CN108121322A - 汽车电控单元的远程控制装置、控制方法及操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车电控单元的远程控制装置、控制方法及操作方法，该远程控制装置包括机载端的电控单元及信号接收发送器和控制端的移动终端及网络传输服务器。电控单元包含微处理器MCU和与之相连的传感器、CAN总线以及电源等；移动终端安装有Android系统和标定应用APP；电控单元和移动终端通过LTE网络进行数据传输；信号接收发送器及标定应用APP负责接收、发送及信号数据的处理，网络传输服务器负责数据的配对、汇集、分发、存储，实现一个移动终端与多个电控单元产生通讯功能。本发明可以实现机载端电控单元的远程测量、标定和刷新，便于电控单元供应商对客户需求的及时处理，同时也为未来车辆智能控制打下基础。
Description
技术领域
本发明属于通信领域，尤其涉及一种基于LTE技术的汽车电控单元的远程控制装置、控制方法及操作方法。
背景技术
随着控制技术的发展和人们对汽车自动化的需求提高，各类控制器在车辆自动化改进中发挥着重要作用，如整车控制器(VCU)、发动机控制器(ECU)、变速箱控制器(TCU)、电池管理系统(BMS)等，控制器中至关重要的便是电控单元的开发、控制策略的制定。在控制策略确定后，需要在整车或台架上进行标定，调整和优化这些系统中的变量以适应不同控制器和车型的需求，因此标定在控制器开发过程中不可或缺。
另外，计算机技术、通信技术、网络技术、信息技术的发展与提高，促进了远程控制领域的发展，为大家的生活以及很多的活动都带来了非常大的便利性，在军事、教育、传媒、家居等产业均有体现。如智能家居成为广大市民的青睐，可以在未回家的条件下打开洗衣机、空调、电视等，在车辆远程控制上也正在研究探讨之中。
目前，标定技术大多是在现场进行，即标定工具通过线连接与电控单元进行通讯，一旦电控单元在用户手中发生问题，就需要重新标定，此时给标定人员带来了极大的不便。远程技术在车辆控制领域有一定的运用，但主要是对车载设备简单的启停操作，如点火开关、空调开关、防盗铃的控制等，尚无实现标定工作的移动终端设备。
发明内容
为了解决汽车电控单元现场标定、测量和刷新带来的不便等技术问题，本发明提出一种基于LTE移动网络的汽车电控单元的远程控制装置、控制方法及操作方法，可以实现电控单元测量结果的显示、标定过程的控制以及策略刷新等功能。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种汽车电控单元的远程控制装置，包括机载端的电控单元及信号接收发送器和控制端的移动终端及网络传输服务器；
所述信号接收发送器负责机载端数据的接收、发送以及处理，所述信号接收发送器与所述电控单元之间通过CAN接口进行信号传输；所述电控单元包括微处理器MCU和与之相连的传感器、CAN总线以及电源模块，所述电控单元控制策略存储在所述微处理器MCU上的存储器中，并通过CAN接口通讯对控制策略进行更新；
所述移动终端上安装有操作系统和标定应用APP，负责机载端接收、发送以及信号数据的处理，所述移动终端通过动态域名解析系统将移动终端的IP号发给所述网络传输服务器；所述网络传输服务器负责数据的配对、汇集、分发、存储，其上面存储有多个对应不同电控单元的域名，实现一个移动终端与单个或多个电控单元产生通讯功能；
所述信号接收发送器与所述网络传输服务器之间、所述网络传输服务器与所述移动终端之间、以及所述信号接收发送器与所述移动终端之间均通过无线网络进行数据传输。
进一步的，所述移动终端与所述信号接收发送器都连接到LTE网络，数据通过LTE信号进行传输。
进一步的，所述移动终端的操作系统为Android系统，所述标定应用APP的界面包含输出显示区、功能按键区、标定输入区，分别负责测量值显示及命令界面显示、实现不同操作功能、标定参数值的输入及输出显示区界面的命令的选择。
进一步的，所述功能按键区包含开启关闭键、刷新键、网络连接键、电控单元选择键和设置键，实现不同操作功能。
进一步的，所述移动终端的标定应用APP通过TCP协议将数据转换成LTE信号。
进一步的，所述信号接收发送器包含电源管理模块、数据处理芯片、接收发送LTE信号芯片，所述电源管理模块负责信号接收发送器的开关；所述数据处理芯片将CAN信号的报文与LTE信号进行互相转换，并通过所述接收发送LTE信号芯片进行传输。
进一步的，所述电源模块负责电控单元的开关；所述传感器包含测量行车中相关数据的车速传感器、温度传感器以及位移传感器，通过I/O接口传输至所述微处理器MCU中；所述CAN总线为车辆内置的CAN总线，包含多个电控单元的信息，CAN信号在所述微处理器MCU中根据CCP协议进行解析。
一种汽车电控单元的远程控制方法，在机载端设置电控单元及信号接收发送器，在控制端设置移动终端及网络传输服务器；
所述移动终端上安装有操作系统和标定应用APP，负责机载端接收、发送以及信号数据的处理，所述网络传输服务器负责数据的配对、汇集、分发、存储，其上面存储有多个对应不同电控单元的域名；所述网络传输服务器与所述移动终端之间通过无线网络进行数据传输；
所述信号接收发送器负责机载端数据的接收、发送以及处理，所述电控单元包括微处理器MCU和与之相连的传感器、CAN总线以及电源模块，所述信号接收发送器与所述电控单元的微处理器MCU之间通过CAN接口进行信号传输；
所述信号接收发送器与所述网络传输服务器之间通过无线网络进行数据传输；
所述移动终端通过动态域名解析系统将移动终端的IP号发给所述网络传输服务器；所述网络传输服务器将其上存储的对应不同电控单元的域名与所述移动终端解析后的IP进行匹配，匹配成功后，该域名对应的电控单元与所述移动终端进行无线通讯，电控单元控制策略存储在所述微处理器MCU上的存储器中，移动终端通过界面对电控单元进行测量、标定、刷新的控制操作。
9.根据权利要求8所述的汽车电控单元的远程控制方法，其特征在于：在标定应用APP中选择关注的测量量，将测量功能需求经信号接收发送器发送至电控单元的微处理器MCU；
微处理器MCU根据命令获取CAN总线上的数据或/和传感器的数据，并经信号接收发送器发送回标定应用APP的界面中；
标定人员根据发送回的数据判断控制策略是否需要优化，某些参数是否需要标定；
如需标定，标定人员制定标定方案，标定人员与客户建立沟通关系，前者在标定过程中指导后者选择驾驶方案或台架操作方案；
在车辆做出预定的运行方案后，标定人员根据标定应用APP界面屏幕显示的测量数据，使用标定输入区的按键来输入待标定的参数值，然后再指导客户选择驾驶方案或台架操作方案；
挡标定人员发现测量的结果满足客户需求时，将更改后的参数标定值烧录至微处理器MCU的存储器中，完成控制策略的优化，否则继续进行标定过程；
如果标定方向发生错误，更改多次后仍无法满足客户需求时，标定人员可选择刷新键，将电控单元恢复至标定前的初始状态。
10.一种汽车电控单元的远程控制操作方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)机载端操作人员与控制端的操作人员沟通好，准备对电控单元进行远程控制；
(2)电控单元与信号接收发送器均开机，信号接收发送器进行连接LTE网络；
(3)移动终端连接LTE网络，然后打开标定应用APP，进入界面，选择需要控制的电控单元，并点击连接；
(4)移动终端的IP号与网络传输服务器中的域名进行匹配；
(5)匹配成功后，信号接收发送器将初始化信息传至移动终端的标定应用APP的界面，显示“连接成功”；
(6)移动终端开始对电控单元进行测量、标定、刷新的控制操作。
本发明的有益效果是：本发明提供一种基于LTE技术的汽车电控单元的远程控制装置、控制方法及操作方法，实现了通过LTE移动网络远程控制电控单元的功能，可以根据客户需求进行车辆测量、标定、刷新等操作，相比于现场标定、测量和刷新，解决了空间上的障碍，能够极快的满足客户需求，极大方便了专业人员的工作，是汽车电子多元化、网络化和智能化发展的必然趋势。
附图说明
图1为本发明汽车电控单元的远程控制装置原理图；
图2为本发明中信号接收发送器结构示意图；
图3为本发明中移动终端与电控单元连接流程图；
图4为本发明中标定应用APP界面示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明，其目的仅在于更好理解本发明的内容而非限制本发明的保护范围。
如图1和图2所示，一种汽车电控单元的远程控制装置，包括机载端的电控单元及信号接收发送器和控制端的移动终端及网络传输服务器。
移动终端与机载端的信号接收发送器都连接到LTE网络，然后数据是通过LTE信号进行传输。
移动终端可以是手机、Pad等，安装有Android系统及标定应用APP，标定应用APP的界面包含输出显示区、功能按键区、标定输入区三个区域。
输出显示区显示电控单元发送出的测量数据和相应的命令界面。
功能按键区包含开启关闭键、刷新键、网络连接键、电控单元选择键、设置键，以实现不同的操作功能。
标定输入区可以更改标定的值，可以选择输出显示区界面的命令，与输出显示区配合，从而实现优化标定参数的目的。
移动终端的标定应用APP可以实现数据的接收、发送，并通过TCP协议将数据转换成LTE信号；
移动终端可以采用动态域名解析系统将移动终端的IP号发给网络传输服务器。
网络传输服务器负责数据的配对、汇集、分发、存储，网络传输服务器上面存储多个域名，均可以与移动终端(手机或ipad等)发出的动态IP对应，当某个域名和移动终端解析后的IP对应上时，此域名对应的电控单元便可与移动终端进行LTE移动通讯。
网络传输服务器存储多个域名，可实现一个移动终端与单个或多个电控单元产生通讯功能，如多个车辆的不同电控单元均可由一个移动终端进行控制。
信号接收发送器是机载端的信息出入口部分，负责机载端数据的接收、发送以及处理，包含电源管理模块、数据处理芯片、接收发送LTE信号芯片，参见图2。
电源管理模块负责信号接收发送器的开关；
数据处理芯片将CAN信号的报文与LTE信号进行互相转换，并通过接收发送LTE信号芯片进行传输。当有发送命令时，CAN信号从电控单元中传输至数据处理芯片中，首先通过CCP协议将CAN信号进行逐帧解析，然后再将解析后的数据根据TCP协议转换成LTE信号，最后发至LTE网络上；当有接收命令时，接收发送LTE信号芯片接收LTE信号，首先经数据处理芯片将LTE信号通过TCP信号解析，然后将解析信号逐帧转换成CAN信号，最后发送至电控单元。
电控单元是机载端的核心部分，包含微处理器MCU和与之相连的传感器、CAN总线以及电源等，电控单元控制策略存储在MCU上的存储器中，可以通过CAN接口通讯对控制策略进行更新。
电源模块负责电控单元的开关；
传感器包含车速、温度、位移等传感器，可以测量行车中相关数据，然后通过I/O接口传输至微处理器MCU中；
CAN总线指的是车辆内置的CAN总线，包含多个电控单元的信息，如电控单元是TCU，那么与之相连的CAN总线上可以传输着VCU、ECU等数据；
微处理器MCU是电控单元的核心部件，包含CPU、存储器等多个硬件，CAN信号可以在MCU中根据CCP协议进行解析。
电控单元与信号接收发送器通过CAN接口进行信号传输，使用标准的CCP通讯协议。
一种汽车电控单元的远程控制方法，包括如下步骤，在机载端设置电控单元及信号接收发送器，在控制端设置移动终端及网络传输服务器；
所述移动终端上安装有操作系统和标定应用APP，负责机载端接收、发送以及信号数据的处理，所述网络传输服务器负责数据的配对、汇集、分发、存储，其上面存储有多个对应不同电控单元的域名；所述网络传输服务器与所述移动终端之间通过无线网络进行数据传输；
所述信号接收发送器负责机载端数据的接收、发送以及处理，所述电控单元包括微处理器MCU和与之相连的传感器、CAN总线以及电源模块，所述信号接收发送器与所述电控单元的微处理器MCU之间通过CAN接口进行信号传输；
所述信号接收发送器与所述网络传输服务器之间通过无线网络进行数据传输；
所述移动终端通过动态域名解析系统将移动终端的IP号发给所述网络传输服务器；所述网络传输服务器将其上存储的对应不同电控单元的域名与所述移动终端解析后的IP进行匹配，匹配成功后，该域名对应的电控单元与所述移动终端进行无线通讯，电控单元控制策略存储在所述微处理器MCU上的存储器中，移动终端通过界面对电控单元进行测量、标定、刷新的控制操作。
移动终端通过界面对电控单元进行测量、标定、刷新的控制操作的流程如下：
在标定应用APP中选择关注的测量量，将测量功能需求经信号接收发送器发送至电控单元的微处理器MCU；
微处理器MCU根据命令获取CAN总线上的数据或/和传感器的数据，并经信号接收发送器发送回标定应用APP的界面中；
标定人员根据发送回的数据判断控制策略是否需要优化，某些参数是否需要标定；
如需标定，标定人员制定标定方案，标定人员与客户建立沟通关系，前者在标定过程中指导后者选择驾驶方案或台架操作方案；
在车辆做出预定的运行方案后，标定人员根据标定应用APP界面屏幕显示的测量数据，使用标定输入区的按键来输入待标定的参数值，然后再指导客户选择驾驶方案或台架操作方案；
挡标定人员发现测量的结果满足客户需求时，将更改后的参数标定值烧录至微处理器MCU的存储器中，完成控制策略的优化，否则继续进行标定过程；
如果标定方向发生错误，更改多次后仍无法满足客户需求时，标定人员可选择刷新键，将电控单元恢复至标定前的初始状态。
下面具体说明本发明通过移动终端远程控制电控单元的测量、标定、刷新等功能的操作实施流程。
如图3所示，首先将移动终端与电控单元连接，方法步骤为：
A.机载端和移动终端操作人员沟通好，准备对电控单元进行远程控制；
B.电控单元和信号接收发送器均开机，信号接收发送器进行连接LTE网络；
C.移动终端连接LTE网络，然后打开标定应用APP，进入界面，选择需要控制的电控单元，并点击连接；
D.移动终端的IP号与网络传输服务器中的域名进行匹配；
E.匹配成功后，信号接收发送器将初始化信息传至移动终端界面，显示“连接成功”；
如图4所示，连接成功后，根据移动终端的使用方法，通过界面对电控单元进行控制，以下详细介绍手机端控制TCU标定过程的实例。
具体操作流程如下：
步骤一，手机上标定应用APP与某辆车的TCU建立通讯关系；
步骤二，在标定应用APP的界面中选择标定功能键；
步骤三，标定输入区方向按键选择关注的测量量，将测量功能需求发送至电控单元的微处理器MCU，根据命令，获取CAN总线上的数据或传感器的数据，并发送回标定应用APP界面中；
步骤四，标定人员根据数据判断控制策略是否需要优化，对某些参数是否需要标定，制定标定方案；
步骤五，标定人员与客户通过手机等通讯方式建立沟通关系，前者在标定过程中指导后者选择驾驶方案或台架操作方案，如急加速、急刹车、定时巡航等；
步骤六，在车辆做出预定的运行方案后，标定人员根据标定应用APP界面屏幕(输出显示区)显示的测量数据，使用标定输入区的按键来输入待标定的参数值，然后再指导客户选择驾驶方案或台架操作方案；
步骤七，经过多次尝试后，标定人员发现测量的结果满足客户需求，并经多次实践，如果车辆性能每次均可以得到提高，则将更改后的参数标定值烧录至存储器中，完成控制策略的优化，否则继续进行标定过程；
步骤八，如果标定方向发生错误，更改多次后无法满足客户需求，标定人员可以选择“刷新”键，将TCU恢复至标定前初始状态。
本发明实现了通过LTE移动网络远程控制电控单元的功能，可以根据客户需求进行车辆测量、标定、刷新等操作，相比于现场标定、测量和刷新，解决了空间上的障碍，能够极快的满足客户需求，极大方便了专业人员的工作，是汽车电子多元化、网络化和智能化发展的必然趋势。
以上实施例是参照附图，对本发明的优选实施例进行详细说明。本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更，但不背离本发明的实质的情况下，都落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种汽车电控单元的远程控制装置，其特征在于：包括机载端的电控单元及信号接收发送器和控制端的移动终端及网络传输服务器；
所述信号接收发送器负责机载端数据的接收、发送以及处理，所述信号接收发送器与所述电控单元之间通过CAN接口进行信号传输；所述电控单元包括微处理器MCU和与之相连的传感器、CAN总线以及电源模块，所述电控单元控制策略存储在所述微处理器MCU上的存储器中，并通过CAN接口通讯对控制策略进行更新；
所述移动终端上安装有操作系统和标定应用APP，负责机载端接收、发送以及信号数据的处理，所述移动终端通过动态域名解析系统将移动终端的IP号发给所述网络传输服务器；所述网络传输服务器负责数据的配对、汇集、分发、存储，其上面存储有多个对应不同电控单元的域名，实现一个移动终端与单个或多个电控单元产生通讯功能；
所述信号接收发送器与所述网络传输服务器之间、所述网络传输服务器与所述移动终端之间、以及所述信号接收发送器与所述移动终端之间均通过无线网络进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的汽车电控单元的远程控制装置，其特征在于：所述移动终端与所述信号接收发送器都连接到LTE网络，数据通过LTE信号进行传输。
3.根据权利要求1所述的汽车电控单元的远程控制装置，其特征在于：所述移动终端的操作系统为Android系统，所述标定应用APP的界面包含输出显示区、功能按键区、标定输入区，分别负责测量值显示及命令界面显示、实现不同操作功能、标定参数值的输入及输出显示区界面的命令的选择。
4.根据权利要求3所述的汽车电控单元的远程控制装置，其特征在于：所述功能按键区包含开启关闭键、刷新键、网络连接键、电控单元选择键和设置键，实现不同操作功能。
5.根据权利要求2所述的汽车电控单元的远程控制装置，其特征在于：所述移动终端的标定应用APP通过TCP协议将数据转换成LTE信号。
6.根据权利要求2所述的汽车电控单元的远程控制装置，其特征在于：所述信号接收发送器包含电源管理模块、数据处理芯片、接收发送LTE信号芯片，所述电源管理模块负责信号接收发送器的开关；所述数据处理芯片将CAN信号的报文与LTE信号进行互相转换，并通过所述接收发送LTE信号芯片进行传输。
7.根据权利要求2所述的汽车电控单元的远程控制装置，其特征在于：所述电源模块负责电控单元的开关；所述传感器包含测量行车中相关数据的车速传感器、温度传感器以及位移传感器，通过I/O接口传输至所述微处理器MCU中；所述CAN总线为车辆内置的CAN总线，包含多个电控单元的信息，CAN信号在所述微处理器MCU中根据CCP协议进行解析。
8.一种汽车电控单元的远程控制方法，其特征在于：在机载端设置电控单元及信号接收发送器，在控制端设置移动终端及网络传输服务器；
所述移动终端上安装有操作系统和标定应用APP，负责机载端接收、发送以及信号数据的处理，所述网络传输服务器负责数据的配对、汇集、分发、存储，其上面存储有多个对应不同电控单元的域名；所述网络传输服务器与所述移动终端之间通过无线网络进行数据传输；
所述信号接收发送器负责机载端数据的接收、发送以及处理，所述电控单元包括微处理器MCU和与之相连的传感器、CAN总线以及电源模块，所述信号接收发送器与所述电控单元的微处理器MCU之间通过CAN接口进行信号传输；
所述信号接收发送器与所述网络传输服务器之间通过无线网络进行数据传输；
所述移动终端通过动态域名解析系统将移动终端的IP号发给所述网络传输服务器；所述网络传输服务器将其上存储的对应不同电控单元的域名与所述移动终端解析后的IP进行匹配，匹配成功后，该域名对应的电控单元与所述移动终端进行无线通讯，电控单元控制策略存储在所述微处理器MCU上的存储器中，移动终端通过界面对电控单元进行测量、标定、刷新的控制操作。
9.根据权利要求8所述的汽车电控单元的远程控制方法，其特征在于：在标定应用APP中选择关注的测量量，将测量功能需求经信号接收发送器发送至电控单元的微处理器MCU；
微处理器MCU根据命令获取CAN总线上的数据或/和传感器的数据，并经信号接收发送器发送回标定应用APP的界面中；
标定人员根据发送回的数据判断控制策略是否需要优化，某些参数是否需要标定；
如需标定，标定人员制定标定方案，标定人员与客户建立沟通关系，前者在标定过程中指导后者选择驾驶方案或台架操作方案；
在车辆做出预定的运行方案后，标定人员根据标定应用APP界面屏幕显示的测量数据，使用标定输入区的按键来输入待标定的参数值，然后再指导客户选择驾驶方案或台架操作方案；
挡标定人员发现测量的结果满足客户需求时，将更改后的参数标定值烧录至微处理器MCU的存储器中，完成控制策略的优化，否则继续进行标定过程；
如果标定方向发生错误，更改多次后仍无法满足客户需求时，标定人员可选择刷新键，将电控单元恢复至标定前的初始状态。
10.一种汽车电控单元的远程控制操作方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)机载端操作人员与控制端的操作人员沟通好，准备对电控单元进行远程控制；
(2)电控单元与信号接收发送器均开机，信号接收发送器进行连接LTE网络；
(3)移动终端连接LTE网络，然后打开标定应用APP，进入界面，选择需要控制的电控单元，并点击连接；
(4)移动终端的IP号与网络传输服务器中的域名进行匹配；
(5)匹配成功后，信号接收发送器将初始化信息传至移动终端的标定应用APP的界面，显示“连接成功”；
(6)移动终端开始对电控单元进行测量、标定、刷新的控制操作。
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