車載ECU的數據採集與下載設備的製作方法

2023-10-09 18:11:55 32

本實用新型涉及車載設備技術領域，特別是涉及一種車載ECU的數據採集與下載設備。

背景技術：

對於目前新能源汽車而言，需要積累大量的數據來進行數據的分析以實現技術的升級，特別是當車輛發生故障時，需要對發生故障的原因做分析，而這個對於發生故障的數據的採集就顯得尤為重要，同時，對於新能能源汽車而言，由於是新興產品，還有一些未知故障，通過對歷史運行數據的分析可以實現對故障發生的預判，進而提前進行幹預可避免故障的發生，而幹預的重要辦法之一就是對相應的ECU進行升級，當前，對於汽車ECU程序的更新，需要由專業技術人員在車廠或者4S店進行，特別針對於已經量產的汽車，當車輛出現故障時，整車廠往往是全部車輛招回，損失會特別大，如果可以通過遠程來實現對車輛ECU程序進行更新，可以方便快捷的解決這些問題。特別是現在新能源汽車，各種技術都不是很成熟，程序更新的速度會比較快，發現程序有BUG或者需要校驗時對於已裝車的ECU程序更新會比較麻煩。

技術實現要素：

本實用新型主要解決的技術問題是提供一種車載ECU的數據採集與下載設備，能夠實現對車輛運行運行數據及運行位置的數據採集、存儲於遠程傳輸，為後臺的數據分析提供數據來源，同時實現車載ECU程序的遠程更新，解決現有技術中存在的問題。從而把共用網絡與車輛專用網絡聯繫在一起並有效的嵌入到車輛系統中，完成數據的採集傳輸及ECU的標定跟新等功能，實現了對車輛的遠程實時監控、歷史數據的存儲於調取及遠程的維護維修等功能。

為解決上述技術問題，本實用新型的車載ECU的數據採集與下載設備，包括：車載端、客戶端、衛星和伺服器，所述車載端包括CPU、FLASH存儲器、4G通信模塊、GPS/BD2定位模塊、CAN通信模塊、SD卡存儲模塊、RTC時鐘模塊、加密晶片模塊及UART串口模塊，所述FLASH存儲器、4G通信模塊、GPS/BD2定位模塊、CAN通信模塊、SD卡存儲模塊、RTC時鐘模塊、加密晶片模塊及UART串口模塊與所述CPU電性連接，所述GPS/BD2定位模塊接受所述衛星定位信號，所述4G通信模塊通過無線網絡與所述伺服器相連接，所述CAN通信模塊通過控制器區域網路接口與車輛控制器區域網路連接。

作為本實用新型優選的技術方案：

本實用新型所述的車載ECU的數據採集與下載設備，所述車載端包括可實現CANape或CANcase功能的可編程的嵌入式晶片。

本實用新型所述的車載ECU的數據採集與下載設備，所述車載端支持通過4G網絡連接設定的伺服器，並通過CAN總線把所採集數據經由4G網絡傳輸至伺服器，同時本地存儲到SD卡存儲模塊。

本實用新型所述的車載ECU的數據採集與下載設備，所述CPU通過SPI接口與所述FLASH存儲器相連接，通過USB接口與所述4G通信模塊相連接。

本實用新型所述的車載ECU的數據採集與下載設備，所述車載端還包括電源管理模塊，所述電源管理模塊與所述CPU電性連接。

本實用新型所述的車載ECU的數據採集與下載設備，所述CPU採用MK60FX512晶片，所述FLASH存儲器採用W25X32存儲器。

本實用新型的有益效果是：本實用新型的車載ECU的數據採集與下載設備，既可以實現對車輛位置數據及車輛運行數據的實時採集上傳，實現對車輛遠程的實時監控與管理，也可以實現車載ECU程序的遠程更新與標定，這樣可以實現為車主提供更好的服務，得到了更好的技術保障，使車廠或ECU的供應商的程序維護更加方便快捷。

附圖說明

圖1是本實用新型的框架結構示意圖；

圖2是本實用新型工作過程示意圖；

附圖中各部件的標記如下：1、車載端，2、伺服器，3、客戶端，4衛星；10、CPU，11、電源管理模塊，12、FLASH存儲器，13、SD卡存儲模塊，14、RTC時鐘模塊，15、加密晶片模塊，16、UART串口模塊，17、CAN通信模塊，18、GPS/BD2定位模塊，19、4G通信模塊

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優點和特徵能更易於被本領域技術人員理解，從而對本實用新型的保護範圍做出更為清楚明確的界定。

參閱圖1和圖2，本實用新型的車載ECU的數據採集與下載設備包括：車載端1、伺服器2、客戶端3和衛星4，車載端1包括CPU10、電源管理模塊11、FLASH存儲器12、SD卡13、RTC時鐘模塊14、加密晶片15、UART串口模塊16、CAN通信模塊17、GPS/BD2定位模塊18、4G通信模塊19，GPS/BD2定位模塊18可接受衛星定位信號，4G通信模塊19通過無線網絡與伺服器2相連接，CAN通信模塊17通過控制器區域網路接口與車輛控制器區域網路連接。車載端1包括可實現CANape或CANcase功能的可編程的嵌入式晶片，且支持通過4G網絡連接設定的伺服器2，並通過CAN總線把所採集數據經由4G網絡傳輸至伺服器2，同時本地存儲到SD卡存儲模塊13。

CPU10通過SPI接口與FLASH存儲器12相連接，並通過USB接口與4G通信模塊19相連接。

本實用新型優選的主控CPU10採用飛思卡爾的MK60FX512晶片，FLASH存儲器12採用W25X32存儲器。

車載端1還包括電源管理模塊11，電源管理模塊11與CPU10電性連接，給FLASH存儲器12、主控CPU10、GPS/BD2定位模塊18和4G通信模塊19提供電能。

使用時，主控CPU10負責其數據的收發處理，4G通信模塊19負責和伺服器2的通信，FLASH存儲器12負責存儲各個車載ECU需要存儲的程序，SD卡存儲模塊13負責採集數據的存儲，RTC時鐘模塊14負責整個系統模塊的時間校時，加密晶片模塊15負責數據的加密，確保傳輸數據的安全，UART串口模塊16負責終端參數的配置設置，CAN通信模塊17負責與汽車CAN總線進行數據通信,GPS/BD2定位模塊18實現定位位置數據的採集，4G通信模塊19實現與特定伺服器的連接與通信。

如圖2所示，當有汽車ECU程序需要程序更新或參數標定時，首先車載端1的4G通信模塊19通過internet網絡連接其專用伺服器2；其次當客戶端3的用戶檢測到需要更新車輛中的車載端1已經連接網絡後，發出指令將要更新的程序通過客戶端3上傳到伺服器2，伺服器2將程序或標定的數據打包成TCP/IP數據包，通過internet網絡傳到車輛中車載端1的FLASH存儲器12的空間中，同時伺服器2與車載端1之間對其數據進行校驗確保其數據的正確；再次，當數據下載完成以後，客戶端2同時發出指令告訴車載端1需要更新的車載ECU的地址、及其下載的協議(CCP、XCP、UDS)，車載端1的主控CPU10接收到服務程序及所有指令後，會發出指令停此車輛上ECU的CAN通信，然後通過CAN通信模塊17及其所要求的通信協議對進選定的ECU進行程序更新與標定工作；最後當車載ECU程序更新或標定完成之後，車載端1會通過4G通信模塊19把指令通過internet網絡傳給伺服器2，伺服器2收到其指令後會告訴客戶端3對應車載ECU程序已經更新完成。

當對汽車進行數據的實時採集與監控時，GPS/BD2定位模塊18採集相應的位置信息，CAN通信模塊17採集符合要求的CAN消息幀及時間信息，RTC時鐘模塊14提供時間信息，加密晶片模塊15提供加密算法，經過CPU10加密後通過4G通信模塊19打包成TCP/IP包通過4G網絡上傳給伺服器2，伺服器會2把接收到的TCP/IP包還原成車輛的相關信息幀，顯示在客戶端3界面上。

本實用新型車載ECU的數據採集及下載設備，既可以實現對車輛位置數據及車輛運行數據的實時採集上傳，實現對車輛遠程的實時監控與管理，也可以實現車載ECU程序的遠程程序更新與參數標定，這樣可以實現為車主提供更好的服務，得到了更好的技術保障，使車廠或ECU的供應商的程序維護更加方便快捷，為整車廠後續改進提供了設備裝置。

以上所述僅為本實用新型的實施例，並非因此限制本實用新型的專利範圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護範圍內。