CN109407657A - 一种基于can总线ccp协议的远程车辆数据采集系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于CAN总线CCP协议的远程车辆数据采集系统，包括测试车辆、ECU、CCP数据采集终端、移动网络、云服务器平台、MCU微控制器、移动联网模块、卫星定位模块、显示器模块、指示灯模块、SD卡存储模块、Flash存储器、蜂鸣器喇叭、CAN通讯模块、平台命令CCP配置解析器CCP数据处理，通过将设备安装在测试车辆上，从而减少人力成本与风险，并且通过内部的云端记录，使得数据不易丢失，而且设备工作时间长，从而提高了工作效率，并且设备安装方式简单、操作简便，从而降低了使用及安装难度，使得产品比国外同类类似产品相比，成本价格更低，且兼容目前主流的汽车开发试验软件ETAS INCA及Vector CANAPE等工具链进行数据分析的能力。

Description

一种基于CAN总线CCP协议的远程车辆数据采集系统
技术领域
本发明属于相关汽车研发技术领域，具体涉及一种基于CAN总线CCP协议的远程车辆数据采集系统。
背景技术
随着我国汽车工业的腾飞式发展，目前我国汽车研发领域也越发成熟，汽车ECU控制器的标定及实验也达到世界先进水平，目前汽车ECU标定数据采集及实验所使用的工具均为基于CAN总线的CCP协议类型工具，但是CCP协议实验工具均只能连接电脑并在车辆上由专业实验跟车人员使用，这将导致一定的问题及缺点。如这种实验工具导致进行车辆实验时需要大量的研发及实验人员需要跟车，由此耗费大量的人员且占用大量的时间，并且在研发时具有一定的危险，而人参与车辆实验工作效率较低，此外，由于每辆车实验时对应一台电脑及一台CCP实验工具，如果在实验过程中电脑发生意外，则之前已经收集或记录存储在电脑里的实验数据也将丢失或损坏无法挽回，而且由于汽车实验属于专业性很强的工作，导致对实验所需要的人员专业知识及素质要求很高，这严重限制了实验的普遍性和通用性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于CAN总线CCP协议的远程车辆数据采集系统，以解决上述背景技术中提出的研发会占用大量时间和物资，而人参与车辆实验工作效率较低，数据容易丢失，具有一定的危险性，并且实验对人员专业知识及素质要求很高的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于CAN总线CCP协议的远程车辆数据采集系统，包括测试车辆、ECU、CCP数据采集终端、移动网络、云服务器平台、MCU微控制器、移动联网模块、卫星定位模块、显示器模块、指示灯模块、SD卡存储模块、Flash存储器、蜂鸣器喇叭、CAN通讯模块、平台命令CCP配置解析器CCP数据处理、CCP命令管理、CCP数据管理、CRO、DTO、DAQ、CCP命令处理器和CCPDAQ处理，所述CCP数据采集终端安装固定在测试车辆上，所述CCP数据采集终端内部设置有ECU，所述CCP数据采集终端与移动网络信号连接，且所述CCP数据采集终端通过移动网络与云服务器平台信息传输。
优选的，所述MCU微控制器、移动联网模块、卫星定位模块、显示器模块、指示灯模块、SD卡存储模块、Flash存储器、蜂鸣器喇叭和CAN通讯模块构成远程数据采集终端，且所述MCU微控制器与移动联网模块、卫星定位模块、显示器模块、指示灯模块、SD卡存储模块、Flash存储器、蜂鸣器喇叭和CAN通讯模块电性连接。
优选的，所述CCP数据采集终端包括平台命令CCP配置解析器CCP数据处理、CCP命令管理和CCP数据管理，所述平台命令CCP配置解析器CCP数据处理和CCP命令管理双信号连接，所述平台命令CCP配置解析器CCP数据处理和CCP数据管理双信号连接。
优选的，所述ECU包括Flash存储器和CCPDAQ处理，所述ECU通过Flash存储器和CCPDAQ处理对CRO信息处理，并且传输到DAQ和DTO中，而DAQ通过单信号与CCP数据管理相连。
优选的，所述CCP数据采集终端通过电源线与测试车辆的蓄电池相连，且所述CCP数据采集终端用于采集测试车辆内部ECU中的CCP数据并通过移动网络传输到云服务器平台上。
优选的，所述MCU微控制器的芯片型号为1758LPC，用于CCP数据采集终端的核心控制器，所述移动联网模块的芯片为SIM800，用于通过移动网络与云服务器平台进行数据交换，所述卫星定位模块的芯片为UbloxMax7芯片，用于接收GPS卫星定位信号，所述显示器模块采用彩色LCD屏，用于显示ECU通讯状态、联网状态及系统数据，所述指示灯模块采用LED灯，用于指示系统故障与车辆运行的状态，所述SD卡存储模块用于存储CCP数据记录，所述Flash存储器用于存储CCP缓存数据，所述蜂鸣器喇叭用于指示数据采集终端的配置、重启、升级等工作状态，所述CAN通讯模块用于使用CCP协议与ECU进行CAN总线数据通讯。
优选的，所述云服务器平台包括CCP数据项目、CCP数据采集的频率、CCP数据采集通道的属性、CCP数据运算规则，所述云服务器平台通过移动网络下发CCP配置参数列表到CCP数据采集终端中，所述CCP数据采集终端接收到CCP配置参数列表后通过CAN总线对ECU进行CCP配置，所述ECU配置完毕后之后，CCP数据采集终端即可从ECU中读出测试车辆运行数据。
优选的，所述移动联网模块负责与云服务器平台进行数据收发交互，并将相关数据传输到MCU微控制器中，从而与CCP处理功能模块进行配置与交互，所述卫星定位模块每秒钟接收一次GPS卫星下发的定位信息，并将定位数据传输到MCU微控制器中，从而获取到当前测试车辆位置，并根据当前测试车辆的运行状态、CCP数据采集终端的工作状态及云服务器平台通讯状态，MCU微控制器将相应信息显示到显示器模块中，所述CCP数据采集终端接收到平台相应命令后，MCU微控制器控制指示灯模块及蜂鸣器喇叭进行提示，所述MCU微控制器通过CAN通讯模块与ECU进行CCP通讯，并从ECU获取的数据缓存到Flash存储器中，定时写入SD卡存储模块中并上传到云服务器平台上。
与现有技术相比，本发明提供了一种基于CAN总线CCP协议的远程车辆数据采集系统，具备以下有益效果：
本发明基于CAN总线CCP协议的远程车辆数据采集系统在使用的时候具有无人值守工作模式，仅需将设备安装到测试车辆上，无需研发及实验人员跟车，大大降低了人力成本，而由于节省了跟车人员数量，因此大大降低了由于试验车辆做实验而导致的人员受伤风险概率，而设备随车安装，因此只要车辆运行设备就进行采集，在一些耐久试验的场合中，即使车辆连续运行上百个小时，设备仍然正常高效运行，因此大大提高了实验的工作效率，并且设备在采集车辆数据的过程中，采集到的数据被实时长传到云端平台，因此即使车辆上的CCP数据采集终端设备损坏或者丢失，之前已经采集的数据也不会丢失，实验人员可以到云端平台进行数据下载即可，而设备设计为即插即用的形式，因此对于车辆跟车人员，甚至开车司机均可方便的安装和使用CCP数据采集终端设备，提高了设备的通用性，降低了使用及安装难度，从而使得产品比国外同类类似产品相比，成本价格更低，且兼容目前主流的汽车开发试验软件ETAS INCA及Vector CANAPE等工具链进行数据分析的能力。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：
图1为本发明提出的一种基于CAN总线CCP协议的远程车辆数据采集系统结构示意图；
图2为本发明提出的CCP数据采集终端模块示意图；
图3为本发明提出的CCP数据采集终端与ECU信息处理示意图；
图中：1、测试车辆；2、ECU；3、CCP数据采集终端；4、移动网络；5、云服务器平台；6、MCU微控制器；7、移动联网模块；8、卫星定位模块；9、显示器模块；10、指示灯模块；11、SD卡存储模块；12、Flash存储器；13、蜂鸣器喇叭；14、CAN通讯模块；15、平台命令CCP配置解析器CCP数据处理；16、CCP命令管理；17、CCP数据管理；18、CRO；19、DTO；20、DAQ；21、CCP命令处理器；22、CCPDAQ处理。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：
一种基于CAN总线CCP协议的远程车辆数据采集系统，包括测试车辆1、ECU2、CCP数据采集终端3、移动网络4、云服务器平台5、MCU微控制器6、移动联网模块7、卫星定位模块8、显示器模块9、指示灯模块10、SD卡存储模块11、Flash存储器12、蜂鸣器喇叭13、CAN通讯模块14、平台命令CCP配置解析器CCP数据处理15、CCP命令管理16、CCP数据管理17、CRO18、DTO19、DAQ20、CCP命令处理器21和CCPDAQ处理22，CCP数据采集终端3安装固定在测试车辆1上，CCP数据采集终端3内部设置有ECU2，CCP数据采集终端3与移动网络4信号连接，且CCP数据采集终端3通过移动网络4与云服务器平台5信息传输。
进一步，MCU微控制器6、移动联网模块7、卫星定位模块8、显示器模块9、指示灯模块10、SD卡存储模块11、Flash存储器12、蜂鸣器喇叭13和CAN通讯模块14构成远程数据采集终端，且MCU微控制器6与移动联网模块7、卫星定位模块8、显示器模块9、指示灯模块10、SD卡存储模块11、Flash存储器12、蜂鸣器喇叭13和CAN通讯模块14电性连接。
进一步，CCP数据采集终端3包括平台命令CCP配置解析器CCP数据处理15、CCP命令管理16和CCP数据管理17，平台命令CCP配置解析器CCP数据处理15和CCP命令管理16双信号连接，平台命令CCP配置解析器CCP数据处理15和CCP数据管理17双信号连接。
进一步，ECU2包括Flash存储器12和CCPDAQ处理22，ECU2通过Flash存储器12和CCPDAQ处理22对CRO18信息处理，并且传输到DAQ20和DTO19中，而DAQ20通过单信号与CCP数据管理17相连。
进一步，CCP数据采集终端3通过电源线与测试车辆1的蓄电池相连，且CCP数据采集终端3用于采集测试车辆1内部ECU2中的CCP数据并通过移动网络4传输到云服务器平台5上。
进一步，MCU微控制器6的芯片型号为LPC1758，用于CCP数据采集终端3的核心控制器，移动联网模块7的芯片为SIM800，用于通过移动网络4与云服务器平台5进行数据交换，卫星定位模块8的芯片为UbloxMax7芯片，用于接收GPS卫星定位信号，显示器模块9采用彩色LCD屏，用于显示ECU2通讯状态、联网状态及系统数据，指示灯模块10采用LED灯，用于指示系统故障与车辆运行的状态，SD卡存储模块11用于存储CCP数据记录，Flash存储器12用于存储CCP缓存数据，蜂鸣器喇叭13用于指示数据采集终端的配置、重启、升级等工作状态，CAN通讯模块14用于使用CCP协议与ECU2进行CAN总线数据通讯。
进一步，云服务器平台5包括CCP数据项目、CCP数据采集的频率、CCP数据采集通道的属性、CCP数据运算规则，云服务器平台5通过移动网络4下发CCP配置参数列表到CCP数据采集终端3中，CCP数据采集终端3接收到CCP配置参数列表后通过CAN总线对ECU2进行CCP配置，ECU2配置完毕后之后，CCP数据采集终端3即可从ECU2中读出测试车辆1运行数据。
进一步，移动联网模块7负责与云服务器平台5进行数据收发交互，并将相关数据传输到MCU微控制器6中，从而与CCP处理功能模块进行配置与交互，卫星定位模块8每秒钟接收一次GPS卫星下发的定位信息，并将定位数据传输到MCU微控制器6中，从而获取到当前测试车辆1位置，并根据当前测试车辆1的运行状态、CCP数据采集终端3的工作状态及云服务器平台5通讯状态，MCU微控制器6将相应信息显示到显示器模块9中，CCP数据采集终端3接收到平台相应命令后，MCU微控制器6控制指示灯模块10及蜂鸣器喇叭13进行提示，MCU微控制器6通过CAN通讯模块14与ECU2进行CCP通讯，并从ECU2获取的数据缓存到Flash存储器12中，定时写入SD卡存储模块11中并上传到云服务器平台5上。
本发明的工作原理及使用流程：本发明安装好过后，就可以将CCP数据采集终端3安装在测试车辆1上，而CCP数据采集终端3通过电源线与测试车辆1的蓄电池相连，使得CCP数据采集终端3用于采集测试车辆1内部ECU2中的CCP数据并通过移动网络4传输到云服务器平台5上。而CCP数据采集终端3的网络天线安装于测试车辆1身上，CCP数据采集终端3的卫星定位天线安装于车身可见天空处，而CAN通讯模块14通过CAN接口连接到MCU微控制器6上，移动联网模块7通过UART接口连接到MCU微控制器6上，卫星定位模块8通过UART口及USB口连接到MCU微控制器6上，SD卡存储模块11通过SPI总线连接到MCU微控制器6上，指示灯模块10通过IO口连接到MCU微控制器6上，蜂鸣器喇叭13通过IO口连接到MCU微控制器6上，显示器模块9通过SPI及UART口连接到MCU微控制器6上。这样CCP数据采集终端3安装在测试车辆1上，可做到无人值守工作，而采集到的数据通过无线移动网络4上报到云服务器平台5，这样通过云服务器平台5可以远程下发配置参数表到测试车辆1上的CCP数据采集终端3，而配置参数表包括需要采集测试车辆1内部ECU2中的数据项目、CCP数据采集的频率、CCP数据采集通道的属性、CCP数据运算规则等，CCP数据采集终端3收到服务器的配置参数表后根据配置表进行采集工作，CCP数据采集终端3通过CAN总线使用CCP协议与车辆上的ECU2进行通讯及数据采集，同时CCP数据采集终端3通过GPS/北斗卫星获取车辆位置，采集到的数据及测试车辆1行驶位置信息等被缓存到CCP数据采集终端3中的外部Flash存储器12芯片中，定时发送到云服务器平台5及写入SD卡中，从而避免数据的丢失。这样通过将设备安装在测试车辆1上，从而减少人力成本与风险，并且通过内部的云端记录，使得数据不易丢失，而且设备工作时间长，从而提高了工作效率，并且设备安装方式简单、操作简便，从而降低了使用及安装难度，使得产品比国外同类类似产品相比，成本价格更低，且兼容目前主流的汽车开发试验软件ETAS INCA及Vector CANAPE等工具链进行数据分析的能力。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于CAN总线CCP协议的远程车辆数据采集系统，包括测试车辆(1)、ECU(2)、CCP数据采集终端(3)、移动网络(4)、云服务器平台(5)、MCU微控制器(6)、移动联网模块(7)、卫星定位模块(8)、显示器模块(9)、指示灯模块(10)、SD卡存储模块(11)、Flash存储器(12)、蜂鸣器喇叭(13)、CAN通讯模块(14)、平台命令CCP配置解析器CCP数据处理(15)、CCP命令管理(16)、CCP数据管理(17)、CRO(18)、DTO(19)、DAQ(20)、CCP命令处理器(21)和CCPDAQ处理(22)，其特征在于：所述CCP数据采集终端(3)安装固定在测试车辆(1)上，所述CCP数据采集终端(3)内部设置有ECU(2)，所述CCP数据采集终端(3)与移动网络(4)信号连接，且所述CCP数据采集终端(3)通过移动网络(4)与云服务器平台(5)信息传输。
2.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线CCP协议的远程车辆数据采集系统，其特征在于：所述MCU微控制器(6)、移动联网模块(7)、卫星定位模块(8)、显示器模块(9)、指示灯模块(10)、SD卡存储模块(11)、Flash存储器(12)、蜂鸣器喇叭(13)和CAN通讯模块(14)构成远程数据采集终端，且所述MCU微控制器(6)与移动联网模块(7)、卫星定位模块(8)、显示器模块(9)、指示灯模块(10)、SD卡存储模块(11)、Flash存储器(12)、蜂鸣器喇叭(13)和CAN通讯模块(14)电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线CCP协议的远程车辆数据采集系统，其特征在于：所述CCP数据采集终端(3)包括平台命令CCP配置解析器CCP数据处理(15)、CCP命令管理(16)和CCP数据管理(17)，所述平台命令CCP配置解析器CCP数据处理(15)和CCP命令管理(16)双信号连接，所述平台命令CCP配置解析器CCP数据处理(15)和CCP数据管理(17)双信号连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线CCP协议的远程车辆数据采集系统，其特征在于：所述ECU(2)包括Flash存储器(12)和CCPDAQ处理(22)，所述ECU(2)通过Flash存储器(12)和CCPDAQ处理(22)对CRO(18)信息处理，并且传输到DAQ(20)和DTO(19)中，而DAQ(20)通过单信号与CCP数据管理(17)相连。
5.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线CCP协议的远程车辆数据采集系统，其特征在于：所述CCP数据采集终端(3)通过电源线与测试车辆(1)的蓄电池相连，且所述CCP数据采集终端(3)用于采集测试车辆(1)内部ECU(2)中的CCP数据并通过移动网络(4)传输到云服务器平台(5)上。
6.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线CCP协议的远程车辆数据采集系统，其特征在于：所述MCU微控制器(6)的芯片型号为LPC1758，用于CCP数据采集终端(3)的核心控制器，所述移动联网模块(7)的芯片为SIM800，用于通过移动网络(4)与云服务器平台(5)进行数据交换，所述卫星定位模块(8)的芯片为UbloxMax7芯片，用于接收GPS卫星定位信号，所述显示器模块(9)采用彩色LCD屏，用于显示ECU(2)通讯状态、联网状态及系统数据，所述指示灯模块(10)采用LED灯，用于指示系统故障与车辆运行的状态，所述SD卡存储模块(11)用于存储CCP数据记录，所述Flash存储器(12)用于存储CCP缓存数据，所述蜂鸣器喇叭(13)用于指示数据采集终端的配置、重启、升级等工作状态，所述CAN通讯模块(14)用于使用CCP协议与ECU(2)进行CAN总线数据通讯。
7.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线CCP协议的远程车辆数据采集系统，其特征在于：所述云服务器平台(5)包括CCP数据项目、CCP数据采集的频率、CCP数据采集通道的属性、CCP数据运算规则，所述云服务器平台(5)通过移动网络(4)下发CCP配置参数列表到CCP数据采集终端(3)中，所述CCP数据采集终端(3)接收到CCP配置参数列表后通过CAN总线对ECU(2)进行CCP配置，所述ECU(2)配置完毕后之后，CCP数据采集终端(3)即可从ECU(2)中读出测试车辆(1)运行数据。
8.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线CCP协议的远程车辆数据采集系统，其特征在于：所述移动联网模块(7)负责与云服务器平台(5)进行数据收发交互，并将相关数据传输到MCU微控制器(6)中，从而与CCP处理功能模块进行配置与交互，所述卫星定位模块(8)每秒钟接收一次GPS卫星下发的定位信息，并将定位数据传输到MCU微控制器(6)中，从而获取到当前测试车辆(1)位置，并根据当前测试车辆(1)的运行状态、CCP数据采集终端(3)的工作状态及云服务器平台(5)通讯状态，MCU微控制器(6)将相应信息显示到显示器模块(9)中，所述CCP数据采集终端(3)接收到平台相应命令后，MCU微控制器(6)控制指示灯模块(10)及蜂鸣器喇叭(13)进行提示，所述MCU微控制器(6)通过CAN通讯模块(14)与ECU(2)进行CCP通讯，并从ECU(2)获取的数据缓存到Flash存储器(12)中，定时写入SD卡存储模块(11)中并上传到云服务器平台(5)上。
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