專利名稱：仿真系統(tǒng)經(jīng)由不同總線與電子控制單元通信的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及一種用于經(jīng)由不同總線系統(tǒng)提供仿真系統(tǒng)和至少一個電子控制單元之間的通信的總線通信設(shè)備。
背景技術(shù)：
電子控制裝置如其也經(jīng)常在汽車中使用的那樣通常經(jīng)由總線相互通信。這些總線中的一些例如是CAN總線、LIN總線和FlexRay總線。其他可能的總線及其工作原理例如在書籍〈〈Bussysteme in derFahrzeugtechnik :Protokolle und Standards ；mit 89 Tabe11en/ffernerZimmermann ；Ralf Schmidgall. -1. Auf1. . -Wiesbaden :Vieweg,2006》 (ISBN 3-8348-0166-6)中有描述。為了測試這樣的控制裝置，使用仿真系統(tǒng)。仿真系統(tǒng)在這種情況下對要測試的控制裝置的環(huán)境進行仿真，例如仿真一個或多個通信伙伴。由此使得可以在控制裝置與其環(huán)境相互作用的情況下對控制裝置的性能進行觀察。仿真系統(tǒng)通常由用于傳感器仿真、執(zhí)行器仿真和/或故障仿真的至少一個仿真計算機以及用于與控制裝置通信的裝置構(gòu)成。仿真計算機計算其他控制裝置或外圍設(shè)備的信號，其中要測試的控制裝置的工作原理應(yīng)當在與該其他控制裝置或外圍設(shè)備聯(lián)系的情況下被檢查。其中考慮環(huán)境影響，如進入的信號或用戶輸入。傳感器仿真對被設(shè)置為向控制裝置提供關(guān)于其環(huán)境的信息的傳感器的信號進行仿真。執(zhí)行器仿真對對控制裝置的信號作出反應(yīng)并且因此影響其環(huán)境的執(zhí)行器進行仿真。用于通信的裝置用于經(jīng)由不同總線系統(tǒng)進行仿真系統(tǒng)與要測試的控制裝置的通信?？偩€系統(tǒng)由總線線路和總線用戶中相應(yīng)的連接電路構(gòu)成。經(jīng)由總線系統(tǒng)交換總線消息。其中，通信的流程通過總線協(xié)議控制。如果應(yīng)當用同一仿真系統(tǒng)對經(jīng)由不同總線系統(tǒng)與其他控制裝置通信的不同控制裝置進行測試，則對于所使用的每個總線系統(tǒng)， 在仿真系統(tǒng)中必須存在相應(yīng)的總線端子。對于要測試的控制裝置經(jīng)由其進行通信的每個總線系統(tǒng)，在仿真系統(tǒng)上必須提供相應(yīng)的總線端子；由控制器、收發(fā)器、可能還有終結(jié)電阻(Terminierungswiderstand)、故障仿真電路和/或保護電路構(gòu)成的相關(guān)電路。尤其是在經(jīng)由不同總線通信的不同控制裝置要在同一仿真系統(tǒng)上被測試的情況下，需要仿真系統(tǒng)上多個不同的總線端子和電路。如果對于一個仿真而言不是所有不同的總線端子都是必需的，則這在仿真系統(tǒng)上消耗了不必要的硬件和空間。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是至少部分地減少現(xiàn)有技術(shù)的缺點，例如至少部分地減少仿真系統(tǒng)上不必要的硬件和空間消耗。本實用新型要解決的技術(shù)問題通過根據(jù)公開的設(shè)備被解決。根據(jù)本公開，提供了一種用于仿真系統(tǒng)經(jīng)由不同總線與電子控制單元通信的設(shè)備，包括至少一個控制器(22)、多個收發(fā)器(12)和用于總線線路(16)的接頭(10)。其中具有用于經(jīng)由所述接頭(10)進行通信，并且能夠分別與所述總線線路(16)連接的多個收發(fā)器(12)。優(yōu)選地，所述總線線路(16)由多條電導(dǎo)線構(gòu)成，并且所述收發(fā)器(12)與數(shù)量適合于相應(yīng)總線協(xié)議的電導(dǎo)線連接。優(yōu)選地，具有至少一個用于另一收發(fā)器的插槽(18)。優(yōu)選地，不同終結(jié)電阻00)適配于所使用的總線協(xié)議被連接到所述總線線路 (16)。優(yōu)選地，單個控制器包括能對所有收發(fā)器(12)進行響應(yīng)的裝置。優(yōu)選地，所述控制器0 包括能夠適配于不同收發(fā)器(1 的現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA)。優(yōu)選地，復(fù)用器04)在所述收發(fā)器(12)之一與所述控制器02)之間建立連接。優(yōu)選地，在總線驅(qū)動器和復(fù)用器之間存在電流隔離裝置06)。優(yōu)選地，針對過電壓和/或欠電壓對所述收發(fā)器(12)進行保護的保護電路被安裝在所述總線線路(16)中。優(yōu)選地，具有至少一個故障線路(30)以及用于將所述總線線路(16)的信號經(jīng)由所述故障線路(30)傳導(dǎo)到故障電路的電路(32)。優(yōu)選地，復(fù)用器04)在所述收發(fā)器(12)之一與所述控制器02)之間建立連接； 具有用于控制復(fù)用器、終結(jié)電阻OO)的電路和用于將所述總線線路(16)的信號經(jīng)由所述故障線路(30)傳導(dǎo)到故障線路(30)的電路的控制單元(14)。優(yōu)選地，復(fù)用器04)在所述收發(fā)器(12)之一與所述控制器02)之間建立連接； 在控制單元(14)、復(fù)用器(M)、終結(jié)電阻OO)的電路和用于將所述總線線路(16)的信號經(jīng)由所述故障線路(30)傳導(dǎo)到故障線路的電路(32)之間分別存在電流隔離裝置(34)。根據(jù)本公開的設(shè)備使得能夠?qū)⒁粋€總線端子配置和使用用于不同總線協(xié)議，以經(jīng)由根據(jù)所需要的總線協(xié)議配置的單個總線端子以不同總線協(xié)議進行通信。

以下將借助于有利實施例更詳細地介紹本實用新型。在附圖中示意性地示出了一些實施例。圖1示出了根據(jù)本公開的設(shè)備的電路的示意圖；圖2示出了收發(fā)器與總線線路的示意性電路連接；圖3示出了總線線路與故障線路的示意性電路連接。
具體實施方式
圖1示出了根據(jù)本公開的設(shè)備的電路的一個示意圖。根據(jù)本公開的設(shè)備使得仿真系統(tǒng)能夠經(jīng)由不同總線與電子控制裝置進行通信。為此，該設(shè)備具有至少一個用于仿真系統(tǒng)的其余部件的端子50、至少一個連接到總線的端子10和至少一個用于故障線路的端子 10。端子也可以組合起來。因此，例如可以存在用于總線線路和故障線路的組合端子。其中，端子可以包括一個或多個總線線路16。對于每個總線線路一次存在的總線電路60屬于每個總線線路。總線線路16可以由多個電導(dǎo)線構(gòu)成。在此，有利地使用不止一個導(dǎo)線。因為多個總線協(xié)議需要多個電導(dǎo)線，所以電導(dǎo)線的數(shù)量限制能使用的總線協(xié)議的數(shù)量。[0024]設(shè)置收發(fā)器12，用于正確地控制電導(dǎo)線。收發(fā)器根據(jù)相應(yīng)總線協(xié)議的規(guī)范將要傳輸?shù)男畔⑥D(zhuǎn)換為電壓，并且將所接收的電壓轉(zhuǎn)換為用于控制器的信息。根據(jù)本公開，在此設(shè)置多個收發(fā)器。這些收發(fā)器使得能夠借助于一個總線端子通過不同總線協(xié)議進行通信。收發(fā)器例如可以被設(shè)計為通過CAN、LIN、FlexRay, RS232或其他協(xié)議進行通信。在這種情況下，收發(fā)器可以完全支持多個協(xié)議或一個協(xié)議的變體。因此，例如收發(fā)器支持低速CAN和單線CAN。收發(fā)器可以單獨地與總線線路16連接。在根據(jù)本公開的設(shè)備的一種有利擴展方案中，設(shè)置至少一個插槽用于至少一個其他收發(fā)器。因此，另一收發(fā)器可以代替現(xiàn)有收發(fā)器與總線線路連接，并且使得能夠?qū)崿F(xiàn)通過其他總線協(xié)議的通信。這例如可以是新的還未知的協(xié)議。通過插槽改善對設(shè)備靈活擴展的可能性。在根據(jù)本公開的設(shè)備的一種有利擴展方案中，用于針對過電壓、欠電壓和過強電流對收發(fā)器進行保護的保護電路觀被安裝在總線線路16中。多個總線協(xié)議要求總線線路末端處的終結(jié)電阻。在根據(jù)本公開的設(shè)備的一種有利擴展方案中，因此設(shè)置不同終結(jié)電阻20，它們可以適配于所使用的收發(fā)器被連接到總線線路并且終止電導(dǎo)線。收發(fā)器從控制器22獲得收發(fā)器應(yīng)當傳輸?shù)男畔??？刂破骺梢越?jīng)由復(fù)用器M與每個收發(fā)器12或與插槽18連接。以這種方式，可以經(jīng)由收發(fā)器支持的所有總線協(xié)議與控制器進行通信。在根據(jù)本公開的設(shè)備的一種有利實施方式中，控制器22被實現(xiàn)在FPGA中。因為 FPGA的編程可以隨時容易地改變，所以控制器可以在短時間內(nèi)適配于不同的總線協(xié)議。在根據(jù)本公開的設(shè)備的一種有利實施方式中，電流隔離裝置沈位于控制器和復(fù)用器之間。在測試電子控制裝置時，也可以在總線線路上執(zhí)行故障仿真。在根據(jù)本公開的設(shè)備的一種有利實施方式中，因此設(shè)置電路32，其可以將電信號連接到故障線路上。經(jīng)由該故障線路，信號可以被傳導(dǎo)到故障電路，并且在那里被操控。在根據(jù)本公開的設(shè)備的一種特別有利的實施方式中，設(shè)置多個故障線路，并且總線線路16的每個電導(dǎo)線可以經(jīng)由電路32與每個故障線路相連。這在圖3中更詳細地示出并在后面介紹。在根據(jù)本公開的設(shè)備的一種有利實施方式中，控制器取決于使用哪個總線協(xié)議以及總線與控制單元14的仿真系統(tǒng)之間的信息交換?？刂茊卧?jīng)由用于仿真系統(tǒng)其余部件的端子50與仿真計算機通信?？刂茊卧缈梢允荈PGA、微控制器或PC?？刂茊卧诹硪粋?cè)與控制器22通信，并且確定哪些信息經(jīng)由總線線路16被發(fā)送以及哪些接收的信息經(jīng)由端子50被發(fā)送到仿真計算機?？刂茊卧獩Q定復(fù)用器M的設(shè)置，并且因此決定哪個收發(fā)器連接到總線線路。控制單元同樣也決定通過選擇與總線線路相連的終結(jié)電阻20而終結(jié)總線線路。控制單元同樣還決定電路32將總線線路16的哪個電導(dǎo)線與故障線路30的哪個線路連接。在以FPGA實現(xiàn)控制器22的情況下，控制單元14還決定該FPGA的編程。在根據(jù)本公開的設(shè)備的一種有利實施方式中，多倍地存在總線電路60，并且單個控制單元14可以控制這些電路中每一個的所述功能。多個根據(jù)本公開的設(shè)備也可以屬于仿真系統(tǒng)。在根據(jù)本公開的設(shè)備的一種有利實施方式中，控制單元與復(fù)用器、與終結(jié)電阻以及與到故障線路的電路32電流隔離34。在根據(jù)本公開的設(shè)備的一種有利實施方式中，設(shè)備的所有部件的電力供應(yīng)經(jīng)由與仿真系統(tǒng)其余部件的端子50來實現(xiàn)。功率變換器38經(jīng)由電路60的電流隔離裝置36為控制單元14提供適當?shù)碾妷?。在根?jù)本公開的設(shè)備的一種有利實施方式中，除了總線線路16和故障線路30之外還存在控制線路44。其經(jīng)由自己的收發(fā)器42和自己的控制器40與控制單元14連接。 該端子例如可以被用于控制仿真系統(tǒng)外部的外圍設(shè)備。在根據(jù)本公開的設(shè)備的一種有利實施方式中，控制單元與狀態(tài)輸出裝置46連接。 該狀態(tài)輸出裝置例如可以被構(gòu)造為在控制單元運行時發(fā)光的LED。在根據(jù)本公開的設(shè)備的一種有利實施方式中，控制器22與狀態(tài)輸出裝置48連接。 該狀態(tài)輸出裝置例如可以被構(gòu)造為在總線驅(qū)動器經(jīng)由總線線路16發(fā)送或接收數(shù)據(jù)時發(fā)光的一組LED。通過該狀態(tài)輸出裝置，例如也可以顯示哪些收發(fā)器被用于通信以及/或者在一個或多個總線線路上電氣故障何時被接通。圖2示出了收發(fā)器與總線線路的示意性連接。總線線路16可以由多個單獨電導(dǎo)線構(gòu)成。例如，總線線路在這里被表示為4個電導(dǎo)線A、B、C、D。收發(fā)器可以與這些電導(dǎo)線連接。示例性地示出了 CAN收發(fā)器與總線線路的電路連接。CAN總線只需要這四條電導(dǎo)線中的兩條。CAN收發(fā)器與總線線路連接的這兩個端子被稱為CANH和CANL。CAN收發(fā)器因此經(jīng)由兩個開關(guān)SWl和SW2與兩個電導(dǎo)線(在這里被標識為A和B)連接。CAN收發(fā)器經(jīng)由被標記為COM的接口與總線驅(qū)動器通信。在根據(jù)本公開的設(shè)備的一種有利實施方式中，這兩個開關(guān)SWl和SW2由控制單元 14控制。其他收發(fā)器可以類似地經(jīng)由開關(guān)與電導(dǎo)線連接。其中，所連接的電導(dǎo)線的數(shù)量可以變化。因此，LIN收發(fā)器只必須與一條電導(dǎo)線連接，而RS422收發(fā)器必須與4條電導(dǎo)線連接。終結(jié)電阻20同樣可以通過開關(guān)在總線線路16的電導(dǎo)線與固定電勢之間或者在兩條導(dǎo)線之間切換。在根據(jù)本公開的設(shè)備的一種有利實施方式中，控制單元14控制適配于收發(fā)器，哪些終結(jié)電阻被接通。圖3示意性地示出了將總線線路與故障線路連接的電路32。故障線路30可以由多個電導(dǎo)線構(gòu)成。例如，故障線路在這里以被標記為故障1和故障2的兩條電導(dǎo)線表示?？偩€線路16的每條電導(dǎo)線A、B、C、D可以與故障線路30的電導(dǎo)線(故障1、故障2)中每一條連接。例如，導(dǎo)線A可以經(jīng)由開關(guān)SWM與故障1連接。經(jīng)由開關(guān)SW25，線路A可以與故障2連接。導(dǎo)線B可以經(jīng)由開關(guān)SW^與故障1連接，而經(jīng)由開關(guān)SW27與故障2連接。開關(guān)SW^將線路C與故障1連接，而開關(guān)SW^將線路C與故障2連接。導(dǎo)線D可以經(jīng)由開關(guān)SW30與故障1連接，而經(jīng)由開關(guān)SW31與故障2連接。
權(quán)利要求1.一種用于仿真系統(tǒng)經(jīng)由不同總線與電子控制單元通信的設(shè)備，包括至少一個控制器 (22)、多個收發(fā)器(12)和用于總線線路(16)的接頭(10)，其特征在于，具有用于經(jīng)由所述接頭(10)進行通信，并且能夠分別與所述總線線路(16)連接的多個收發(fā)器(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于，所述總線線路(16)由多條電導(dǎo)線構(gòu)成，并且所述收發(fā)器(12)與數(shù)量適合于相應(yīng)總線協(xié)議的電導(dǎo)線連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，具有至少一個用于另一收發(fā)器的插槽 (18)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，不同終結(jié)電阻00)適配于所使用的總線協(xié)議被連接到所述總線線路(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，單個控制器包括能對所有收發(fā)器(12)進行響應(yīng)的裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制器0 包括能夠適配于不同收發(fā)器(12)的現(xiàn)場可編程門陣列。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，復(fù)用器04)在所述收發(fā)器(1 之一與所述控制器0 之間建立連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，在總線驅(qū)動器和復(fù)用器之間存在電流隔離裝置(26)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，針對過電壓和/或欠電壓對所述收發(fā)器 (12)進行保護的保護電路被安裝在所述總線線路(16)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，具有至少一個故障線路(30)以及用于將所述總線線路(16)的信號經(jīng)由所述故障線路(30)傳導(dǎo)到故障電路的電路(32)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，復(fù)用器04)在所述收發(fā)器(1 之一與所述控制器0 之間建立連接；具有用于控制復(fù)用器(M)、終結(jié)電阻OO)的電路和用于將所述總線線路(16)的信號經(jīng)由所述故障線路(30)傳導(dǎo)到故障線路(30)的電路(32)的控制單元(14)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，復(fù)用器04)在所述收發(fā)器(1 之一與所述控制器0 之間建立連接；在控制單元(14)、復(fù)用器(M)、終結(jié)電阻OO)的電路和用于將所述總線線路(16) 的信號經(jīng)由所述故障線路(30)傳導(dǎo)到故障線路的電路(32)之間分別存在電流隔離裝置 034)。
專利摘要本實用新型涉及一種用于仿真系統(tǒng)經(jīng)由不同總線與電子控制單元通信的設(shè)備，包括至少一個控制器、多個收發(fā)器和用于總線線路的接頭，其特征在于，具有用于經(jīng)由所述接頭的通信的多個收發(fā)器，并且所述多個收發(fā)器能夠分別與所述總線線路連接。本實用新型的一個實施例解決的一個問題是減少不必要的硬件和空間消耗。根據(jù)本實用新型的一個實施例的一個用途是用同一仿真系統(tǒng)對經(jīng)由不同總線系統(tǒng)與其他控制裝置通信的不同控制裝置進行測試。
文檔編號G05B23/02GK202041846SQ20112001055
公開日2011年11月16日 申請日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者S·科爾 申請人:帝斯貝思數(shù)字信號處理和控制工程有限公司