前言

CANape是一款用于ECU測(cè)量、標(biāo)定、診斷以及ADAS傳感器數(shù)據(jù)采集的工具型軟件。

測(cè)量——通過(guò)CANape不僅能采集記錄ECU內(nèi)部信號(hào)，還支持與車輛上的各種傳感器的總線進(jìn)行通信。與ECU不同，ADAS傳感器不提供車輛實(shí)際運(yùn)行信號(hào)，而是提供車輛運(yùn)行時(shí)周圍環(huán)境的詳細(xì)信息，如通過(guò)攝像頭和雷達(dá)傳感器感知周圍環(huán)境。傳感器感知周圍環(huán)境，將車身所處環(huán)境信息傳至ECU通過(guò)ADAS算法分析決策之后，控制相應(yīng)執(zhí)行器動(dòng)作。

環(huán)境感知是ADAS技術(shù)中最基礎(chǔ)、最重要的一環(huán)，感知系統(tǒng)提供信息的準(zhǔn)確性直接影響到了整個(gè)ADAS系統(tǒng)的性能。通過(guò)CANape對(duì)傳感器識(shí)別感知信息進(jìn)行采集，以提高ADAS系統(tǒng)分析決策的準(zhǔn)確率。此外CANape還支持最近很火的BEV功能，通過(guò)關(guān)聯(lián)目標(biāo)的坐標(biāo)、速度等參數(shù)可以實(shí)時(shí)以圖形化的形式對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行可視化顯示。

標(biāo)定——通過(guò)CANape可對(duì)ECU內(nèi)部的標(biāo)定量進(jìn)行修改，例如通過(guò)標(biāo)定量來(lái)打開/關(guān)閉ADAS各種功能的開關(guān)(AEB、ACC、FCW、LKA、DOW、BSD等)以及修改制動(dòng)時(shí)的減速度數(shù)值、功能觸發(fā)的TTC區(qū)間等，從而優(yōu)化車輛控制策略。

診斷——通過(guò)CANape的診斷窗口可以實(shí)時(shí)顯示各路數(shù)據(jù)報(bào)文的收發(fā)情況，通常包括ECU內(nèi)部數(shù)據(jù)以及各路總線數(shù)據(jù)，如Flexray、Chassis底盤報(bào)文、Radar雷達(dá)報(bào)文以及角雷達(dá)報(bào)文等。

下面將會(huì)具體說(shuō)明測(cè)試工程師是如何利用CANape進(jìn)行ADAS功能測(cè)試。

協(xié)議

對(duì)于新手來(lái)說(shuō)，想用CANape采集ECU數(shù)據(jù)，XCP協(xié)議是一個(gè)非常基礎(chǔ)也非常重要的知識(shí)點(diǎn)。一般情況下，我們想讀取XCP協(xié)議的信息，都有專業(yè)的工具支持，比如Vector工具鏈中的CANape，這是一款強(qiáng)大的在線標(biāo)定、讀取工具，XCP協(xié)議有幾種工作模式，我們可以采用其中的標(biāo)準(zhǔn)模式，即問(wèn)答模式，主結(jié)點(diǎn)Master發(fā)出需求指令，從結(jié)點(diǎn)Slave進(jìn)行響應(yīng)，如下圖所示是XCP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)模式的基本原理：

XCP的主結(jié)點(diǎn)側(cè)，通常提供為在PC上運(yùn)行的應(yīng)用程序，一般就是CANape軟件。相對(duì)的，從結(jié)點(diǎn)側(cè)則提供為ECU中的嵌入式C語(yǔ)言源代碼的形式的軟件模塊。

Vector對(duì)于XCP on Ethernet共提出了兩套方案，一套為基于VN5000系列以太網(wǎng)絡(luò)接口卡，通過(guò)100/1000 Base-TX或100/1000 Base-T1，再基于XCP on Ethernet進(jìn)行信息交互,另一套為基于VX1000系列高速標(biāo)定設(shè)備，通過(guò)POD接口和Adapter連接目標(biāo)控制器，最后通過(guò)XCP on Ethernet對(duì)目標(biāo)控制器內(nèi)存數(shù)據(jù)可進(jìn)行高速捕捉和標(biāo)定，下圖展示了測(cè)試常用的VX1000基本的硬件連接。

VX1000的POD設(shè)備通過(guò)調(diào)試接口(例如DAP或JTAG)連接到ECU,POD通過(guò)高速線束連接到VX1000的基礎(chǔ)模塊，上位機(jī)和VX1000的基礎(chǔ)模塊之間通過(guò)以太網(wǎng)的XCP協(xié)議(XCP on Eth)進(jìn)行通信。詳細(xì)內(nèi)容也可從Vector官方說(shuō)明文檔查看。

XCP使用時(shí)總是與ECU說(shuō)明文件配合使用，這個(gè)文件就是ASAP2（A2L）文件。該文件包含使用XCP所需的必要信息，包括關(guān)于ECU參數(shù)、內(nèi)存變量和ECU內(nèi)存詳細(xì)地址信息等。

A2L文件類似于dbc,對(duì)比如下：

elf

ELF文件通常用于讀取變量或函數(shù)的地址

a2l

①一般simulink生成的A2L中是不帶地址信息的，需要后面通過(guò)帶有地址信息的可執(zhí)行文件來(lái)填充地址，一般采用工具自動(dòng)實(shí)現(xiàn)填充。測(cè)量量的地址信息來(lái)源于A2L文件,A2L文件的制作來(lái)源于代碼生成中編譯的.ELF或其他生成文件。

②a2l定義標(biāo)定量,相當(dāng)于是標(biāo)定量的一本字典，讀取模塊內(nèi)部才能讀到,導(dǎo)入后能看到標(biāo)定量的名字和標(biāo)定值。

dbc

定義總線信號(hào),相當(dāng)于是總線信號(hào)的一本字典，不導(dǎo)入看到的總線數(shù)據(jù)都是二進(jìn)制的數(shù)字串，導(dǎo)入后相當(dāng)于基于字典對(duì)二進(jìn)制數(shù)字串進(jìn)行翻譯，能看到總線信號(hào)的值。

XCP可以從ECU上傳數(shù)據(jù)，向ECU下載數(shù)據(jù)以及對(duì)ECU重新編程。為了實(shí)現(xiàn)這些功能，XCP Master必須知曉ECU不同內(nèi)存區(qū)的詳細(xì)信息。

A2L文件包括：設(shè)備參數(shù)信息、接口數(shù)據(jù)信息和ECU參數(shù)信息。

①設(shè)備參數(shù)信息：描述了ECU的基本信息和ECU數(shù)據(jù)單元的一些公共屬性；

②接口數(shù)據(jù)信息：描述了標(biāo)定系統(tǒng)與ECU通信時(shí)所需配置的接口信息；

③ECU參數(shù)信息：描述了內(nèi)部數(shù)據(jù)單元的詳細(xì)內(nèi)容。

A2L是基于ECU軟件生成的，ECU軟件的對(duì)象包含在A2L文件中，源代碼更改后A2L文件也會(huì)進(jìn)行更改。

以上就是作為ADAS測(cè)試工程師使用Canape需要掌握的協(xié)議部分的基礎(chǔ)內(nèi)容，可能對(duì)于初學(xué)者比較晦澀，需要一定的時(shí)間來(lái)消化吸收，可以多去去Vector官網(wǎng)瀏覽，上面也有詳細(xì)的說(shuō)明。對(duì)于協(xié)議如果還不是很清楚對(duì)下文的測(cè)試工程等配置流程不會(huì)產(chǎn)生太大的影響。

工程配置

在上述協(xié)議部分有提到VX1000這一設(shè)備，VX1000是通過(guò)以太網(wǎng)與測(cè)試的PC直連，因此首先確保上位機(jī)的電腦與VX1000設(shè)備在同一網(wǎng)段，并且沒(méi)有防火墻限制。VX1000默認(rèn)IP為192.168.0.6，因此本地ip可設(shè)置成與其不沖突的其他IP:192.168.0.x,子網(wǎng)掩碼為：255.255.255.0。

首次使用需要對(duì)VX設(shè)備進(jìn)行相關(guān)的配置，配置VX設(shè)備需要使用到Vector VX工具包。VXtools工具包用來(lái)顯示VX設(shè)備、寫入或者讀取VX1000設(shè)備的配置、與ECU通訊的Debug信息以及更新VX1000設(shè)備的固件。

在電腦成功識(shí)別到VX設(shè)備后，我們需要在VXconfig中對(duì)設(shè)備寫入正確的Base Module以及POD參數(shù)配置，具體步驟如下：在VXconfig中，點(diǎn)擊Target——>General，其中Address of ECU Parameter Structure該地址描述了gVX1000結(jié)構(gòu)在ECU內(nèi)存中的位置，它的地址在版本的MAP文件中找到。

在完成VX相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)置之后，即可根據(jù)測(cè)試需要New Device，如VX1000,FlexRay，XCP，F(xiàn)LR前雷達(dá)，Chassis底盤以及參考Camera等。

新建號(hào)Device之后需要修改配置，如添加dbc/a2l等，具體如下：

以上配置完成即可點(diǎn)擊菜單欄”小閃電”開始采集測(cè)試數(shù)據(jù)。

總結(jié)

CANape作為一款在業(yè)界被廣泛使用的標(biāo)定測(cè)量工具，功能涵蓋ECU測(cè)量標(biāo)定的幾乎所有應(yīng)用領(lǐng)域:無(wú)論是測(cè)量非常大的數(shù)據(jù)量、標(biāo)定數(shù)千個(gè)參數(shù)，到集成基于模型的開發(fā)，再到為ADAS ECU提供完整的解決方案。隨著技術(shù)不斷發(fā)展，CANape也補(bǔ)充了許多拓展和產(chǎn)品，其Driver Assistance（DA）選件，如VX1000高速測(cè)量標(biāo)定硬件，將CANape的應(yīng)用范圍擴(kuò)展到ADAS系統(tǒng)的開發(fā)與測(cè)量領(lǐng)域，并積累了豐富的使用案例，適用于實(shí)車測(cè)試場(chǎng)景下的可靠數(shù)據(jù)記錄。

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