车用组合传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种同时采集汽车加速度和横摆角速度信号的组合传感器，包括单片机、加速度传感器工作电路模块、加速度模拟信号滤波电路模块、横摆角速度传感器工作电路模块、横摆角速度模拟信号的滤波电路模块、ＣＡＮ总线光耦电路模块、ＣＡＮ总线收发器电路模块、排针插座。本实用新型专利技术能够采集到汽车行驶过程中的加速度和横摆角速度传感器输出的模拟电压信号，可直接输出模拟信号，也可经ＡＤ转换为数字信号后，由ＣＡＮ控制器以ＣＡＮ信号发送出去。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种传感器，具体的说是一种车用组合传感器。
技术介绍
德国零部件公司博世发布调查报告称，预计在2012年，汽车电子稳定程序(ESP， 也称ESC)的全球装备率，有望从2007年的34%提高到52%，其中美国的ESP装备率将接 近100% ，它是继ABS系统后的更加安全有效的汽车主动安全装置。 ESP系统主要由轮速传感器、方向盘转角传感器、横摆角速度传感器、加速度传感 器、压力调节器、电控单元等组成。其中横摆角速度传感器和加速度传感器采集到的信号是 ESP系统的ECU判断汽车状态的最为关键核心的信号。 目前，国内还有没有开发出自己的ESP系统，仍处于研究开发初期。国外公司的产 品，已经有2轴(侧向加速度与横摆角速度)组合传感器的应用，但还未见有3轴(另加一 纵向加速度)组合传感器的应用，且多以模拟量信号输出，难以实现传感器的共享，也容易 受到外界的干扰。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对以上现有技术存在的缺点，提出一种在 汽车行驶过程中能够采集到双轴(X轴和Y轴)加速度传感器和横摆角速度传感器输出的 模拟信号，并将采集到的多轴信号以模拟信号和CAN信号两种信号方式输出的车用组合传 感器。 本技术解决以上技术问题的技术方案是车用组合传感器，由单片机、加速度 传感器工作电路模块、加速度模拟信号滤波电路模块、横摆角速度传感器工作电路模块、横 摆角速度模拟量信号滤波电路模块、CAN总线光耦电路模块、CAN总线收发器电路模块、排 针插座组成，加速度传感器工作电路模块输出的纵向及横向加速度模拟信号通过加速度模 拟信号滤波电路模块滤波后输入单片机，横摆角速度传感器工作电路模块输出的横摆角速 度模拟信号通过横摆角速度模拟信号滤波电路模块滤波后输入单片机，横摆角速度传感器 工作电路模块输出的温度模拟信号直接输入单片机，单片机根据温度模拟信号的AD转换 值，确定当前温度，并对横摆角速度模拟信号的AD转换值进行温度补偿，单片机将横摆角 速度模拟信号温度补偿后的AD转换值和纵向及横向加速度模拟信号的AD转换值合并为一 组多轴信号输出到CAN总线光耦电路模块，CAN总线光耦电路模块将前述多轴信号输出到 CAN总线收发器电路模块，CAN总线收发器电路模块将前述多轴信号以CAN信号的形式输出 到排针插座。 本技术的车用组合传感器，加速度模拟信号滤波电路模块，除了将纵向及横 向加速度模拟信号输出到单片机外，还将纵向及横向加速度模拟信号输出到排针插座。横 摆角速度模拟信号滤波电路模块除了将横摆角速度模拟信号输出到单片机外，还将横摆角 速度模拟信号输出到排针插座。横摆角速度传感器工作电路模块除了将温度模拟信号输出到单片机外，还将温度模拟信号输出到排针插座。 本技术的优点是本技术能够采集到汽车行驶过程中的加速度和横摆角 速度传感器输出的模拟电压信号，可直接输出模拟信号，也可经AD转换为数字信号后，以 CAN信号发送出去。可实现传感器的共享，不易受到外界的干扰。附图说明图1是本技术的组成模块图。 图2是横摆角速度传感器ADXRS613工作电路模块和横摆角速度模拟信号的滤波 电路模块图。 图3是加速度传感器ADXL203工作电路模块和加速度模拟信号滤波电路模块图。 图4是单片机MC9S08DZ16MLC工作电路模块图。 图5是单片机MC9S08DZ16MLC复位电路和仿真器接口电路图。 图6是第一块光耦芯片HCPL2630的工作电路模块图。 图7是第二块光耦芯片HCPL2630的工作电路模块图。 图8是CAN收发器工作电路模块图。具体实施方式实施例一 本实施例的组成模块如图1所示，是一种汽车加速度和横摆角速度多轴模拟量值 采集并以模拟信号和CAN信号的形式输出的组合传感器，由单片机3、加速度传感器工作电 路模块7、加速度模拟信号滤波电路模块8、横摆角速度传感器工作电路模块1、横摆角速度 模拟信号滤波电路模块2、 CAN总线光耦电路模块4、 CAN总线收发器电路模块5、排针插座 6组成。 加速度传感器工作电路模块7输出的纵向及横向加速度模拟信号通过加速度模 拟信号滤波电路模块8滤波后输入单片机3，横摆角速度传感器工作电路模块1输出的横 摆角速度模拟信号通过横摆角速度模拟信号滤波电路模块2滤波后输入单片机3，单片机3 将前述两组模拟输入信号转换为数字信号，并通过单片机3自带的CAN控制器，将转换后的 数字信号合并成一组多轴信号输出到CAN总线光耦电路模块4， CAN总线光耦电路模块4将 前述多轴信号输出到CAN总线收发器电路模块5， CAN总线收发器电路模块5将前述多轴信 号以CAN信号的形式输出到排针插座6。 加速度模拟信号滤波电路模块8，除了将纵向及横向加速度模拟信号输出到单片 机3夕卜，还将纵向及横向加速度模拟信号直接输出到排针插座6。 横摆角速度模拟信号滤波电路模块2，除了将横摆角速度模拟信号和温度模拟信 号输出到单片机3夕卜，还将横摆角速度模拟信号和温度模拟信号直接输出到排针插座6。 如图2，在横摆角速度传感器工作电路模块1中，为了提高横摆角速度传感器芯片 ADXRS613(以下简称ADXRS613)电源的质量，在ADXRS613的VDD脚和PGND脚之间增加电 容C4和电容C6，在AVCC引脚和AGND引脚之间增加电容C5和电容C7，用于对电源中的干 扰和杂质信号进行过滤。ADXRS613为模拟器件而单片机3为数字器件，为了最大程序上减 小数字电路对模拟电路的干扰，ADXRS613和单片机3要分别使用不同的5V电源供电。为了避免造成浮地，在排针插座6处，将两者电源地单点连接。在ADXRS613的VDD引脚和电 源之间增加一个电阻Rl，在电源和ADXRS613的AVcc引脚之间增加一个电阻R2，以减小组 合传感器电路板上的数字工作电路对传感器输出信号的干扰。ADXRS613输出的横摆模拟 电压信号通过设置横摆角速度模拟信号滤波电路模块2中电容Cl值的大小，可以调节其带 宽。例如Cl = 0. OluF时，带宽为80HZ。横摆角速度的模拟电压信号经ADXRS613的Bl和 A2两个引脚输出，ADXRS613内置的温度传感器输出的模拟电压信号经F3和G3引脚输出。 如图3，加速度传感器工作电路模块7中的加速度传感器芯片采用的ADXL203芯片 (以下简称ADXL203)，能够采集到双轴(X轴和Y轴)加速度信号，量程为± 1. 7g。 ADXL203 输出的模拟信号的带宽可以通过改变加速度模拟信号滤波电路模块8中的电容C19和电容 C20值的大小进行设置。通过改变电容C19和电容C20的值，ADXL203输出的模拟信号的带 宽可在10-500HZ之间进行调节。ADXL203带有自测功能，可以方便的检测传感器是否正常 工作。ADXL203为模拟器件可与ADXRS613共用一个电源。在ADXL203的工作电路模块中， 为了提高ADXL203电源的质量，在ADXL203的Vs和COM之间增加电容C14和电容C15对 电源的高低频干扰信号进行过滤。在电源与ADXL203的VDD引脚之间需增加一个电阻R5， 以减小组合传感器电路板上的数字工作电路对ADXL203输出信号造成的干扰。ADXL20本文档来自技高网...

【技术保护点】
车用组合传感器，其特征在于：由单片机（３）、加速度传感器工作电路模块（７）、加速度模拟信号滤波电路模块（８）、横摆角速度传感器工作电路模块（１）、横摆角速度模拟信号滤波电路模块（２）、ＣＡＮ总线光耦电路模块（４）、ＣＡＮ总线收发器电路模块（５）、排针插座（６）组成，所述加速度传感器工作电路模块（７）输出的纵向及横向加速度模拟信号通过所述加速度模拟信号滤波电路模块（８）滤波后输入单片机（３），所述横摆角速度传感器工作电路模块（１）输出的横摆角速度模拟信号通过所述横摆角速度模拟信号滤波电路模块（２）滤波后输入单片机（３），所述横摆角速度传感器工作电路模块（１）输出的温度模拟信号直接输入单片机（３），所述单片机（３）根据温度模拟信号的ＡＤ转换值，确定当前温度，并对横摆角速度模拟信号的ＡＤ值转换进行温度补偿，所述单片机（３）将横摆角速度模拟信号温度补偿后的ＡＤ转换值和纵向及横向加速度模拟信号的ＡＤ转换值合并为一组多轴信号输出到所述ＣＡＮ总线光耦电路模块（４），所述ＣＡＮ总线光耦电路模块（４）将前述多轴信号输出到所述ＣＡＮ总线收发器电路模块（５），所述ＣＡＮ总线收发器电路模块（５）将前述多轴信号以ＣＡＮ信号的形式输出到所述排针插座（６）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张丙军，宋彪，钟国华，
申请(专利权)人：南京汽车集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]