試驗數(shù)據(jù)記錄裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種試驗數(shù)據(jù)記錄裝置，其特征在于：主控微處理器分別與接口芯片、存儲器、CAN收發(fā)器、實時時鐘相連接，主控微處理器內(nèi)嵌有上位機(jī)接口模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、CAN通信模塊、協(xié)議解析模塊、時間戳模塊；主控微處理器的外圍電路中上位機(jī)接口模塊與接口芯片通過并行總線連接，建立裝置與上位計算機(jī)的數(shù)據(jù)連接；該裝置數(shù)據(jù)記錄過程無需人工干預(yù)，可隨試驗系統(tǒng)上電、掉電，自動啟動、停止數(shù)據(jù)記錄過程，自動保存數(shù)據(jù)，同時又無需新增外部傳感器，ECU也無需針對本裝置編寫新的軟件，解決了監(jiān)視可靠性試驗過程占用人力、物力的問題，也解決了試驗系統(tǒng)偶發(fā)性故障現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集困難的問題。
【專利說明】試驗數(shù)據(jù)記錄裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種試驗數(shù)據(jù)記錄裝置，特別是涉及車用電子控制系統(tǒng)(E⑶)開發(fā)、試驗領(lǐng)域，尤其是柴油機(jī)電子控制單元(EECU)、整車電子控制單元(VECU)開發(fā)、試驗領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著商用車與乘用車的功能越來越豐富、排放法規(guī)要求越來越嚴(yán)格，電子控制單元(以下簡稱ECU)的應(yīng)用日益增加，ECU軟件的復(fù)雜程度也越來越高，需要越來越多的試驗來驗證產(chǎn)品設(shè)計的正確性和可靠性。在ECU產(chǎn)品開發(fā)初期，尤其是ECU產(chǎn)品尚不成熟之時，往往需要大量熟悉該ECU軟硬件結(jié)構(gòu)的開發(fā)人員長時間進(jìn)行跟車試驗，占用大量人力物力，進(jìn)而影響開發(fā)進(jìn)度。針對上述狀況，國內(nèi)提出并實現(xiàn)了一些解決方案，如專利CN201110394017.6、CN200910185444.6。但專利 CN201110394017.6 側(cè)重于 ECU 標(biāo)定方向，而且依賴于人機(jī)接口的交互操作，無法實現(xiàn)長時間連續(xù)的、無人值守的試驗數(shù)據(jù)采集；專利CN200910185444.6則側(cè)重于E⑶的故障診斷方向，依賴于整車控制器所提供的故障信息，數(shù)據(jù)范圍狹窄，用途有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中面臨的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種試驗數(shù)據(jù)記錄裝置，該裝置數(shù)據(jù)記錄過程無需人工干預(yù)，可隨試驗系統(tǒng)上電、掉電，自動啟動、停止數(shù)據(jù)記錄過程，自動保存數(shù)據(jù)，同時又無需新增外部傳感器，ECU也無需針對本裝置編寫新的軟件，解決了監(jiān)視可靠性試驗過程占用人力、物力的問題，也解決了試驗系統(tǒng)偶發(fā)性故障現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集困難的問題。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:一種試驗數(shù)據(jù)記錄裝置，其特征在于:主控微處理器分別與接口芯片、存儲器、CAN收發(fā)器、實時時鐘相連接，主控微處理器內(nèi)嵌有上位機(jī)接口模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、CAN通信模塊、協(xié)議解析模塊、時間戳模塊；主控微處理器的外圍電路中上位機(jī)接口模塊與接口芯片通過并行總線連接，建立裝置與上位計算機(jī)的數(shù)據(jù)連接；數(shù)據(jù)存儲模塊與存儲器通過SPI總線連接，實現(xiàn)裝置的存取監(jiān)控數(shù)據(jù)記錄文件、監(jiān)控配置文件功能；CAN通信模塊與CAN收發(fā)器通過SPI總線連接，建立裝置與ECU的CAN數(shù)據(jù)連接；時間戳模塊與實時時鐘通過并行總線連接，使主控微處理器能夠從實時時鐘芯片獲取精確的系統(tǒng)時間；DC/DC轉(zhuǎn)換器為主控微處理器及其他外圍電路提供5V電源；
所述的主控微處理器內(nèi)的協(xié)議解析模塊與CAN通信模塊具有報文通信關(guān)系，一方面，CAN通信模塊收到來自ECU的報文，需要由協(xié)議解析模塊進(jìn)行解析，得到監(jiān)控數(shù)據(jù)，另一方面，協(xié)議解析模塊將配置數(shù)據(jù)打包為CAN報文，通過CAN通信模塊發(fā)送至ECU以告知ECU發(fā)送哪些監(jiān)控數(shù)據(jù)以及如何發(fā)送這些數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲模塊與協(xié)議解析模塊具有數(shù)據(jù)通信關(guān)系，協(xié)議解析模塊將來自ECU的監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)存儲模塊，以監(jiān)控數(shù)據(jù)文件的形式存入存儲器，并接收來自數(shù)據(jù)存儲模塊從存儲器讀出的配置數(shù)據(jù)并打包為CAN報文，最終將其發(fā)送至ECU ;協(xié)議解析模塊還從時間戳模塊接收時間戳信息，協(xié)議解析模塊將從ECU收到的監(jiān)控數(shù)據(jù)與時間戳內(nèi)含有的精確時間信息合成，一并存入存儲器；上位機(jī)接口模塊與數(shù)據(jù)存儲模塊具有文件通信關(guān)系，當(dāng)裝置連接上位計算機(jī)時，上位機(jī)接口模塊接收來自上位機(jī)的配置數(shù)據(jù)文件，傳輸至數(shù)據(jù)存儲模塊存入存儲器，而數(shù)據(jù)存儲模塊又將監(jiān)控數(shù)據(jù)文件從存儲器讀出，傳輸至上位機(jī)接口模塊，最終輸出至上位計算機(jī)。
[0005]本發(fā)明的積極效果是通過一個或多個微處理器配合外圍電路，與E⑶內(nèi)的CCP、XCP、UDS基于CAN總線的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議棧相連接，根據(jù)試驗人員配置的監(jiān)控數(shù)據(jù)列表，從ECU的隨機(jī)存儲器內(nèi)周期讀取任意狀態(tài)變量，加蓋時間戳后存入大容量固定存儲設(shè)備，如FLASH、EEPR0M、微型硬盤等，或存入可移動存儲設(shè)備，如SD卡、CF卡、記憶棒、USB閃存盤等，試驗人員可定期將本裝置與上位計算機(jī)通過無線或有線的通信接口，包括USB總線、CAN總線、串行總線、藍(lán)牙接口，與裝置相連接，讀取存儲設(shè)備內(nèi)的數(shù)據(jù)記錄文件，加以分析；數(shù)據(jù)記錄過程無需人工干預(yù)，可隨試驗系統(tǒng)上電、掉電，自動啟動、停止數(shù)據(jù)記錄過程，自動保存數(shù)據(jù)，同時又無需新增外部傳感器，ECU也無需針對本裝置編寫任何代碼，達(dá)到了快速建立輕量級、定制化、低成本、無人值守、高可靠的試驗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明的功能模塊圖。
[0007]圖2為試驗數(shù)據(jù)記錄裝置與E⑶及其他設(shè)備連接圖。
【具體實施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述:
一種試驗數(shù)據(jù)記錄裝置，其特征在于:主控微處理器6分別與接口芯片1、存儲器2、CAN收發(fā)器9、實時時鐘11相連接，主控微處理器6內(nèi)嵌有上位機(jī)接口模塊4、數(shù)據(jù)存儲模塊5、CAN通信模塊7、協(xié)議解析模塊10、時間戳模塊8 ;主控微處理器的外圍電路中上位機(jī)接口模塊4與接口芯片I通過并行總線連接，建立裝置與上位計算機(jī)的數(shù)據(jù)連接；數(shù)據(jù)存儲模塊5與存儲器2通過SPI總線連接，實現(xiàn)裝置的存取監(jiān)控數(shù)據(jù)記錄文件、監(jiān)控配置文件功能；CAN通信模塊7與CAN收發(fā)器9通過SPI總線連接，建立裝置與ECU的CAN數(shù)據(jù)連接；時間戳模塊8與實時時鐘11通過并行總線連接，使主控微處理器能夠從實時時鐘芯片獲取精確的系統(tǒng)時間；DC/DC轉(zhuǎn)換器3為主控微處理器及其他外圍電路提供5V電源；
所述的主控微處理器內(nèi)的協(xié)議解析模塊10與CAN通信模塊7具有報文通信關(guān)系，一方面，CAN通信模塊收到來自ECU的報文，需要由協(xié)議解析模塊進(jìn)行解析，得到監(jiān)控數(shù)據(jù)，另一方面，協(xié)議解析模塊將配置數(shù)據(jù)打包為CAN報文，通過CAN通信模塊發(fā)送至ECU以告知ECU發(fā)送哪些監(jiān)控數(shù)據(jù)以及如何發(fā)送這些數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲模塊5與協(xié)議解析模塊10具有數(shù)據(jù)通信關(guān)系，協(xié)議解析模塊將來自ECU的監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)存儲模塊，以監(jiān)控數(shù)據(jù)文件的形式存入存儲器2，并接收來自數(shù)據(jù)存儲模塊從存儲器讀出的配置數(shù)據(jù)并打包為CAN報文，最終將其發(fā)送至ECU ;協(xié)議解析模塊10還從時間戳模塊8接收時間戳信息，協(xié)議解析模塊將從ECU收到的監(jiān)控數(shù)據(jù)與時間戳內(nèi)含有的精確時間信息合成，一并存入存儲器；上位機(jī)接口模塊4與數(shù)據(jù)存儲模塊5具有文件通信關(guān)系，當(dāng)裝置連接上位計算機(jī)時，上位機(jī)接口模塊接收來自上位機(jī)的配置數(shù)據(jù)文件，傳輸至數(shù)據(jù)存儲模塊存入存儲器2，而數(shù)據(jù)存儲模塊又將監(jiān)控數(shù)據(jù)文件從存儲器讀出，傳輸至上位機(jī)接口模塊，最終輸出至上位計算機(jī)。[0009]實施例1
使用時由用戶首先在上位計算機(jī)中列出所關(guān)心的ECU狀態(tài)變量列表，以及各狀態(tài)變量的期望監(jiān)控周期，再由裝置配套的上位機(jī)查詢ECU的MAP文件，得到各狀態(tài)變量對應(yīng)的、在E⑶地址空間內(nèi)的內(nèi)存地址，將上述內(nèi)存地址和監(jiān)控周期寫入監(jiān)控配置文件，經(jīng)圖1所示接口芯片1、上位機(jī)接口模塊4、數(shù)據(jù)存儲模塊5，最終存入存儲器2;裝置上電啟動時，裝置首先從存儲器2讀取監(jiān)控配置文件，待裝置與ECU建立連接成功后，將監(jiān)控配置文件經(jīng)協(xié)議解析模塊10解析為配置數(shù)據(jù)并打包為配置報文，經(jīng)CAN通信模塊7發(fā)送至ECU，建立ECU內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議棧需要采集、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)變量列表，完成監(jiān)控配置。
[0010]監(jiān)控配置完成后，E⑶將包含監(jiān)控數(shù)據(jù)的CAN報文發(fā)送至圖1所示CAN通信模塊7，由協(xié)議解析模塊10拆解CAN報文，提取其中的有效試驗數(shù)據(jù)，并將其與從時間戳模塊8讀取的精確時鐘相結(jié)合，完成數(shù)據(jù)的時間定位，交由數(shù)據(jù)存儲模塊5緩沖并保存至存儲器2 ；裝置與上位計算機(jī)連接時，數(shù)據(jù)存儲模塊5將監(jiān)控數(shù)據(jù)記錄文件從存儲器2中讀出，經(jīng)上位機(jī)接口模塊4傳輸至上位計算機(jī)，最終由上位計算機(jī)軟件完成數(shù)據(jù)的分析、轉(zhuǎn)換等工作。
[0011]附圖2是本發(fā)明所述裝置與ECU及其他設(shè)備的連接圖，附圖2僅是本發(fā)明所述裝置的一個實施形式，不代表其他可能的實施形式。
[0012]在執(zhí)行新的數(shù)據(jù)記錄任務(wù)之前，需要連接上位計算機(jī)，寫入新任務(wù)對應(yīng)的配置文件。在圖2所述的實施方式中，裝置與上位計算機(jī)通過USB接口建立數(shù)據(jù)連接，上位計算機(jī)將生成完畢的配置文件寫入至裝置的存儲器中，完成數(shù)據(jù)記錄任務(wù)的配置，此后即可不必連接上位計算機(jī)。
[0013]在進(jìn)行試驗數(shù)據(jù)記錄時，與E⑶僅通過CAN總線進(jìn)行連接，例如通過卡車OBD接口內(nèi)含的標(biāo)定CAN總線連接；裝置可與ECU共享24V或12V供電電源，或另接9V至35V直流電源，接通電源裝置即開始工作，嘗試與ECU建立CAN通信連接，連接成功后向ECU發(fā)送配置信息報文，完成配置后ECU即開始發(fā)送試驗數(shù)據(jù)，裝置接收并存儲這些數(shù)據(jù)，直至ECU或裝置掉電。記錄過程中，試驗人員可在其感興趣的事件發(fā)生時按下裝置按鍵，標(biāo)記當(dāng)前工況，該標(biāo)記將與當(dāng)前試驗數(shù)據(jù)同時存儲。
[0014]本發(fā)明所述裝置完成試驗數(shù)據(jù)記錄任務(wù)后，即可連接上位計算機(jī)導(dǎo)出數(shù)據(jù)記錄文件。在圖2所述的實施方式中，裝置與上位計算機(jī)通過USB接口建立數(shù)據(jù)連接，裝置將存儲器中的試驗數(shù)據(jù)記錄文件發(fā)送至上位計算機(jī)，由上位計算機(jī)完成數(shù)據(jù)的分析工作。
【權(quán)利要求】
1.一種試驗數(shù)據(jù)記錄裝置，其特征在于:主控微處理器分別與接口芯片、存儲器、CAN收發(fā)器、實時時鐘相連接，主控微處理器內(nèi)嵌有上位機(jī)接口模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、CAN通信模塊、協(xié)議解析模塊、時間戳模塊；主控微處理器的外圍電路中上位機(jī)接口模塊與接口芯片通過并行總線連接，建立裝置與上位計算機(jī)的數(shù)據(jù)連接；數(shù)據(jù)存儲模塊與存儲器通過SPI總線連接，實現(xiàn)裝置的存取監(jiān)控數(shù)據(jù)記錄文件、監(jiān)控配置文件功能；CAN通信模塊與CAN收發(fā)器通過SPI總線連接，建立裝置與ECU的CAN數(shù)據(jù)連接；時間戳模塊與實時時鐘通過并行總線連接，使主控微處理器能夠從實時時鐘芯片獲取精確的系統(tǒng)時間；DC/DC轉(zhuǎn)換器為主控微處理器及其他外圍電路提供5V電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種試驗數(shù)據(jù)記錄裝置，其特征在于所述的主控微處理器內(nèi)的協(xié)議解析模塊與CAN通信模塊具有報文通信關(guān)系，一方面，CAN通信模塊收到來自ECU的報文，需要由協(xié)議解析模塊進(jìn)行解析，得到監(jiān)控數(shù)據(jù)，另一方面，協(xié)議解析模塊將配置數(shù)據(jù)打包為CAN報文，通過CAN通信模塊發(fā)送至ECU以告知ECU發(fā)送哪些監(jiān)控數(shù)據(jù)以及如何發(fā)送這些數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲模塊與協(xié)議解析模塊具有數(shù)據(jù)通信關(guān)系，協(xié)議解析模塊將來自ECU的監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)存儲模塊，以監(jiān)控數(shù)據(jù)文件的形式存入存儲器,并接收來自數(shù)據(jù)存儲模塊從存儲器讀出的配置數(shù)據(jù)并打包為CAN報文，最終將其發(fā)送至E⑶；協(xié)議解析模塊還從時間戳模塊接收時間戳信息，協(xié)議解析模塊將從ECU收到的監(jiān)控數(shù)據(jù)與時間戳內(nèi)含有的精確時間信息合成，一并存入存儲器；上位機(jī)接口模塊與數(shù)據(jù)存儲模塊具有文件通信關(guān)系，當(dāng)裝置連接上位計算機(jī)時，上位機(jī)接口模塊接收來自上位機(jī)的配置數(shù)據(jù)文件，傳輸至數(shù)據(jù)存儲模塊存入存儲器，而數(shù)據(jù)存儲模塊又將監(jiān)控數(shù)據(jù)文件從存儲器讀出，傳輸至上位機(jī)接口模塊，最終輸出至上位計算機(jī)。
【文檔編號】G05B23/02GK103792937SQ201410015711
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】任靈童, 張鵬, 呂穎, 王明卿, 周海早, 李強(qiáng) 申請人:中國第一汽車股份有限公司