一种负载组件的制作方法

1.本实用新型涉及汽车安全检测技术领域，特别涉及一种负载组件。


背景技术：

2.随着人们对汽车质量需求的提高，消费者在选购汽车时，不仅对汽车的外形、功能、智能驾驶程度有要求，对汽车的安全性能也越来越关注。
3.汽车安全气囊系统、发动车系统等作为汽车的重要组成部件，与汽车的安全性关联较大，因而在汽车出厂前，需要对各系统中的电子控制器(electroniccontrolunit，ecu)模块进行功能性测试，以保证汽车行驶过程中各控制器件可以正常工作，从而保证汽车安全。目前的ecu性能检测是将ecu直接通过机械开关分别与多种负载连接，然后通过人工切换机械开关来改变ecu与各负载的连接。该方式不仅制作复杂、繁琐，而且操作难度大，测试过程中容易出错。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于解决现有技术中，ecu直接通过机械开关分别与多种负载连接，不仅制作复杂、繁琐，而且操作难度大，测试过程中容易出错的问题。
5.为解决上述技术问题，本技术的实施方式公开了一种负载组件，用于辅助电子控制器的性能检测，该负载组件包括：
6.信号接口，用于连接电子控制器，信号接口包括多个信号引脚，各信号引脚分别用于连接电子控制器的插口中的相应针脚；
7.负载单元，包括电子控制器性能检测所需的多个负载件；
8.开关单元，连接于负载单元与信号接口之间，开关单元包括多个电控开关，各负载件分别通过至少一个电控开关与相应的信号引脚连接；
9.微控单元，与开关单元连接，用于控制开关单元内各电控开关的通断。
10.具体地，信号接口用于与ecu的插口可拆卸连接，信号接口和ecu插口分别具有若干个相互对应的信号引脚和针脚，通过信号引脚和针脚的连接，实现ecu和各负载件的通讯连接。采用上述技术方案，设置信号接口、负载单元以及连接于各负载件和信号接口各信号引脚之间的电控开关，实现了通过微控单元控制各负载件与ecu之间的电连接，从而可以自动配置ecu的负载件，解决机械切换的制作复杂和操作困难的问题，且操作简便，降低了操作出错率。
11.在一些可能的实施方式中，在本技术实施例提供的负载组件中，电子控制器的插口还包括用于表征电子控制器类型的类型针脚；信号接口还包括检测引脚，至少一个检测用于连接类型针脚；负载组件还包括第一检测单元，与微控单元连接，用于检测类型针脚与信号接口的检测针脚是否连接以判断与信号接口连接的电子控制器是否为待测目标件。
12.在一些可能的实施方式中，在本技术实施例提供的负载组件中，检测引脚的数量为多个；第一检测单元包括：
13.第一多路选择器，第一多路选择器的各输入端均串联有检测开关和检测电阻，且各检测开关与各检测引脚对应设置，当检测引脚与类型针脚连接时，检测引脚对应的检测开关被触发；
14.模数转换器，串联于第一多路选择器的输出端和微控单元之间，用于将第一多路选择器输入端接收的模拟信号转换为数字信号后输出至微控单元，以使微控单元判断电子控制器是否为待测目标件。
15.在一些可能的实施方式中，在本技术实施例提供的负载组件中，还包括第二检测单元，分别与信号接口和微控单元连接，用于检测信号接口中的各信号引脚是否与电子控制器的相应针脚连接。
16.在一些可能的实施方式中，在本技术实施例提供的负载组件中，第二检测单元包括：
17.第二多路选择器，第二多路选择器的各输入端分别与各信号引脚连接；
18.阻抗检测单元，串联于第二多路选择器的输出端和微控单元之间，用于检测各信号引脚的对地阻抗并传输至微控单元，以使微控单元根据阻抗检测单元的输出数据判断各信号引脚是否与电子控制器的相应针脚连接。
19.在一些可能的实施方式中，在本技术实施例提供的负载组件中，还包括指示单元，指示单元包括三极管，三极管的基极通过一电阻与微控单元连接，三极管的集电极通过二极管连接电源端，三极管的发射极接地。
20.在一些可能的实施方式中，在本技术实施例提供的负载组件中，信号接口的数量为多个。
21.在一些可能的实施方式中，在本技术实施例提供的负载组件中，开关单元为矩阵式开关单元，其包括呈矩阵状排布的多个电控开关。
22.在一些可能的实施方式中，在本技术实施例提供的负载组件中，还包括上位机或操作屏幕，用于设置电子控制器的各针脚与各负载件之间的配置关系。
23.在一些可能的实施方式中，在本技术实施例提供的负载组件中，还包括控制电路，连接于微控单元和开关单元之间。
附图说明
24.图1是本技术一实施例提供的负载组件的结构框图；
25.图2是本技术一实施例提供的矩阵式开关单元的结构示意图；
26.图3是本技术一实施例提供的各负载与信号接口的配置界面图；
27.图4是本技术一实施例提供的第一检测单元的结构示意图；
28.图5是本技术一实施例提供的第二检测单元的结构示意图。
具体实施方式
29.以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。虽然本技术的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此申请的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作申请介绍的目的是为了覆盖基于本技术的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提
供对本技术的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本技术也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本技术的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
30.应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
31.在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
32.术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
34.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的实施方式作进一步地详细描述。
35.参考图1所示，本技术提供了一种可用于辅助ecu进行性能检测的负载组件。具体地，该负载组件包括信号接口单元、负载单元3、开关单元2和微控单元4。其中，负载单元3包括ecu性能检测所需的多个负载件，开关单元2连接于信号接口单元和负载单元3之间，且与微控单元(microcontrolunit，mcu)4连接，用于在微控单元4的控制下实现各负载件与信号接口单元之间的通断。
36.信号接口单元包括至少一个信号接口1。各信号接口1可与ecu的插口可拆卸连接。ecu插口包括若干个针脚，其中的一个或多个针脚可对应一个负载件，用于将接收到的相应负载件的数据信号传输至ecu内。具体地，各信号接口1均可包括多个信号引脚，信号引脚的数量大于或等于ecu插口的针脚的数量，且至少部分信号引脚可连接负载单元3中的相应负载件和ecu插口中的相应针脚，以使各负载的数据信号可通过相应的信号引脚和针脚形成的链路传输至ecu内。
37.进一步地，开关单元2包括若干个电控开关，负载单元3中的各负载件分别通过至少一个电控开关与相应的信号引脚连接，进而可使得微控单元4通过控制各电控开关的通断来实现切换各负载件与ecu的连接关系，以满足ecu的负载配置。该方案可降低制作和人工成本，且操作简便。
38.具体地，负载件包括电源、can通讯模块、k通讯模块、安全气囊、安全带、指示灯、传感器等部件。开关单元2可以为矩阵式开关单元，其包含的各电控开关(比如继电器)呈矩阵状排布，且每个电控开关分别电连接相应的负载件和信号引脚。图2示出了矩阵式开关单元的一种结构，如图2所示，ai、bi、ci
……
为电控开关(其中i＝1，2，3
……
)，load_ld、load_zpl、load_zph等等为负载件，acu_pin1、acu_pin2、acu_pin3
……
为信号接口1(其中acu代指安全气囊系统的电子控制器)，各负载件对应为一行，各信号接口1对应为一列，各电控开关呈矩阵状分布，同一信号接口1可通过一行电控开关分别与各负载件电连接，同样的，同
一负载件也可以通过一列电控开关与各信号接口1电连接。
39.采用矩阵式开关单元设计，可以满足ecu信号接口1中的各信号引脚与任意负载之间的连接和切换，且结构简单，更易于制作，从而可以降低制作成本。
40.继续参考图1，该负载组件还可以还包括上位机5和操作屏幕6(比如电容触摸屏幕)，用于设置ecu的各针脚与各负载件之间的配置关系。例如可以通过电容触摸屏幕对各负载与ecu的连接关系进行配置生成将配置文件，并将配置文件加载至微控单元4。或者也可直接通过上位机5配置各负载与ecu的连接关系，然后上位机5将配置文件加载至微控单元4。如图3所示，acu_pin1、acu_pin2、acu_pin3
……
表示信号接口1中的各信号引脚，ign、gnd、iasg
……
表示各负载件连接端，当acu_pin1为选中状态，且选择acu_pin1配置为iasg时，图2中a行只有a3闭合，其余开关全部断开。同理，acu_pin1可实现任何负载的匹配。
41.通过上述方案可以将任何ecu的接口自由匹配负载，实现可以随时根据需求对负载配置进行扩展和修改的功能，其可适用性更高、且能够更为节省时间和成本。
42.进一步地，微控单元4与开关单元2之间还串联有控制电路8，微控单元4通过控制电路8控制开关单元2实现负载与信号接口1的信号连接的自动控制和切换。
43.示例性的，ecu插口还包括用于表征ecu类型的类型针脚(该类型针脚的数量可以为1个或多个)；信号接口1还包括用于连接类型针脚的至少一个检测引脚，各检测引脚可分别适配一个类型引脚。
44.一般而言，不同项目的ecu的线束插口也不同，例如，不同项目的ecu的插口中的类型引脚的位置或者数量不同，因而可以通过在信号接口1中设置多个位置不同的检测引脚，来判断与信号接口1连接的ecu是哪个项目的ecu。
45.具体地，如图1所示，在本技术的一个实施例中，负载组件还包括第一检测单元71，与微控单元4连接，用于检测类型针脚与信号接口1的检测针脚是否连接以判断与信号接口1连接的电子控制器是否为待测目标件。
46.即，信号接口1可包括一个或多个检测引脚，且至少存在一个检测引脚的位置与待测目标件ecu中的类型针脚的位置对应，从而可以通过第一检测单元71检测该检测引脚是否与相应的类型针脚连接，来判断该ecu是否为待测目标件。
47.具体地，如图4所示，第一检测单元71包括第一多路选择器711和模数转换器712。其中，第一多路选择器711的各输入端分别通过一检测开关和一检测电阻与电源端连接；模数转换器712串联于第一多路选择器711的输出端和微控单元4之间，用于将第一多路选择器711输入端接收的模拟信号转换为数字信号后输出至微控单元4。具体地，检测开关可以为微动开关，对应于各检测引脚设置，当检测引脚与ecu的类型针脚连接时，微动开关可被触发，进而便于第一多路选择器检测到其状态改变。
48.图4示出了第一检测单元71的一种电路结构示意图，如图4所示，第一检测单元71具有4组检测开关(分别为t1、t2、t3和t4)和检测电阻(分别为r1、r2、r3和r4)，每一组检测开关通过检测电阻连接第一多路选择器711的一个输入端。当不同ecu的线束插口插入信号接口1后，各检测开关会改变其状态，模数转换器712通过第一多路选择器711分别检测到各检测开关的状态是否与配置文件内容相匹配，从而判断连接的ecu是否正确。比如，当ecu插口插入信号接口1时，若检测开关t1、t2和t4被触发，则第一多路选择器中与检测电阻r1、r2和r4连接的各输入端就会接收到相应的模拟信号，然后经输出端传输至模数转换器712转
换为数字信号1101后传送至微控单元4，若此时微控单元4生成的配置文件中的配置关系为1111，则检测结果不匹配，微控单元4可控制进行预警，提醒操作人员。
49.图4所示的第一检测单元71具有4组检测开关，因而可以适配2^4，即16种类型(或项目)的ecu。值得注意的是，本技术不限制信号接口1中检测引脚以及第一检测单元71中的检测开关和检测电阻的数量，可根据实际情况(比如实际需适配的项目数)进行设定。
50.继续参考图1，在本技术的一实施例中，负载组件还包括第二检测单元72，分别与信号接口1和微控单元4连接，用于检测信号接口1中的各信号引脚是否与电子控制器的相应针脚连接。
51.具体地，如图5所示，第二检测单元72包括第二多路选择器721和阻抗检测单元722。其中，第二多路选择器721的各输入端分别与信号接口1的各信号引脚连接；阻抗检测单元722串联于第二多路选择器721的输出端和微控单元4之间，用于检测各信号引脚的对地阻抗并传输至微控单元4，以使微控单元4根据阻抗检测单元722的输出数据判断各信号引脚是否与电子控制器的相应针脚连接。
52.进一步地，当信号接口1的数量为多个时，各信号接口1的每一个信号引脚均连接一第二多路选择器721的输入端。在检测时，阻抗检测单元722通过第二多路选择器721向所有信号接口1依次输入一个正弦波小信号，在地端接收到的正弦波在幅值、相位等参数的变化，经过计算可以得到每个信号接口1的对地阻抗。当检测到的阻抗值与选择的配置文件不匹配时不仅能够判断此时连接的ecu错误而且能够输出错误报告，帮助快速确定ecu的问题。
53.在本技术的一个实施例中，可同时包括第一检测单元71和第二检测单元72，这两个检测单元组成防错预警模块7，检测单元将自动识别当前连接ecu的信息并判断与选择的配置信息是否匹配，只有当两个检测单元(即第一检测单元71和第二检测单元72)的结果同时被诊断为有效才根据相应的负载配置信息，自动开启矩阵式开关单元，实现负载的快速切换，否则进行预警。该防错预警模块7可有效避免负载配置错误和损坏导致的质量问题。
54.如图4和图5所示，该负载组件还可包括指示单元73。具体地，指示单元73包括三极管q1，三极管q1的基极通过一电阻r5与微控单元4连接，三极管q1的集电极通过限流电阻r6和二极管d1连接电源端，三极管q1的发射极接地。
55.具体地，二极管d1为发光二极管，其主要起到提示作用。当第一检测单元71和/或第二检测单元72检测到配置错误(比如当前连接的ecu不是待测目标或者各信号引脚和其连接的电子控制器的相应针脚不匹配时)，微控单元会控制三极管q1打开，以使二极管d1发光，从而提醒工作人员查看。
56.本技术提供的负载组件，适用于ecu与其负载件之间的匹配，可用于辅助ecu进行功能验证和性能分析。本装置通过矩阵式开关设计，满足任何ecu和负载之间的匹配切换；防错预警模块设计可以确保ecu与其负载匹配的正确性。通过操作屏幕6或者上位机5添加和修改ecu与负载的配置关系并形成配置文件，当选择的配置文件与防错预警模块检测的结果一致时，矩阵式开关自动切换相应的负载配置。匹配不一致时关闭矩阵式开关，并进行预警，有效避免负载配置错误和损坏导致的质量问题。另外，本技术还可以实现匹配不一致时输出错误报告，便于快速确定ecu的问题。
57.本技术的负载组件具有集成化、自动化和可拓展化的优势，可以满足不同ecu的负
载配置，降低制作和人工成本，且本技术还能通过自动检测和控制实现各个电子控制单元与负载之间的快速切换，自动检测并诊断电子控制单元与负载连接状态，实现负载配置的任意增加和修改，并可根据客户需求定制相应的负载控制箱，其可适用性更高、更为节省时间和成本。
58.虽然通过参照本技术的某些优选实施方式，已经对本技术进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本技术所作的进一步详细说明，不能认定本技术的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本技术的精神和范围。

技术特征：
1.一种负载组件，用于辅助电子控制器的性能检测，其特征在于，包括：信号接口，用于连接所述电子控制器，所述信号接口包括多个信号引脚，各所述信号引脚分别用于连接所述电子控制器的插口中的相应针脚；负载单元，包括所述电子控制器性能检测所需的多个负载件；开关单元，连接于所述负载单元与所述信号接口之间，所述开关单元包括多个电控开关，各所述负载件分别通过至少一个所述电控开关与相应的所述信号引脚连接；微控单元，与所述开关单元连接，用于控制所述开关单元内各所述电控开关的通断。2.如权利要求1所述的负载组件，其特征在于，所述电子控制器的插口还包括用于表征所述电子控制器类型的类型针脚；所述信号接口还包括检测引脚，至少一个所述检测用于连接所述类型针脚；所述负载组件还包括第一检测单元，与所述微控单元连接，用于检测所述类型针脚与所述信号接口的所述检测针脚是否连接以判断与所述信号接口连接的所述电子控制器是否为待测目标件。3.如权利要求2所述的负载组件，其特征在于，所述检测引脚的数量为多个；所述第一检测单元包括：第一多路选择器，所述第一多路选择器的各输入端均串联有检测开关和检测电阻，且各所述检测开关与各所述检测引脚对应设置，当所述检测引脚与所述类型针脚连接时，所述检测引脚对应的所述检测开关被触发；模数转换器，串联于所述第一多路选择器的输出端和所述微控单元之间，用于将所述第一多路选择器输入端接收的模拟信号转换为数字信号后输出至所述微控单元，以使所述微控单元判断所述电子控制器是否为所述待测目标件。4.如权利要求1所述的负载组件，其特征在于，还包括第二检测单元，分别与所述信号接口和所述微控单元连接，用于检测所述信号接口中的各所述信号引脚是否与所述电子控制器的相应针脚连接。5.如权利要求4所述的负载组件，其特征在于，所述第二检测单元包括：第二多路选择器，所述第二多路选择器的各输入端分别与各所述信号引脚连接；阻抗检测单元，串联于所述第二多路选择器的输出端和所述微控单元之间，用于检测各所述信号引脚的对地阻抗并传输至所述微控单元，以使所述微控单元根据所述阻抗检测单元的输出数据判断各所述信号引脚是否与所述电子控制器的相应针脚连接。6.如权利要求2至5任一项所述的负载组件，其特征在于，还包括指示单元，所述指示单元包括三极管，所述三极管的基极通过一电阻与所述微控单元连接，所述三极管的集电极通过二极管连接电源端，所述三极管的发射极接地。7.如权利要求1所述的负载组件，其特征在于，所述信号接口的数量为多个。8.如权利要求1所述的负载组件，其特征在于，所述开关单元为矩阵式开关单元，其包括呈矩阵状排布的多个所述电控开关。9.如权利要求1所述的负载组件，其特征在于，还包括上位机或操作屏幕，用于设置所述电子控制器的各针脚与各负载件之间的配置关系。10.如权利要求1所述的负载组件，其特征在于，还包括控制电路，连接于所述微控单元和所述开关单元之间。

技术总结
本实用新型公开了一种负载组件，包括：信号接口，包括多个信号引脚，各信号引脚分别用于连接电子控制器的插口中的相应针脚；负载单元，包括电子控制器性能检测所需的多个负载件；开关单元，连接于负载单元与信号接口之间，开关单元包括多个电控开关，各负载件分别通过至少一个电控开关与相应的信号引脚连接；微控单元，与开关单元连接，用于控制开关单元内各电控开关的通断。采用上述技术方案，设置信号接口、负载单元以及连接于各负载件和信号接口各信号引脚之间的电控开关，实现了通过微控单元控制各负载件与ECU之间的电连接，从而可以自动配置ECU的负载件，解决机械切换的制作复杂和操作困难的问题，且操作简便，降低了操作出错率。出错率。出错率。


技术研发人员：高鹏彪 李玉 张越 赵祺
受保护的技术使用者：大陆汽车安全系统(长春)有限公司
技术研发日：2023.03.07
技术公布日：2023/9/19