所述電控單元進(jìn)行刷新。
【文檔編號】G05B19/418GK103853109SQ201210498510
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月29日
【發(fā)明者】楊鵬遠(yuǎn), 翟林鐸 申請人:上海航天汽車機(jī)電股份有限公司