一种车辆数据采集仿真系统的仿真方法技术方案

本发明专利技术涉及一种车辆数据采集仿真系统及方法，仿真系统包括电源模块、数据接口转换模块，计算机系统，信号采集模块，系统台架模块，数据接口转换模块分别与计算机系统和信号采集模块连接，电源模块为数据接口转换模块和信号采集模块供电、系统台架模块分别连接数据接口转换模块和信号采集模块,本发明专利技术采用电路采用模块化设计，各个模块间相对独立，整体性能更可靠，单独模块的升级不会影响其他模块的工作，且电路所选元器件电气性能好，价格低，同时本发明专利技术具有数据实时存储和数据错误检测功能，可以最大可能降低最终接收到数据的错误率，带有高边信号监测功能可真实模拟轮速传感器输出，也可通过接口实现主动/被动轮速输出模式切换。

Simulation method of vehicle data acquisition simulation system

The invention relates to a vehicle data acquisition system and simulation method, the simulation system includes power module, data conversion module, computer system, signal acquisition module, system module, data interface conversion module are respectively connected with the computer system and signal acquisition module is connected with the power supply module, data interface conversion module and signal acquisition module, power supply the system platform module are respectively connected with a data interface conversion module and signal acquisition module, the invention adopts the circuit modular design, each module is relatively independent, the overall performance is more reliable, single module upgrade will not affect other modules, and the circuit selected electrical performance components, the price is low, and the invention has the advantages of data real time storage and data error detection function, can reduce the error rate of the final data received, with With high side signal monitoring function, it can simulate wheel speed sensor output, and also can realize active / passive wheel speed output mode switching through interface.

【技术实现步骤摘要】
一种车辆数据采集仿真系统的仿真方法
本专利技术属于数据采集领域，具体地说其涉及一种车辆数据采集仿真系统。
技术介绍
从汽车诞生时起，车辆的数据采集仿真测试系统在车辆的开发，测试，标定方面就扮演着至关重要的角色。近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，这种重要性表现得越来越明显。众多的汽车工程师在改进和优化汽车仿真系统方面倾注了大量的心血。现有仿真系统有如下不足：1、电路方面没有采用模块化设计，数据接口预留缺乏可配制性，采样信号类型缺乏灵活性。各个电路虽然联系紧密，但只要有电路的一个部分出现问题，便会影响电路其它部分，硬件电路的可靠性降低；2、硬件和软件相对独立，没有用软件程序去检测硬件故障。电路较复杂，集成化程度不够高，成本高。3、系统软件不能应实际需求更换，数据读取显示通用性较强但也因此针对性不足，显示不直观。4、采集数据的传输速度有限，稳定性不足，在采集以及传输过程中容易丢失出错。5、不能轮速仿真不能模拟轮速传感器的真实输出。
技术实现思路
针对以上现有技术的缺点，本专利技术提供一种整体性能可靠且能够联系紧密，各个模块间的兼容性强，硬件与软件业相对独立，同时还具有各信号由真实器件提供的仿真系统。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种车辆数据采集仿真系统，该系统包括电源模块1、数据接口转换模块2，计算机系统3，信号采集模块4，系统台架模块5，数据接口转换模块2分别与计算机系统3和信号采集模块4连接，电源模块1为数据接口转换模块2和信号采集模块4供电、系统台架模块5分别连接至数据接口转换模块2和信号采集模块4。所述电源模块1包括电源输入接口11、电源模块本体12、电源输出接口13、隔离电源输出接口14；电源输入接口11连接电源模块本体12，电源模块本体12连接电源输出接口13为数据接口转换模块2供电，隔离电源输出接口14为信号采集模块4供电。所述数据接口转换模块2包括数据处理系统28，数据处理系统28分别与CAN通信接口22、模拟输入口23、数字输入口24、模拟输出口25、数字输出口26、FSC高速数据采集接口27连接，实现数据的采集与输出；数据处理系统28连接到LAN通信接口21实现数据与计算机系统3的交换。信号采集模块4包括可控电流源模块41、轮速高边接口42、差分转换模块43、压力采样模块44、数字量采样模块45、ECU接口46，压力采样模块44连接至模拟输入口23实现油路压力信号的采集输入，ECU接口46通过轮速高边接口42连接至可控电流源模块41实现ECU高边信号对可控电流源输出的使能和接收可控电流源模块41的轮速输出信号，可控电流源模块41连接至数字输出口26实现轮速电流信号输出受控；ECU接口46连接至CAN通信接口22实现ECU和数据转换模块的CAN信号转换；ECU接口46连接至差分转换模块43实现ECUSPI信号转换成差分信号传输增加了高速数据传输的可靠性；差分转换模块43连接至FSC高速数据采集接口27实现ECU的FSC数据采集。所述系统台架模块5包括整车油路及轮缸51、用户输入信号模块52、压力传感器接口53，用户输入信号模块52连接至数字量采样模块45，数字量采样模块45连接至数据接口转换模块2实现用户控制信号采集；整车油路及轮缸51连接至压力传感器接口53，压力传感器接口53连接至压力采样模块44。一种车辆数据采集仿真系统的仿真方法，该方法包括以下步骤：步骤一、系统由市电供电给电源输入接口11由电源模块本体12给系统供电和通过隔离电源输出接口14给压力传感器供电；步骤二、整车油路及轮缸51通过压力采样模块44把压力信号传送到数据接口转换模块2，由数据处理系统28转成LAN信号发给计算机系统3；步骤三、用户输入信号模块52连接至数字量采样模块45将控制信号电压转换成数字输入口24可以识别的信号由数据处理系统28转成LAN信号发给计算机系统3；步骤四、ECU的FSC信号经差分转换模块43转发成差分信号由数据处理系统28转成LAN信号发给计算机系统3；步骤五、ECU接口46的CAN信号直连至数据处理系统28转成LAN信号发给计算机系统3；步骤六、ECU接口46的轮速高边信号连接至可控电流源模块41的输出使能控制，在ECU高边工作时电流输出模块才能工作模拟了真实的轮速传感器工作状态同时完成对高边信号的监测功能，数字输出口26连接可控电流源模块41控制电流输出的大小，数字输出口供给ECU接口46的轮速低边。本专利技术的有益效果为：1、电路采用模块化设计，各个模块间相对独立，整体性能更可靠，单独模块的升级不会影响其他模块的工作。2、电路所选元器件电气性能好，价格低。3、电路采用4层板PCB设计，使用表贴元件，双面贴片，结构更紧凑，集成度高，系统小型化更容易。4、具有数据实时存储和数据错误检测功能，可以最大可能降低最终接收到数据的错误率。5、带有高边信号监测功能可真实模拟轮速传感器输出，也可通过接口实现主动/被动轮速输出模式切换6、真实的CAN总线数据传输模块，可模拟汽车CAN数据交换。7、真实的车身用户输入信号点火、制动踏板、整车油路及轮缸、真空助力器、主缸。附图说明下面对本专利技术说明书附图表达的内容及图中的标记作简要说明：图1为本专利技术具体实施方式的系统结构框图；图2为本专利技术具体实施方式的系统运行结构图。其中1.电源模块、2.数据接口转换模块、3.计算机系统、4.信号采集模块、5.系统台架模块、11.电源输入接口、12.电源模块本体、13.电源输出接口、14.隔离电源输出接口、21.LAN通信接口、22.CAN通信接口、23.模拟输入口、24.数字输入口、25模拟输出口、26.数字输出口、27.FSC高速数据采集接口、28.数据处理系统、41.可控电流源模块、42.轮速高边接口、43.差分转换模块、44.压力采样模块、45.数字量采样模块、46.ECU接口、51.整车油路及轮缸、52.用户输入信号模块、53.压力传感器接口。具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，本专利技术的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。如图1所示，一种车辆数据采集仿真系统，该系统包括：电源模块1、数据接口转换模块2，计算机系统3，信号采集模块4，系统台架模块5，数据接口转换模块2分别与计算机系统3和信号采集模块4连接，电源模块1为数据接口转换模块2和信号采集模块4供电；系统台架模块5分别连接至数据接口转换模块2和信号采集模块4，用于测试的电子控制单元ECU连接到信号采集模块4上，本专利技术电路采用模块化设计，各个模块间相对独立，整体性能更可靠，单独模块的升级不会影响其他模块的工作。如图2所示，电源模块1包括电源输入接口11、电源模块本体12、电源输出接口13、隔离电源输出接口14：所述的系统电源模块1在通过电源输入接口11连接电源模块本体12，电源模块本体12连接电源输出接口13为数据接口转换模块2供电，隔离电源输出接口14为信号采集模块4供电。数据接口转换模块2包括数据处理系统28，数据处理系统28分别于计算机系统3的L本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆数据采集仿真系统的仿真方法，该方法基于一种车辆数据采集仿真系统，该系统包括电源模块(1)、数据接口转换模块(2)，计算机系统(3)，信号采集模块(4)，系统台架模块(5)，数据接口转换模块(2)分别与计算机系统(3)和信号采集模块(4)连接，电源模块(1)为数据接口转换模块(2)和信号采集模块(4)供电、系统台架模块(5)分别连接至数据接口转换模块(2)和信号采集模块(4)；所述电源模块(1)包括电源输入接口(11)、电源模块本体(12)、电源输出接口(13)、隔离电源输出接口(14)；电源输入接口(11)连接电源模块本体(12)，电源模块本体(12)连接电源输出接口(13)为数据接口转换模块(2)供电，隔离电源输出接口(14)为信号采集模块(4)供电；所述数据接口转换模块(2)包括数据处理系统(28)，数据处理系统(28)分别与CAN通信接口(22)、模拟输入口(23)、数字输入口(24)、模拟输出口(25)、数字输出口(26)、FSC高速数据采集接口(27)连接，实现数据的采集与输出；数据处理系统(28)连接到LAN通信接口(21)实现数据与计算机系统(3)的交换；信号采集模块(4)包括可控电流源模块(41)、轮速高边接口(42)、差分转换模块(43)、压力采样模块(44)、数字量采样模块(45)、ECU接口(46)，压力采样模块(44)连接至模拟输入口(23)实现油路压力信号的采集输入，ECU接口(46)通过轮速高边接口(42)连接至可控电流源模块(41)实现ECU高边信号对可控电流源输出的使能和接收可控电流源模块(41)的轮速输出信号，可控电流源模块(41)连接至数字输出口(26)实现轮速电流信号输出受控；ECU接口(46)连接至CAN通信接口(22)实现ECU和数据转换模块的CAN信号转换；ECU接口(46)连接至差分转换模块(43)实现ECU SPI信号转换成差分信号传输增加了高速数据传输的可靠性；差分转换模块(43)连接至FSC高速数据采集接口(27)实现ECU的FSC数据采集；所述系统台架模块(5)包括整车油路及轮缸(51)、用户输入信号模块(52)、压力传感器接口(53)，用户输入信号模块(52)连接至数字量采样模块(45)，数字量采样模块(45)连接至数据接口转换模块(2)实现用户控制信号采集；整车油路及轮缸(51)连接至压力传感器接口(53)，压力传感器接口(53)连接至压力采样模块(44)，其特征在：该方法包括以下步骤：步骤一、系统由市电供电给电源输入接口(11)由电源模块本体(12)给系统供电和通过隔离电源输出接口(14)给压力传感器供电；步骤二、整车油路及轮缸(51)通过压力采样模块(44)把压力信号传送到数据接口转换模块(2)，由数据处理系统(28)转成LAN信号发给计算机系统(3)；步骤三、用户输入信号模块(52)连接至数字量采样模块(45)将控制信号电压转换成数字输入口(24)可以识别的信号由数据处理系统(28)转成LAN信号发给计算机系统(3)；步骤四、ECU的FSC信号经差分转换模块(43)转发成差分信号由数据处理系统(28)转成LAN信号发给计算机系统(3)；步骤五、ECU接口(46)的CAN信号直连至数据处理系统(28)转成LAN信号发给计算机系统(3)；步骤六、ECU接口(46)的轮速高边信号连接至可控电流源模块(41)的输出使能控制，在ECU高边工作时电流输出模块才能工作模拟了真实的轮速传感器工作状态同时完成对高边信号的监测功能，数字输出口(26)连接可控电流源模块(41)控制电流输出的大小，数字输出口供给ECU接口(46)的轮速低边。...

【技术特征摘要】
1.一种车辆数据采集仿真系统的仿真方法，该方法基于一种车辆数据采集仿真系统，该系统包括电源模块(1)、数据接口转换模块(2)，计算机系统(3)，信号采集模块(4)，系统台架模块(5)，数据接口转换模块(2)分别与计算机系统(3)和信号采集模块(4)连接，电源模块(1)为数据接口转换模块(2)和信号采集模块(4)供电、系统台架模块(5)分别连接至数据接口转换模块(2)和信号采集模块(4)；所述电源模块(1)包括电源输入接口(11)、电源模块本体(12)、电源输出接口(13)、隔离电源输出接口(14)；电源输入接口(11)连接电源模块本体(12)，电源模块本体(12)连接电源输出接口(13)为数据接口转换模块(2)供电，隔离电源输出接口(14)为信号采集模块(4)供电；所述数据接口转换模块(2)包括数据处理系统(28)，数据处理系统(28)分别与CAN通信接口(22)、模拟输入口(23)、数字输入口(24)、模拟输出口(25)、数字输出口(26)、FSC高速数据采集接口(27)连接，实现数据的采集与输出；数据处理系统(28)连接到LAN通信接口(21)实现数据与计算机系统(3)的交换；信号采集模块(4)包括可控电流源模块(41)、轮速高边接口(42)、差分转换模块(43)、压力采样模块(44)、数字量采样模块(45)、ECU接口(46)，压力采样模块(44)连接至模拟输入口(23)实现油路压力信号的采集输入，ECU接口(46)通过轮速高边接口(42)连接至可控电流源模块(41)实现ECU高边信号对可控电流源输出的使能和接收可控电流源模块(41)的轮速输出信号，可控电流源模块(41)连接至数字输出口(26)实现轮速电流信号输出受控；ECU接口(46)连接至CAN通信接口(22)实现ECU和数据转换模块的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭超，
申请(专利权)人：芜湖伯特利电子控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34