用于车辆座椅的测试设备的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于车辆座椅的测试设备。


背景技术：

2.随着对驾驶舒适性和自动化的要求不断提高，可调节的车辆座椅已经普遍应用于车辆中。车辆座椅通常可以支持多种座椅功能、如姿态调节、通风、加热等，其中，姿态调节例如包括车辆座椅整体的水平位置调节和高度位置调节；头枕、座垫、靠背、腰靠等的水平位置、高度位置和倾斜角度调节。然而，为了保证座椅调节的安全性，车辆座椅需要接收车身can消息，以用于获取车辆的车身状态，由此例如实现座椅调节与车身状态相关联。对于单独的车辆座椅，车身状态信息(例如车速、车身角度以及电源管理状态等)在can总线上将显示为“未知”或“无效”，这种未知或无效的状态会导致座椅即便通电也无法正常调节，例如座椅无法前后移动，或者只能缓慢点动而无法连续移动。
3.由于车辆座椅需要接收车身can消息，所以目前对于车辆座椅的测试来说，整车环境必不可少。这引起测试效率的降低，并且使得某些要求车辆座椅独立运行的测试、如噪声测试、电磁兼容性(emv)测试等无法进行。此外，由于部分用于对车辆座椅进行调节的操作元件设置在车辆座椅上，所以难以在没有人员在场的情况下对车辆座椅进行调节。而且，对座椅的调节受限于座椅上所设置的操作元件的数量和功能，无法实现对座椅的全面的测试。
4.因此，亟需一种能够用于车辆座椅的测试设备，所述测试设备能够在没有整车环境的情况下实现车辆座椅的独立运行，并且在降低测试设备的硬件成本的情况下实现对车辆座椅的高效且全面的测试。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于，提出一种用于车辆座椅的测试设备。通过本实用新型的测试设备在没有整车环境的情况下实现车辆座椅的独立运行，并且在降低测试设备的硬件成本的情况下实现对车辆座椅的高效且全面的测试。
6.本实用新型涉及一种用于车辆座椅的测试设备，所述测试设备包括控制盒和操作装置，在操作装置上设置有对应于不同座椅功能的多个操作元件，在控制盒上构成有操作输入端和座椅连接端，所述操作输入端通过线缆与操作装置信号连接，而座椅连接端能够与车辆座椅的控制模块电气连接，所述控制盒包括stm32开发板和can收发器，所述stm32开发板的gpio引脚连接至所述操作输入端并且所述stm32开发板的can引脚连接至can收发器，以用于由can引脚周期性地输出预存储的车身can消息并且在通过操作元件触发相应的gpio引脚的情况下输出用于调节座椅功能的can信号，所述车身can消息和所述can信号通过can收发器传输至控制盒的座椅连接端。
7.按照本实用新型，所述测试设备的控制盒包括stm32开发板，所述stm32开发板集成有can总线功能。一方面，所述stm32开发板预存储有车身can消息并且利用现有技术中公
知的编程手段实现周期性地在其can引脚上输出所述车身can消息。所述车身can消息例如可以预先地从处于特定状态下的车辆的车身控制can总线上截取或者从车身电子控制单元中获取。此外，同样可能的是，通过简单的参数调节来修改所述车身can消息中某项数据的数值。另一方面，所述stm32开发板通过其多个gpio(通用输入输出)引脚经由操作输入端分别与操作装置的各个操作元件相连接。当操纵操作装置的某个操作元件时，与该操作元件相连接的相应的gpio引脚被触发、亦即发生电压改变。在stm32开发板中可以利用现有技术中公知的编程手段对所述多个gpio引脚进行配置，使得在各个gpio引脚被触发时相应地输出不同的can信号，以用于调节车辆座椅的不同座椅功能。由于所述stm32开发板提供了数十个gpio引脚，通过分别定义每个gpio引脚所对应的座椅功能，所述测试设备能实现对车辆座椅各项功能的高效且全面测试。
8.所述stm32开发板通过其can引脚经由can收发器与车辆座椅的控制模块通信连接。所述can收发器用于将stm32开发板的can引脚的电压信号转换成can总线中传递的差分信号，由此在控制盒的座椅连接端上符合can通信协议地输出所述车身can消息和所述can信号。通过本实用新型的测试设备，以简单的方式在通信方面为车辆座椅创建了所需的整车环境。
9.借助于本实用新型，所述操作装置可以代替座椅上的按钮和中控台上的按钮来调节不同座椅功能。尤其有利的是，由于所述控制盒与所述操作装置通过线缆信号连接，对座椅功能的调节可以远程地进行或者说无需人员处于待测的车辆座椅旁便可进行。这对于需要车辆座椅独立运行的测试、如噪声测试、电磁兼容性测试等是特别有利的。借助于本实用新型的测试设备，在噪声测试中可以将所述车辆座椅单独地置于消音室内，通过足够长的线缆来连接控制盒与操作装置，使得所述操作装置能够置于消音室外并且测试人员在消音室外操纵所述操作装置，因此能够降低甚至消除由于测试人员引起的噪音干扰、例如测试人员的呼吸声和操纵座椅上的按钮的声音。
10.还需要说明，由于stm32开发板本身的高性能、低成本、低功耗、体积小、高效、灵活、便于安装与调试、节省计算资源等特性，使得按照本实用新型的测试设备具有良好的灵活性、成本低廉并且方便携带。
11.按照本实用新型的一种实施方式，所述操作装置构成为用于调节车辆座椅的下述座椅功能之中的多项：车辆座椅整体的水平位置调节和高度位置调节；车辆座椅的头枕、座垫、靠背、腰靠的水平位置、高度位置和倾斜角度调节；车辆座椅的通风装置、加热装置的打开、关闭和档位。所述车辆座椅的控制模块在接收到所述测试设备的车身can消息和can信号后，可以激活车辆座椅上的相应的执行机构、例如用于调节相应座椅姿态的电机、通风装置和加热装置。按照本实用新型的测试设备附加于调节车辆座椅整体的水平位置和高度位置，还能够对车辆座椅进行更精细的调节，例如对车辆座椅的头枕、座垫、靠背、腰靠的水平位置、高度位置和倾斜角度进行调节。此外，还可以通过所述测试设备来改变车辆座椅的通风装置和加热装置接通状态和档位状态。按照本实用新型的测试设备能够根据车辆座椅的功能适应性地匹配stm32开发板上的所使用gpio引脚的数量和配置并且相应地适配操作元件的功能和数量。
12.按照本实用新型的一种实施方式，所述操作元件包括按键开关和/或档位开关。每个按键开关对应于stm32开发板的一个gpio引脚。例如为了实现对车辆座椅的水平位置调
节，所述操作装置可以包括座椅向前调节的按键开关和座椅向后调节的按键开关。当按下座椅向前调节的按键开关时，与座椅向前调节的按键开关相连接的gpio引脚电压改变，所述stm32开发板根据预先的配置输出相应的用于座椅向前调节的can信号，所述can收发器将所述can信号传输至车辆座椅的控制模块，所述控制模块在接收到所述can信号后操纵车辆座椅上的用于水平调节的电机，以实现对座椅整体的向前调节。此外，例如为了实现对车辆座椅的通风装置的调节，所述操作元件例如构造成档位开关，档位开关的各个触点分别对应通风装置的关闭、一档通风(即低速通风)、二挡通风(即中速通风)和三挡通风(即高速通风)。每个触点分别与stm32开发板上的一个gpio引脚相连接。当将用于通风装置的档位开关操纵至一档通风状态时，与所述一档通风的触点相连接的gpio引脚的电压改变，所述stm32开发板根据预先的配置输出用于通风装置的一档通风的can信号，所述can收发器将所述can信号传输至控制模块，所述控制模块在接收到所述can信号后调节车辆座椅上的通风装置的风扇的风速，以实现通风装置的一档通风。
13.按照本实用新型的一种实施方式，通过连续地操纵所述操作元件能实现对车辆座椅的连续调节。由于所述stm32开发板将车身can消息周期性地发送至控制模块，使得所述车辆座椅与测试设备保持持续的通信连接。当对所述操作元件进行连续的操纵时，与所述操作元件相连接的gpio引脚被连续地触发，所述stm32开发板在连续的发送周期内向控制模块持续地发送相应的can信号，由此实现对车辆座椅的连续调节。按照本实用新型，无需事先在生产线上对测试设备和车辆座椅的执行机构进行适配，而是仅需连续地操纵相应的操作元件就可以实现对车辆座椅的连续调节，由此简化对车辆座椅的调节。
14.按照本实用新型的一种实施方式，所述预存储的车身can消息包括下述车辆状态数据中的一项或多项：发动机转速、发动机扭矩、车内温度、行驶速度、转向角度、加速度和车身侧倾角。所述车身can消息例如可以预先地从处于特定状态(如静止或以预定速度直线行驶)下的车辆的车身控制can总线上截取或者从车身电子控制单元中获取并且预存储在所述stm32开发板上。还可以对所述车身can消息进行简单的参数调节、例如对所述车身can消息中某个数据的数值进行修改，以便在通信方面为车辆座椅模拟出不同的整车环境。
15.按照本实用新型的一种实施方式，所述座椅连接端构成为用于接收来自车辆座的控制模块的状态信息。由此，车辆座椅的状态信息可以从所述车辆座椅的控制模块经由can收发器传送至stm32开发板。所述状态信息例如可以包括车辆座椅的当前的水平位置和高度位置、车辆座椅的头枕、座垫、靠背、腰靠的当前的水平位置、高度位置和倾斜角度、车辆座椅的通风装置、加热装置的当前的接通状态和档位。基于此，所述测试设备还可以作为中间设备向其他检测装置、显示装置或第三方实验室转发车辆座椅的状态信息。因此，所述其他检测装置、显示装置或第三方实验室可以在不连接所述车辆座椅的情况下，仅通过与所述测试设备的stm32开发板相连接便可以获得车辆座椅的状态信息。
16.按照本实用新型的一种实施方式，所述测试盒包括开关，通过所述开关能接通和关断对stm32开发板的供电。当所述开关闭合时，所述stm32开发板例如可以从电源装置中取电，而当所述开关断开时，切断对stm32开发板的供电。按照本实用新型的一种优选的实施方式，所述测试盒包括继电器，所述继电器设置在座椅连接端和所述开关之间，通过所述继电器能接通和关断对控制模块的供电。通过简单地操纵所述开关和/或继电器，可以改变在所述测试设备与车辆座椅的控制模块之间的电气和通信状态。
17.按照本实用新型的一种实施方式，所述can收发器从stm32开发板上取电。所述stm32开发板在运行状态下在其输出电压引脚上具有输出电压，将所述can收发器的电源引脚与stm32开发板的输出电压引脚相连接，并且将can收发器的接地引脚与stm32开发板的接地引脚相连接，由此实现对can收发器的供电。
18.按照本实用新型的一种实施方式，所述stm32开发板为stm32f4系列，和/或所述can收发器的型号为tja1050。在此，实验证明，在本实用新型的测试设备中优选使用stm32开发板中单线程系列，以此可靠地实现车身can消息的稳定的发送周期并由此保证对车辆座椅的座椅功能的良好调节。
19.本实用新型的其它特征从附图以及对具体实施方式得出。所有上述在说明书中提到的特征和特征组合以及以下在具体实施方式中提到的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅能以相应给出的组合使用，而且能以其它组合使用，或者能在单独状态下使用。
附图说明
20.图1示出按照本实用新型的用于车辆座椅的测试设备连接到待测的车辆座椅的示意图；
21.图2示出按照本实用新型的用于车辆座椅的测试设备的控制盒的一种实施方式的示意性电路图；
22.图3示出与按照本实用新型的用于车辆座椅的测试设备的操作装置的一种实施方式的示意图。
具体实施方式
23.图1示出按照本实用新型的用于车辆座椅的测试设备连接到待测的车辆座椅的示意图。所述测试设备包括控制盒10和操作装置6。控制盒上构成有操作输入端3和座椅连接端13。控制盒10的操作输入端3通过线缆7与操作装置6信号连接。而控制盒10的座椅连接端13例如可以通过四芯电缆21经由座椅接口15与车辆座椅5的控制模块电气连接。
24.图2示出按照本实用新型的用于车辆座椅的控制盒的一种实施方式的示意性电路图。如图2所示，控制盒10包括stm32开发板1和can收发器2，所述stm32开发板1的gpio引脚22连接至所述操作输入端3并且所述stm32开发板1的can引脚连接至can收发器2，以用于由can引脚周期性地输出预存储的车身can消息并且在通过操作元件8触发相应的gpio引脚的情况下输出用于调节座椅功能的can信号，所述车身can消息和所述can信号通过can收发器2传输至控制盒10的座椅连接端13。
25.在所述stm32开发板1中可以预先设置发送can总线信号的发送周期，并且将车身can消息周期性地发送至车辆座椅5的未示出的控制模块，即，在每个发送周期内发送预存储在所述stm32开发板上的车身can消息，由此使所述车辆座椅与测试设备保持持续的通信连接。当操纵所述操作元件时，将所述can信号在下一个发送周期到达时发送至控制模块。因此，所述控制模块能在操作元件被操纵后实时地作出响应，实现对车辆座椅的高效调节。
26.在当前的实施例中，所述stm32开发板1的gpio引脚22为pd0至pd7、pf0至pf7。在所述控制盒10的面板20上设置有分别与pd0至pd7、pf0至pf7相连接的、包括两个九针接口的
操作输入端3。通过线缆7能够使stm32开发板1的多个gpio引脚22分别与操作装置的多个操作元件之一相连接。也可设想的是，根据车辆座椅的功能适应性地匹配stm32开发板上gpio引脚22的数量和操作元件的数量以及其他类型的操作输入端。在stm32开发板中可以利用现有技术中公知的编程手段对所述多个gpio引脚pd0至pd7、pf0至pf7进行配置，使得当所述stm32开发板上对应的gpio引脚发生电压改变时，所述stm32开发板根据所述配置输出不同的can信号，以用于调节车辆座椅的不同座椅功能。在当前的实施例中，所述测试设备的操作输入端3的两个九针接口中都有一个针脚与stm32开发板的具有 3.3v输出电压的vcc引脚相连接。通过线缆7，所述操作装置的每个操作元件在一侧与一个gpio引脚接通，而在另一侧共同连接至该 3.3v输出电压。因此，当操纵、如按下操作元件时，与该操作元件相连接的gpio引脚的电压跳变至3.3v。所述stm32开发板根据发生电压跳变的gpio引脚输出相应的can信号，以用于对座椅功能进行调节。
27.如图2示出，所述控制盒10的面板20上设置有用于与未示出的电源装置相连接的电源接口11和接地接口12。所述电源装置例如可以提供12v的电压，所述控制盒10的stm32开发板1经由电源接口11和接地接口12从电源装置中取电。所述can收发器2则从所述stm32开发板1上取电，如图2示出，将所述can收发器2的电源引脚vcc与stm32开发板1上的 5v输出电压引脚vout相连接，并且将can收发器2的接地引脚gnd与stm32开发板1的接地引脚gnd相连接，由此以stm32开发板1实现对can收发器的供电。所述控制盒10此外包括开关9和继电器4，所述开关9能接通和关断对stm32开发板1的供电，所述继电器4设置在所述开关9与可连接至车辆座椅5的控制模块的座椅连接端13之间，通过所述继电器4能接通和关断对控制模块的供电。
28.所述stm32开发板1通过其can引脚pb9、pb8经由can收发器2与车辆座椅5的控制模块通信连接。所述can收发器2的型号为tja1050。在当前的实施中，所述stm32开发板1的pb9引脚与can收发器的txd(发送数据)引脚相连接，并且stm32开发板1的pb8引脚与can收发器的rxd(接收数据)引脚相连接。所述can收发器2用于将stm32开发板1的can引脚pb9、pb8的电压信号转换成can总线中传递的差分信号，并且将所述差分信号经由can收发器2的can_h和can_l引脚输出至车辆座椅5的控制模块，由此实现控制盒10与车辆座椅5的控制模块的通信连接。所述面板20上设置有用于与控制模块相连接的座椅连接端13，可以通过四芯电缆来连接车辆座椅5的控制模块与所述座椅连接端13。由此能实现在控制盒10与车辆座椅5的控制模块之间的包括供电和通信的电气连接。如图2所示，所述座椅连接端13构成为四针接口，以用于分别提供can_h信号、can_l信号、供电电压和接地电压。
29.根据该实施方式，所述stm32开发板1将车身can消息周期性地发送至车辆座椅5的控制模块，并且在通过操作元件8触发相应的gpio引脚的情况下将用于调节座椅功能的can信号发送至控制模块。所述车身can消息包括发动机转速、发动机扭矩、车内温度、行驶速度、转向角度、加速度和车身侧倾角中的一项或多项。由于所述stm32开发板1将车身can消息周期性地发送至车辆座椅5的控制模块，使得所述车辆座椅与测试设备保持持续的通信连接。当对所述操作元件进行连续的操纵时，与所述操作元件相连接的gpio引脚被连续地触发，所述stm32开发板1在连续的发送周期内向控制模块发送相应的can信号，由此实现对车辆座椅的连续调节。优选地，所述座椅连接端13还可以构成为用于接收来自车辆座椅5的控制模块的状态信息。所述状态信息例如可以包括车辆座椅的当前的水平位置和高度位
置、车辆座椅的头枕、座垫、靠背、腰靠的当前的水平位置、高度位置和倾斜角度、车辆座椅的通风装置、加热装置的当前的接通状态和档位。由此，stm32开发板1可以获取来自车辆座椅5的控制模块的状态信息并且作为中间设备向其他检测装置、显示装置或第三方实验室转发所述状态信息。通过这样的方式，所述其他检测装置、显示装置或第三方实验室可以在不连接所述车辆座椅的情况下，仅通过与所述测试设备的stm32开发板1相连接便可以获得所述状态信息。
30.图3示出与按照本实用新型的控制盒10相连接的操作装置6的一种实施方式的示意图。在所述操作装置上设置有多个操作元件8，所述操作元件8可以包括按键开关和/或档位开关。在根据图3的实施例中示出，所述操作装置6上设有16个按键开关作为操作元件8。所述按键开关分别用于调节车辆座椅整体的向前、向后的水平位置和向上、向下的高度位置、用于调节靠背前倾、靠背后仰、座垫上翻、座垫下翻、通风装置的关闭、一档通风、二档通风和三档通风以及加热装置的关闭、一档加热、二档加热和三档加热。也可设想的是，根据座椅功能适应性地匹配操作元件的功能和数量。例如所述操作装置还可以包括用于调节车辆座椅的头枕、腰靠的水平位置、高度位置和倾斜角度等。
31.本实用新型不限于所示的实施例，而是包括或者延及可落入所附权利要求书的有效范围内的所有技术上的等效物。
32.在本技术文件中公开的特征不仅可以单独地而且可以以任意组合的方式对于实施例在不同的设计方案方面的实现来说是重要的并且可以被实现。
33.本实用新型虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。