CN104216978B - 整车诊断数据库的自动生成方法及系统 - Google Patents

整车诊断数据库的自动生成方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种整车诊断数据库的自动生成方法与系统，其中该方法包括如下步骤：步骤一：在工程开发阶段或整车测试阶段采用CDD格式的数据，对ECU诊断数据库进行本地开发编辑；步骤二：将采用CDD格式的数据形成的ECU诊断数据库转换为ODX格式，生成基于ODX格式的整车诊断数据库；步骤三：将ODX格式的整车诊断数据库的原始数据进行检查与更新，形成可用的整车ODX格式的诊断数据库。

Description

整车诊断数据库的自动生成方法及系统
技术领域
本发明属于汽车技术领域，特别是指汽车诊断数据库的自动生成方法及系统。
背景技术
整车厂商通常具有多个平台的很多款车型在同时开发及维护，而每个车型又包含十几个甚至几十个电子控制单元(ECU)。随着汽车电子化的普及和智能化汽车的发展，大量的电子模块应用到汽车的电子电气架构中，这些电子控制单元通过总线(CAN，LIN，Flexray等)连通，并且各个电子控制单元又可以通过国际标准化(ISO14229)的诊断协议(UDS)完成功能标定、工程测试、数据读取、下线检测(End-of-line)、故障诊断、刷新软件等工作。
这样就要求整车厂商进行大量ECU的诊断数据库的定义开发、应用、管理和维护工作，每一个ECU都有数百个诊断指令数据，而每个ECU的诊断指令数据在不同车型平台都可能不同。传统的方式是通过大量的人力管理维护针对不同车型平台的每个ECU的诊断指令数据，此种方式存在的问题是出错的风险较高，并且上述的诊断指令数据在不同部门的不同工具之间的可重用性不高，从而导致管理维持的成本较高。
为解决上述问题，整车厂商通常采用如下二种方案：
第一种方案是基于CDD标准，其中CDD是一种常用的工程师开发阶段使用的诊断数据格式，是工程仪器供应商Vector定义的私有格式，其应用广泛，编辑测试方便，但是无法通用。其方法为在工程开发时，采用Excel模板表格管理诊断定义数据，并复用ECU供应商大量使用的CDD开发文件用于工程测试设备，在生产线和售后阶段则依赖设备供应商的私有格式，此种方式有二个问题：第一个问题是售后、生产、工程部门的诊断工具需依赖不同的数据库，这些数据库之间不可重用，需要不同部门花费大量人力将基于Excel的文档手动维护形成针对不同工具的多个不同数据库。第二个问题是工程CDD文档是特殊工程工具的格式，无法在其他生产、售后工具中使用，不同的数据库维护不统一的问题较大。
第二种方案是基于ODX格式的数据，其中ODX格式是国际标准ISO22901-1的通用诊断数据库格式，通用于各种诊断设备，但是难于直接编辑。其采用的方法是在工程开发阶段采用Excel表格文档直接管理数据，并同时编辑可以被诊断设备应用的ODX数据文件，而在生产线和售后阶段则共享使用ODX数据库。此种方案存在三个问题：第一个问题是极少ECU供应商能支持编辑ODX格式的数据，ODX格式的数据难以直接编辑和直接在工程开发工具中使用，需要整车厂商配置大量人力手工输入完成ODX格式的数据。第二个问题是人工维护不同文档易于造成数据的不一致。第三个问题是工程开发部门使用ODX格式的数据不方便进行工程测试。
发明内容
本发明目的在于提供一种整车诊断数据库的自动生成方法及系统，用以解决现有技术中因各个ECU的诊断指令数据在不同部门的不同工具之间的可重用性不高、人工管理方式维持的成本较高的问题。
为实现上述目的，本发明提出一种整车诊断数据库的自动生成方法，其中该方法包括如下步骤：
步骤一：在工程开发阶段或整车测试阶段，采用CDD格式的数据，对ECU诊断数据库进行本地开发编辑；
步骤二：将采用CDD格式的数据形成的ECU诊断数据库转换为ODX格式，生成基于ODX格式的整车诊断数据库；以及
步骤三：将ODX格式的整车诊断数据库的原始数据进行检查与更新，形成可用的整车ODX格式的诊断数据库。
依据上述主要特征，步骤一还包括对对开发完成的ECU诊断数据库进行格式上的扫描检查步骤。
依据上述主要特征，步骤二中将采用CDD格式的数据形成的ECU诊断数据库转换为ODX格式是基于CANdela工具接口进行开发，自动连续地将单个ECU的CDD格式的数据转换成原始的ECU级别的ODX数据，并对数据进行合并。
依据上述主要特征，步骤二还包括从所有ODX格式数据提取并整合可重用的共享数据建立全局共享数据层的步骤。
依据上述主要特征，步骤二还包括对整车所有ODX格式数据建立继承索引文件及把单个ODX格式原始数据整合成基本整车级数据库的步骤。
依据上述主要特征，步骤三还至少包括对数据中需要翻译的部分添加标识、补充ODX特有诊断信息、基于原始整车ODX数据补充建立支持功能应用的数据的一个或多个步骤。
依据上述主要特征，步骤三至少还包括刷写流程脚本、安全访问脚本、刷新文件结构定义、检查脚本、扫描语法错误中的一个或多个步骤。
为实现上述目的，本发明还提供一种整车诊断数据库的自动生成系统，其中该整车诊断数据库的自动生成系统包括：
多个开发子单元，用以采用CDD格式的数据，对多个ECU诊断数据库进行本地开发编辑形成ECU诊断数据库；
以太网上传管理单元，用以将开发子单元生成的ECU诊断数据库上传；
整车ODX基本转换单元，对以太网上传管理单元上传的ECU诊断数据库转换为ODX格式，生成基于ODX格式的整车诊断数据库；以及
整车ODX补充检查单元，用以将ODX格式的整车诊断数据库的原始数据进行检查与更新，形成可用的整车ODX格式的诊断数据库。
依据上述主要特征，所述开发子单元包括ECU编辑模块、扫描检查模块及网络通讯模块，其中ECU编辑模块采用CDD格式的数据对ECU诊断数据库进行本地开发编辑；扫描检查模块对要上传的ECU编辑模块完成的ECU诊断数据库进行格式上的扫描检查；网络通讯模块用以将经扫描检查模块扫描检查确定符合系统要求的编ECU诊断数据库单独上传至以太网上传管理单元。
依据上述主要特征，该整车ODX基本转换单元包括原始数据转换模块、共享数据提取模块及整车索引建立模块，其中原始数据转换模块是基于CANdela工具接口进行开发，自动连续地将单个ECU的CDD格式的数据转换成原始的ECU级别的ODX数据，并对数据进行合并，初步建立整车级别ODX数据的结构；共享数据提取模块用以从所有ODX格式数据提取并整合可重用的共享数据，建立全局共享数据层；整车索引建立模块用以对整车所有ODX格式数据建立继承索引文件，把单个ODX格式原始数据整合成基本整车级数据库。
依据上述主要特征，CDD格式的数据到ODX格式的数据转换的基本原理是建立在经过规范化的CDD格式数据中包含有对应ODX格式数据库类似的结构内容以及必要的数据信息，实际转换中将对应的不同数据信息转换为以XML标准语言描述的ODX数据各个部分。
依据上述主要特征，整车ODX补充检查单元包括翻译数据标识模块、功能数据补充模块、检索扫描模块，其中翻译数据标识模块用以对数据中需要翻译的部分添加标识，此标识用于表示应用中数据文字，诊断设备可以方便的将数据库内容翻译成应用国家的语言；功能数据补充模块用以补充ODX特有诊断信息、基于原始整车ODX数据补充建立支持功能应用的数据；检查扫描模块用以负责全局检查脚本及扫描语法错误。
依据上述主要特征，该整车诊断数据库的自动生成系统还包括整车ODX释放数据模块、归档管理模块、数据测试推送模块以及以太网释放接口模块，其中整车ODX释放数据模块用以将生成的最终可用的整车ODX数据传送给归档管理模块、数据测试推送模块以及以太网释放接口模块；归档管理模块将产生的ODX诊断数据库进行存档；数据测试推送模块将生成的ODX数据库进行推送给远程的测试台进行测试并自动反馈测试结果给主机，以太网释放接口模块用以释放相关数据。其中该数据提供标准接口，供其他应用直接调用使用。
与现有技术相比较，本发明具有以下有益效果：(1)能够自动对各个ECU的诊断数据库进行集成打包为整车数据库；(2)可利用网络系统化管理各个汽车控制模块的诊断数据库和整车的诊断数据库；(3)售后、生产、工程部门诊断工具完全采用统一ODX数据库，之间可以完全复用共享；(4)不需要人力手工维护，基于工程开发CDD格式，基于VectorCANdela工具功能编写脚本转换成整车原始ODX数据，再编写开发脚本自动检测打包整车ODX诊断数据；(5)工程开发仍然以CDD文档作为对象，方便工程师使用工程开发测试工具测试，并且CDD还可以让模块供应商直接生成诊断基础软件，使开发、测试一体化，同时CDD文档也可以直接导出Word格式文档，不需要额外维护；(6)设计自动推送给远程诊断台架，对生成的数据库进行快速扫描测试。
附图说明
图1是实施本发明的整车诊断数据库的自动生成方法的流程图。
图2是实施本发明的整车诊断数据库的自动生成系统的组成框架图。
具体实施方式
请参图1所示，为实施本发明的整车诊断数据库的自动生成方法的流程图，该方法包括如下步骤：
步骤一：在在工程开发阶段或整车测试阶段，采用CDD格式的数据，对ECU诊断数据库进行本地开发编辑；因为CDD格式的数据易于编辑，并且目前此CDD格式数据被大量使用并被广泛应用，采用CDD格式的数据对ECU诊断数据库CDD进行本地开发编辑易于实施。
步骤二：将采用CDD格式的数据形成的ECU诊断数据库转换为ODX格式，生成基于ODX格式的整车诊断数据库。
步骤三：将ODX格式的整车诊断数据库的原始数据进行检查与更新，形成可用的整车ODX格式的诊断数据库。
在具体实施时，步骤一还包括对对开发完成的ECU诊断数据库进行格式上的扫描检查步骤。
步骤二中将采用CDD格式的数据形成的ECU诊断数据库转换为ODX格式是基于CANdela工具接口进行开发，自动连续地将单个ECU的CDD格式的数据文档数据转换成原始的ECU级别的ODX数据，并对数据进行合并。并且步骤二还包括从所有ODX格式数据提取并整合可重用的共享数据建立全局共享数据层的步骤。再者步骤二还包括对整车所有ODX格式数据建立继承索引文件及把单个ODX格式原始数据整合成基本整车级数据库的步骤。
步骤三还至少包括对数据中需要翻译的部分添加标识、补充ODX特有诊断信息、基于原始整车ODX数据补充建立支持功能应用的数据的一个或多个步骤。并且步骤三至少还包括刷写流程脚本、安全访问脚本、刷新文件结构定义、检查脚本、扫描语法错误中的一个或多个步骤。
如上所述，本发明的核心步骤是首先维护好第一步骤中的CDD格式的文档，确保该文档符合预定的标准及规范，从而形成数据转换的基础，如此形成的数据与ODX格式的标准数据的各个部分形成对应关系。等所有数据形成之后，则对数据进行转换。先是进行粗转换，即将可复用数据提炼成被继承的数据层，原始数据则转换成基础的ODX格式的数据，并按照预定的标准建立数据间的索引关系(形成真正的整车级别的数据库)；并且系统还会进行自动补充完善成可以释放的数据包。
在释放上述数据包之前，还可以通过系统将准备释放的数据包推送到实验室的台架上测试，验证数据可以被标准设备调用并运行。
请参阅图2所示，为实施本发明的整车诊断数据库的自动生成系统的组成方框图，实施本发明的整车诊断数据库的自动生成系统包括多个开发子单元、以太网上传管理单元、整车ODX基本转换单元、整车ODX补充检查单元。以下对各功能模块的组成及功能进行详细的说明。
该开发子单元设有多个，可分别为发动机控制开发子单元(EMS)、变速箱控制开发子单元(TCU)、车身控制开发子单元(BCM)等，具体实施时为各个部件生产者或提供商拥有各个开发子单元的开发账户，并采用CDD格式的数据对各个ECU(如上述的EMS、TCU、BCM)的诊断数据库进行本地开发编辑。
开发子单元包括ECU编辑模块、扫描检查模块及网络通讯模块。
其中ECU编辑模块采用CDD格式的数据对ECU诊断数据库进行本地开发编辑。
扫描检查模块对要上传的ECU编辑模块完成的ECU诊断数据库进行格式上的扫描检查，确保符合预先设定的系统要求，具体为检查ECU和诊断参数的名称是否按整车公司设置的统一标准规范；检查必要的信息如“通讯参数”是否填写完整、是否足够用来进行转换；删掉一些不用的或预留的数据。如果经扫描检查模块扫描检查发现不符合预先设定的系统要求，则向ECU编辑模块发出通知要求修改。
网络通讯模块用以将经扫描检查模块扫描检查确定符合系统要求的编ECU诊断数据库单独上传至整车诊断数据库自动生成系统的以太网上传管理单元。
以太网上传管理单元将接收到的ECU诊断数据库传送至整车ODX基本转换单元。该整车ODX基本转换单元包括原始数据转换模块、共享数据提取模块及整车索引建立模块。
其中原始数据转换模块是基于CANdela工具接口进行开发，连续将单个ECU的CDD格式的数据文档数据转换成原始的ECU级别的ODX数据，系统将自动连续转制并对数据进行合并，初步建立整车级别ODX数据的结构；
CDD格式的数据到ODX格式的数据转换的基本原理是建立在经过规范化的CDD格式数据文档数据中包含有对应ODX格式数据库类似的结构内容，以及必要的数据信息。实际转换中将对应的不同数据信息转换为以XML标准语言描述的ODX数据各个部分，具体转换的方法(规则)如下：
CDD格式数据文档数据中的:1.ECU Information support interface(接口信息)；2.Common diagnostic(通用诊断)；3.Variants(ECU变体包含全部诊断服务如$22,$2E,$31…)；4.Data types(数据类型)等等，分别对应了ODX数据库中的：1.odx-c文件(communication parameter，即通讯参数)；2.odx-d文件(FGL提取的共享数据层)；3.odx-d文件(Base variant，和ECU variant，包含全部诊断服务$22,$2E,$31…)；4.Data ObjectProperties(数据类型参数)等。
而对打包后的ODX数据，进行补充完善的信息包括提取的FGL层数据(平台复用信息)、odx-v文件(General Vehicle Information，整车电子电气架构基本信息)、odx-f文件(ECU刷新参数设置)、index(整车打包索引信息)。
共享数据提取模块用以从所有ODX格式数据提取并整合可重用的共享数据，建立全局共享数据层，降低重复数据。即通过建立全局共享数据层，将各个模块共有的数据提取合并，如此各个模块的数据关联集成到这个合并后的数据，可以大大减少重复数据，提高了聚合度和后期的可维护性。如果有问题，只改一个点就可以了，不必到多处进行修改。
整车索引建立模块用以对整车所有ODX格式数据建立继承索引文件，把单个ODX格式原始数据整合成基本整车级数据库。其中该继承索引文件是基于松散的大量不同ECU的数据文件，建立一个索引，因为这些文件间有层级关联关系，需要建立一个整车的索引文件，这个是ODX数据包的标准要求。具有此索引，使用数据库时才能如一个整车而非各个模块的简单叠加。
整车ODX补充检查单元包括翻译数据标识模块、功能数据补充模块、检索扫描模块。其中翻译数据标识模块用以对数据中需要翻译的部分，添加TextID标识(此TextID标识用于表示应用中数据文字(名称，描述等)，诊断设备可以方便的将数据库内容翻译成应用国家的语言)，便于应用中对数据库内容的翻译显示。此翻译数据标识模块对于工程开发不是必须的，但是对于后期应用有用，如希望售后设备显示不同语言，就需要这个信息来快速翻译数据。功能数据补充模块用以补充ODX特有诊断信息，基于原始整车ODX数据，补充建立支持功能应用的数据；刷写流程脚本、安全访问脚本、刷新文件结构定义。例如可在系统中补充用于支持整车软件更新的脚本(脚本中的步骤基于ODX数据库，所以脚本要加到ODX里)以及整车ECU控制单元软件更新的文件结构，如刷新EMS需要多少个文件、什么样的格式等。检查扫描模块用以负责全局检查脚本、扫描语法错误及不符合企业标准要求的项目，如数据标识必须全局唯一。
经过整车ODX补充检查单元将ODX原始数据进行检查与更新，生成最终可用的整车ODX数据。
另外，实施本发明的整车诊断数据库的自动生成系统还包括整车ODX释放数据模块、归档管理模块、数据测试推送模块以及以太网释放接口模块。其中整车ODX释放数据模块用以将生成的最终可用的整车ODX数据传送给归档管理模块、数据测试推送模块以及以太网释放接口模块。归档管理模块将产生的ODX诊断数据库进行存档。数据测试推送模块将生成的ODX数据库进行推送给远程的测试台进行测试并自动反馈测试结果给主机。以太网释放接口模块用以释放相关数据，该数据提供标准接口，供其他应用直接调用使用，包括下线检测，售后维修，工程诊断等等。
与现有技术相比较，本发明具有以下有益效果：(1)能够自动对各个ECU的诊断数据库进行集成打包为整车数据库；(2)可利用网络系统化管理各个汽车控制模块的诊断数据库和整车的诊断数据库；(3)售后、生产、工程部门诊断工具完全采用统一ODX数据库，之间可以完全复用共享；(4)不需要人力手工维护，基于工程开发CDD格式，基于VectorCANdela工具功能编写脚本转换成整车原始ODX数据，再编写开发脚本自动检测打包整车ODX诊断数据；(5)工程开发仍然以CDD文档作为对象，方便工程师使用工程开发测试工具测试，并且CDD还可以让模块供应商直接生成诊断基础软件，使开发、测试一体化，同时CDD文档也可以直接导出Word格式文档，不需要额外维护；(6)设计自动推送给远程诊断台架，对生成的数据库进行快速扫描测试。
本领域的普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施方式所描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件与软件的可互换性，在上述的说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成和步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用使用不同的方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实现。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘或本技术领域内所公知的任意其他形式的存储介质中。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种整车诊断数据库的自动生成方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤一：在工程开发阶段或整车测试阶段，采用CDD格式的数据，对ECU诊断数据库进行本地开发编辑；
步骤二：将采用CDD格式的数据形成的ECU诊断数据库转换为ODX格式，生成基于ODX格式的整车诊断数据库；以及
步骤三：将ODX格式的整车诊断数据库的原始数据进行检查与更新，形成可用的整车ODX格式的诊断数据库。
2.如权利要求1所述的整车诊断数据库的自动生成方法，其特征在于：步骤一还包括对开发完成的ECU诊断数据库进行格式上的扫描检查步骤。
3.如权利要求1所述的整车诊断数据库的自动生成方法，其特征在于：步骤二中将采用CDD格式的数据形成的ECU诊断数据库转换为ODX格式是基于CANdela工具接口进行开发，自动连续地将单个ECU的CDD格式的数据转换成原始的ECU级别的ODX数据，并对数据进行合并。
4.如权利要求3所述的整车诊断数据库的自动生成方法，其特征在于：步骤二还包括从所有ODX格式数据提取并整合可重用的共享数据建立全局共享数据层的步骤。
5.如权利要求4所述的整车诊断数据库的自动生成方法，其特征在于：步骤二还包括对整车所有ODX格式数据建立继承索引文件及把单个ODX格式原始数据整合成基本整车级数据库的步骤。
6.如权利要求1所述的整车诊断数据库的自动生成方法，其特征在于：步骤三还至少包括对数据中需要翻译的部分添加标识、补充ODX特有诊断信息、基于原始整车ODX数据补充建立支持功能应用的数据的一个或多个步骤。
7.如权利要求1所述的整车诊断数据库的自动生成方法，其特征在于：步骤三至少还包括刷写流程脚本、安全访问脚本、刷新文件结构定义、检查脚本、扫描语法错误中的一个或多个步骤。
8.一种整车诊断数据库的自动生成系统，其特征在于，该整车诊断数据库的自动生成系统包括：
多个开发子单元，用以采用CDD格式的数据，对多个ECU诊断数据库进行本地开发编辑形成ECU诊断数据库；
以太网上传管理单元，用以将开发子单元生成的ECU诊断数据库上传；
整车ODX基本转换单元，对以太网上传管理单元上传的ECU诊断数据库转换为ODX格式，生成基于ODX格式的整车诊断数据库；以及
整车ODX补充检查单元，用以将ODX格式的整车诊断数据库的原始数据进行检查与更新，形成可用的整车ODX格式的诊断数据库。
9.如权利要求8所述的整车诊断数据库的自动生成系统，其特征在于：所述开发子单元包括ECU编辑模块、扫描检查模块及网络通讯模块，其中ECU编辑模块采用CDD格式的数据对ECU诊断数据库进行本地开发编辑；扫描检查模块对要上传的ECU编辑模块完成的ECU诊断数据库进行格式上的扫描检查；网络通讯模块用以将经扫描检查模块扫描检查确定符合系统要求的编ECU诊断数据库单独上传至以太网上传管理单元。
10.如权利要求8所述的整车诊断数据库的自动生成系统，其特征在于：该整车ODX基本转换单元包括原始数据转换模块、共享数据提取模块及整车索引建立模块，其中原始数据转换模块是基于CANdela工具接口进行开发，自动连续地将单个ECU的CDD格式的数据转换成原始的ECU级别的ODX数据，并对数据进行合并，初步建立整车级别ODX数据的结构；共享数据提取模块用以从所有ODX格式数据提取并整合可重用的共享数据，建立全局共享数据层；整车索引建立模块用以对整车所有ODX格式数据建立继承索引文件，把单个ODX格式原始数据整合成基本整车级数据库。
11.如权利要求10所述的整车诊断数据库的自动生成系统，其特征在于：CDD格式的数据到ODX格式的数据转换的基本原理是建立在经过规范化的CDD格式数据中包含有对应ODX格式数据库类似的结构内容以及必要的数据信息，实际转换中将对应的不同数据信息转换为以XML标准语言描述的ODX数据各个部分。
12.如权利要求10所述的整车诊断数据库的自动生成系统，其特征在于：整车ODX补充检查单元包括翻译数据标识模块、功能数据补充模块、检索扫描模块，其中翻译数据标识模块用以对数据中需要翻译的部分添加标识，此标识用于表示应用中数据文字，诊断设备可以方便的将数据库内容翻译成应用国家的语言；功能数据补充模块用以补充ODX特有诊断信息、基于原始整车ODX数据补充建立支持功能应用的数据；检查扫描模块用以负责全局检查脚本及扫描语法错误。
13.如权利要求8所述的整车诊断数据库的自动生成系统，其特征在于：该整车诊断数据库的自动生成系统还包括整车ODX释放数据模块、归档管理模块、数据测试推送模块以及以太网释放接口模块，其中整车ODX释放数据模块用以将生成的最终可用的整车ODX数据传送给归档管理模块、数据测试推送模块以及以太网释放接口模块；归档管理模块将产生的ODX诊断数据库进行存档；数据测试推送模块将生成的ODX数据库进行推送给远程的测试台进行测试并自动反馈测试结果给主机，以太网释放接口模块用以释放相关数据。
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