一种商用车组合惯性传感器控制器及汽车制造技术

本实用新型专利技术涉及传感器领域，公开了一种商用车组合惯性传感器控制器及汽车，包括PCB板，PCB板上安装有MCU、组合惯性传感器、CAN总线模块以及电源转化模块，组合惯性传感器集成了三个MEMS传感器分别用于检测X轴、Y轴、Z轴方向上的加速度信号，其中用于与汽车X轴的对应的传感器为a

【技术实现步骤摘要】
一种商用车组合惯性传感器控制器及汽车


[0001]本技术涉及传感器领域，尤其涉及了一种商用车组合惯性传感器控制器及汽车。

技术介绍

[0002]随着汽车电子的迅猛发展，越来越多的汽车电子产品因运而生，例如车身电子稳定系统(ESC)、自动巡航系统、坡道辅助系统、大灯跟随系统、电子驻车制动系统、以及近几年在防抱死制动系统与防滑系统的基础上发展起来的，主要用于改善载货汽车的制动性能的电子制动控制系统，它们大都会用到横向加速度传感器、纵向加速度传感器或者角速度传感器中的一种或者多种，并且它们大都与汽车安全相关。一种模式是它们各自集成自己需要的传感器，,这种模式比较普遍，还有一种模式是把它们需要的传感器信号集成在一起然后通过CAN总线资源共享。MEMS传感器即微机电系统(Microelectro Mechanical Systems)，是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域。中国专利CN201680036437.8提供了一种惯性传感器，经过四十多年的发展，已成为世界瞩目的重大科技领域之一。与传统的传感器相比，它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。同时，在微米量级的特征尺寸使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。
[0003]随着ISO 26262功能安全标准的实施，并且覆盖到商用车，商用车主机厂对于电控系统的汽车功能安全等级的要求也成为零部件配套条件之一。ISO 26262标准对系统做功能设计时，前期重要的一个步骤是对系统进行危害分析和风险评估，识别出系统的危害和对危害的风险等级进行评估。然后，针对每种危害确定一个安全目标，由安全目标导出系统级别的安全需求，在将安全需求分配到各子零件的硬件和软件。硬件上的双冗余设计是一种常用模式，比如HHC需要的纵向加速度传感器信号，采用两个纵向加速度传感器的硬件上的双冗余设计，但这样成本势必会增加，对应控制器在布置冗余的传感器时消耗的空间变大和MCU的硬件资源需求增加等，于小型化、轻量化、低成本的需要相违背。

技术实现思路

[0004]本技术针对集成的惯性传感器的缺点，提供一种商用车组合惯性传感器控制器。
[0005]为了解决上述技术问题，本技术通过下述技术方案得以解决：
[0006]一种商用车组合惯性传感器控制器，包括PCB板，PCB板上安装有MCU、组合惯性传感器、CAN总线模块以及电源转化模块，组合惯性传感器集成了三个MEMS传感器分别用于检测X轴、Y轴、Z轴方向上的加速度信号，其中用于与汽车X轴的对应的传感器为a
x
传感器，用于与汽车Y轴的对应的传感器为a
y
传感器；a
x
传感器的ax轴线与a
y
传感器的ay轴线相互位于同一平面上且相互垂直，a
x
传感器的ax轴线与车辆的X轴的夹角为α，α大于0度小于90度。
[0007]作为优选，α的角度为45度。
[0008]作为优选，控制器包括壳体和底罩，PCB板安装在壳体内并通过螺钉和壳体固定连接，壳体的外侧面设置有用于卡扣的凸起，底罩侧板的内侧设置有与凸起形状匹配的卡槽，装配时底罩通过凸起和卡槽的配合实现与壳体的固定，底罩密封在壳体的开口端使壳体内部形成密闭空间。
[0009]作为优选，壳体的开口端外侧边部设置有定位槽，密封圈卡设在定位槽上，底罩内侧的底部设置有环状的装配槽，装配状态时密封圈卡在装配槽内实现底罩和壳体的密封。
[0010]作为优选，壳体用于和底罩装配的部分整体为矩形。
[0011]作为优选，凸起的截面为直角梯形，凸起包括形状为斜面的滑移面和用于和卡槽卡口的平面。
[0012]作为优选，壳体的边部设至有与壳体侧面垂直的抵触面，底罩开口端端面与抵触面抵触。
[0013]作为优选，电源转化模块的供电电压范围为6V～35V。
[0014]作为优选，壳体上还设只有勇于安装控制器的螺纹孔，螺纹孔的个数为2个，两个螺纹孔轴线相互平行且所在平面与ax轴线、ay轴线所在平面平行。
[0015]汽车，装配有上述的一种商用车组合惯性传感器控制器。
[0016]通过以上技术方案，本技术具有以下技术效果：
[0017]本技术利用传感器的布置方式的改变，为上一级的系统满足ISO 26262功能安全系统级别的安全需求打下了基础，降低了因硬件失效导致的危害的可能性。而且，本技术结果简单，测量精度高，另外高集成度使整体体积更小，当碰撞发生时大大降低了其它零部件碰到商用车组合惯性传感器控制器壳体而造成加速度信号不真实的可能性，同时也大大降低了成本。而且壳体结构设计的密封结构具有安装简单，密封可靠的优点。
附图说明
[0018]图1为装置的整体结构示意图。
[0019]图2为装置去除底罩的爆炸图。
[0020]图3为装置去除底罩的爆炸图。
[0021]图4为底罩的结构图。
[0022]图5是控制示意图。
[0023]图6是ax传感器、ay传感器与X轴、Y轴的位置图。
[0024]附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1—PCB板、2—MCU、3—组合惯性传感器、4—CAN总线模块、5—电源转化模块、9—壳体、10—底罩、11—螺钉、12—凸起、14—卡槽、16—定位槽、17—密封圈、18—装配槽、19—滑移面、21—平面、20—螺纹孔。
具体实施方式
[0025]下面结合附图与实施例对本技术作进一步详细描述。
[0026]实施例1
[0027]一种商用车组合惯性传感器3控制器，包括PCB板1，PCB板1上安装有MCU2、组合惯性传感器3、CAN总线模块4以及电源转化模块5，组合惯性传感器3集成了三个MEMS传感器分别用于检测X轴、Y轴、Z轴方向上的加速度信号，其中用于与汽车X轴的对应的传感器为a
x
传
感器，用于与汽车Y轴的对应的传感器为a
y
传感器；a
x
传感器的ax轴线与a
y
传感器的ay轴线相互位于同一平面21上且相互垂直，a
x
传感器的ax轴线与车辆的X轴的夹角为α，α大于0度小于90度。本方案中通过对a
x
传感器、a
y
传感器的安装位置进行调整实现双冗余功能，原因在于MCU2可以将采集到的ax的加速度值经过三角函数的运算后计算出汽车X轴和汽车Y轴两个加速度值通过CAN总线模块4发送到整车CAN总线上，同样MCU2将采集到的ay的加速度值经过三角函数的运算后计算出汽车X轴和汽车Y轴两个加速度值通过CAN总线模块4发送到整车CAN总线上。因为与汽车的X/Y轴线存在角度，所以三角函数计算可以得出ax传感器以及ay传感器均在X轴以及Y轴上，所以可以采集两组X轴方向以及Y轴方向的数据，提高了数据的准确性。
[0028]为了方便计算，本实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种商用车组合惯性传感器控制器，其特征在于：包括PCB板(1)，PCB板(1)上安装有MCU(2)、组合惯性传感器(3)、CAN总线模块(4)以及电源转化模块(5)，组合惯性传感器(3)集成了三个MEMS传感器分别用于检测X轴、Y轴、Z轴方向上的加速度信号，其中用于与汽车X轴的对应的传感器为a
x
传感器，用于与汽车Y轴的对应的传感器为a
y
传感器；a
x
传感器的ax轴线与a
y
传感器的ay轴线相互位于同一平面(21)上且相互垂直，a
x
传感器的ax轴线与车辆的X轴的夹角为α，α大于0度小于90度。2.根据权利要求1所述的一种商用车组合惯性传感器控制器，其特征在于：α的角度为45度。3.根据权利要求2所述的一种商用车组合惯性传感器控制器，其特征在于：控制器包括壳体(9)和底罩(10)，PCB板(1)安装在壳体(9)内并通过螺钉(11)和壳体(9)固定连接，壳体(9)的外侧面设置有用于卡扣的凸起(12)，底罩(10)侧板的内侧设置有与凸起(12)形状匹配的卡槽(14)，装配时底罩(10)通过凸起(12)和卡槽(14)的配合实现与壳体(9)的固定，底罩(10)密封在壳体(9)的开口端使壳体(9)内部形成密闭空间。4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘旺昌，陈钢强，陈腾炜，李少峰，吕佳勇，楼乔卡，
申请(专利权)人：浙江万安科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：