BCM模块的逻辑验证系统.pdf

本发明公开了一种BCM模块的逻辑验证系统，其包括信号模拟器和负载模拟器；信号模拟器包括有多个功能按键、微控制单元、数字输入输出端口、模拟输入输出端口以及汽车总线的标准端口，微控制单元用于根据功能按键的指示输出预先设定的相应的BCM模块的输入信号，及对预先设定的BCM模块输出信号和实际反馈的BCM模块输出信号进行逻辑验证；BCM模块的输出信号一路至负载模拟器，一路反馈至微控制单元；而负载模拟器通过发光二极管显示BCM模块的工作状况。本发明的系统节约了BCM模块开发过程中的人力成本和验证时间，可广泛用于BCM模块开发验证工作中。

1、  一种BCM模块的逻辑验证系统，其特征在于：包括信号模拟器、负载模拟器；所述信号模拟器包括多个功能按键、微控制单元、数字输入输出端口、模拟输入输出端口以及汽车总线的标准端口，所述微控制单元用于根据功能按键的指示输出预先设定的相应的BCM模块的输入信号，及对预先设定的BCM模块输出信号和实际反馈回来的BCM模块输出信号进行逻辑验证；所述BCM模块接收来自信号模拟器的信号，其输出信号一路至所述负载模拟器，一路反馈至所述微控制单元；所述负载模拟器接收来自BCM模块的信号，通过发光二极管显示所述BCM模块的工作状况。

2、  按照权利要求1所述的BCM模块的逻辑验证系统，其特征在于：所述多个功能按键包括车灯功能按键、门锁功能按键、雨刮功能按键、天窗功能按键、座椅功能按键和车窗功能按键。

BCM模块的逻辑验证系统
技术领域
本发明涉及一种汽车车身控制产品，特别涉及一种汽车车身控制产品的逻辑验证系统。
背景技术
随着车身电器系统日益复杂化，车身控制器的输入信号迅速增加，信号的逻辑耦合也更加紧密。在汽车车身控制模块(Body Control Module，简称BCM)的开发过程中，用于控制逻辑验证的时间越来越长，对产品的上市时间产生巨大影响。
为完成BCM的逻辑验证，生产商往往通过增加辅助测试人员、搭建试验车(LabCar)的方式协助开发人员对BCM模块的各功能进行手工验证。其结果是一方面大大提高了BCM开发的人力成本；另一方面LabCar所需的各种控制开关零件往往不能按时到位，使验证工作不能顺利进行，最终导致产品延期上市。因此，开发BCM的逻辑验证系统是非常有必要的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种BCM模块的逻辑验证系统，其能降低BCM逻辑验证的成本和缩短验证周期。
为解决上述技术问题，本发明的BCM模块的逻辑验证系统，其包括信号模拟器、负载模拟器；信号模拟器包括多个功能按键、微控制单元、数字输入输出端口、模拟输入输出端口以及汽车总线的标准端口，所述微控制单元用于根据功能按键的指示输出预先设定的相应的BCM模块的输入信号，及对预先设定的BCM模块输出信号和实际反馈回来的BCM模块输出信号进行逻辑验证；所述BCM模块接收来自信号模拟器的信号，其输出信号一路至所述负载模拟器，一路反馈至所述微控制单元；所述负载模拟器接收来自BCM模块的信号，通过发光二极管显示所述BCM模块的工作状况。
本发明的BCM模块的逻辑验证系统，通过可编程的信号模拟器与负载模拟器，从根本上替代了辅助测试员与试验车，实现BCM模块信号输入，负载接收，以及BCM控制逻辑验证的全部工作。同时通过LED灯和MUC模块中的验证程序进行双重验证工作，确保结果的准确性。与现有采用的验证方法相比，节约了BCM模块开发过程中的人力成本和验证时间。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为本发明的BCM模块逻辑验证系统示意图；
图2为本发明的信号模拟器示意图；
图3为本发明的数字输出电路示意图；
图4为本发明的数字输入电路示意图；
图5为本发明的MCU辅助调试信号采集电路示意图；
图6为本发明的模拟输出电路示意图；
图7为本发明的模拟输入电路示意图；
图8为本发明的负载模拟器示意图；
图9为本发明的负载模拟器实现电路示意图。
具体实施方式
本发明的BCM模块的逻辑验证系统包括信号模拟器和负载模拟器，通过线束将信号模拟器、BCM模块以及负载模拟器连接成如图1所示的闭合回路。信号模拟器(见图2)包括多个功能按键，微控制单元(即MCU模块)。BCM模块控制的雨刮、门锁等车身电器的工作状态(或者说实现某种功能)同时受到3～5个开关信号(此类为数字信号)的影响，信号模拟器将这些相关的信号划放在一组，每组功能信号都有一个功能按钮触发。MCU模块可进行软件编程，根据BCM模块的相关信息将需要模拟的输入信号信息和相应的正确的BCM模块输出信号信息预先设定在MCU模块中，以及对预先设定的BCM输出信号和实际反馈采集的BCM输出信号进行逻辑验证程序。当信号模拟器上的某个功能按钮被按下后，信号模拟器中的MCU模块将输出相应的一组开关信号，通过输出端口电路转换为BCM模块适用的信号形式输出给BCM模块。
BCM模块的输入信号有模拟信号和数字信号，数字信号主要为车内的开关信号，而模拟信号主要为车内的传感器信号(温度、雨量、光强等)。故信号模拟器中包含有通用的数字输入输出端口和通用的模拟输入输出端口，信号模拟器中还包含有CAN总线、LIN总线以及K_LINE总线等汽车标准总线的接口，这几个端口电路均采用为现有通用的技术。数字输出端口具有三种功能：车内信号仿真输出、MCU模块辅助调试信号输出以及脉宽调制信号输出(汽车中传输的信号电压范围在0～12V，而MCU模块输入和输出的信号是0～5V)，一种常见的电路连接见图3，其中电压转换芯片为通用的开关芯片，主要是转换功能。其在实现车内信号仿真输出功能时的工作原理为：当电压转换芯片的输入端口输入控制信号为5V时，与之对应的输出端口将输出高电平(12V)；当电压转换芯片的输入端口输入控制信号为0V时，与之对应的输出端口将处于高阻状态。本发明的数字输入端口电路，其同样具有三种功能：标准输入信号采集、MCU辅助调试信号采集以及脉宽调制信号采集。标准输入信号采集的工作原理(见图4)为：大多数车内的速度信号通过一个漏极开路的MOS管实现，经电阻R2上拉后，整形为方波信号；方波信号经过D4与D5后，在三极管Q1的基极仍是方波信号，该信号控制三极管Q1，在Q1的集电极输出一个与其相位相反的方波信号(0～5V)，至MCU模块的终端引脚，进行计数。该电路中D4、D5起到保护作用，而R4与C4启动滤波、消抖的作用。在进行MCU辅助调试信号采集时，实现的数字输入电路(见图5)与上述稍微不同，输入信号通过D19限幅、电阻R18消抖后直接转输至MCU输入脚，其中电阻R28主要起限流保护作用。模拟输出电路具有两种功能：车内信号仿真输出(电平可调范围在0～12V，连续可调精度为0.1V)和MCU模块辅助调试信号输出(电平可调范围在0～5V，连续可调精度为0.2V)。一种通用的车内信号仿真输出端口电路结构见图6，在此的电压转换芯片(也为常用的一种模拟电压转换芯片)与上述用在数字电路中的有所不同。其能完成模拟电压输出，在输出范围0～12V之间可调，其工作原理是将12V电压以PWM(脉宽调制原理)方式输出，通过改变PWM的占空比，使电压转换芯片的输出电压值从0～12V之间变化。模拟输入电路具有两种功能：标准模拟信号采集(电平可调范围0～12V，连续可调精度为0.1V)；MCU辅助调试信号采集(电平可调范围0～5V，连续可调精度为0.2V)。一种通用的模拟信号采集电路见图7，其工作原理为：信号经过分压电阻处理后，将电压范围调整到0～5V的范围，用以满足MCU模块的模拟采样范围，线路中的电阻R和电容C构成提供滤波器，有效滤除了信号中的电磁干扰，而稳压管起限幅保护作用。信号模拟器中的CAN接口可采用CAN2.0B标准祯或CAN2.0B扩展祯，LIN接口可采用LIN1.3或LIN2.0。
从信号模拟器中输出的信号经BCM模块后输出至负载模拟器中，用于直观的验证BCM模块的工作状况。负载模拟器的框图见图8，各种测试不同功能的信号从相应的接口输入，经过前置处理电路送入故障开关，从故障开关出来信号进入LED灯，通过LED灯直观反应BCM工作的状况。图9给出了一个具体的实现电路，该电路中将输出信号的状态(高低电平)经由三极管转换成LED的开或关，在三极管的基极接收到高电平时，LED灯亮，而在三极管的基极接收到低电平时，LED灯不亮，由此来反应BCM模块输出信号的状况。同时从BCM模块输出信号反馈回信号模拟器中的MCU模块中，通过预先设定的逻辑验证程序对MCU模块中设定的BCM输出信号和实际采集的BCM模块信号进行逻辑验证。逻辑验证功能通过MCU中的软件实现：开发人员可以根据预定的输入、输出逻辑关系，首先设定信号模拟器输出特定的逻辑信号(序列)，然后通过反馈读取输出端信号状态，将其与预定逻辑关系匹配，如果符合则表明控制器的控制逻辑是正确的，反之表明控制器逻辑错误。
以测试BCM模块实现门锁模拟功能为例描述本发明的BCM逻辑验证系统的工作流程：首先在通过软件编程将所要测试的BCM模块的输入信号信息和相应的正确的输出信号信息写入MCU模块中；按下门锁功能按键进行门锁功能验证，触发MCU模块输出预先编辑的门锁输入信号，通过数字输出端口进行电压转换后输出至BCM模块；BCM模块接收到信号后，运行并输出信号至负载模拟器，通过LED灯反应输出信号的状态，系统运行时，可以根据LED的点亮或熄灭直观的判断线路中二极管负端的输入电平状态，进而对确定BCM的输出状态。例如：按设定BCM模块应该输出高电平，而LED灯却不亮，说明BCM模块该功能有故障。另一方面BCM模块的输出信号通过数字输入端口反馈至MCU模块中，由MCU模块中的逻辑验证程序对实际的输出信号和预先设定的输出信号进行逻辑验证，其结果可以通过与电脑连接进行显示。这样从两个方面进行验证，确保可结果的准确性。