車載測試：如何用CANape進行ADAS實車功能測試？

前言

CANape是一款用于ECU測量、標定、診斷以及ADAS傳感器數(shù)據(jù)采集的工具型軟件。

測量——通過CANape不僅能采集記錄ECU內(nèi)部信號，還支持與車輛上的各種傳感器的總線進行通信。與ECU不同，ADAS傳感器不提供車輛實際運行信號，而是提供車輛運行時周圍環(huán)境的詳細信息，如通過攝像頭和雷達傳感器感知周圍環(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ADAS算法分析決策之后，控制相應執(zhí)行器動作。

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

標定——通過CANape可對ECU內(nèi)部的標定量進行修改，例如通過標定量來打開/關(guān)閉ADAS各種功能的開關(guān)(AEB、ACC、FCW、LKA、DOW、BSD等)以及修改制動時的減速度數(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CANape的診斷窗口可以實時顯示各路數(shù)據(jù)報文的收發(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底盤報文、Radar雷達報文以及角雷達報文等。

下面將會具體說明測試工程師是如何利用CANape進行ADAS功能測試。

協(xié)議

對于新手來說，想用CANape采集ECU數(shù)據(jù)，XCP協(xié)議是一個非?；A也非常重要的知識點。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，這是一款強大的在線標定、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準模式，即問答模式，主結(jié)點Master發(fā)出需求指令，從結(jié)點Slave進行響應，如下圖所示是XCP協(xié)議標準模式的基本原理：

XCP的主結(jié)點側(cè)，通常提供為在PC上運行的應用程序，一般就是CANape軟件。相對的，從結(jié)點側(cè)則提供為ECU中的嵌入式C語言源代碼的形式的軟件模塊。

Vector對于XCP on Ethernet共提出了兩套方案，一套為基于VN5000系列以太網(wǎng)絡接口卡，通過100/1000 Base-TX或100/1000 Base-T1，再基于XCP on Ethernet進行信息交互,另一套為基于VX1000系列高速標定設備，通過POD接口和Adapter連接目標控制器，最后通過XCP on Ethernet對目標控制器內(nèi)存數(shù)據(jù)可進行高速捕捉和標定，下圖展示了測試常用的VX1000基本的硬件連接。

VX1000的POD設備通過調(diào)試接口(例如DAP或JTAG)連接到ECU,POD通過高速線束連接到VX1000的基礎模塊，上位機和VX1000的基礎模塊之間通過以太網(wǎng)的XCP協(xié)議(XCP on Eth)進行通信。詳細內(nèi)容也可從Vector官方說明文檔查看。

XCP使用時總是與ECU說明文件配合使用，這個文件就是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)存詳細地址信息等。

A2L文件類似于dbc,對比如下：

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，需要后面通過帶有地址信息的可執(zhí)行文件來填充地址，一般采用工具自動實現(xiàn)填充。測量量的地址信息來源于A2L文件,A2L文件的制作來源于代碼生成中編譯的.ELF或其他生成文件。

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

dbc

定義總線信號,相當于是總線信號的一本字典，不導入看到的總線數(shù)據(jù)都是二進制的數(shù)字串，導入后相當于基于字典對二進制數(shù)字串進行翻譯，能看到總線信號的值。

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

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

①設備參數(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：描述了標定系統(tǒng)與ECU通信時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)單元的詳細內(nèi)容。

A2L是基于ECU軟件生成的，ECU軟件的對象包含在A2L文件中，源代碼更改后A2L文件也會進行更改。

以上就是作為ADAS測試工程師使用Canape需要掌握的協(xié)議部分的基礎內(nèi)容，可能對于初學者比較晦澀，需要一定的時間來消化吸收，可以多去去Vector官網(wǎng)瀏覽，上面也有詳細的說明。對于協(xié)議如果還不是很清楚對下文的測試工程等配置流程不會產(chǎn)生太大的影響。

工程配置

在上述協(xié)議部分有提到VX1000這一設備，VX1000是通過以太網(wǎng)與測試的PC直連，因此首先確保上位機的電腦與VX1000設備在同一網(wǎng)段，并且沒有防火墻限制。VX1000默認IP為192.168.0.6，因此本地ip可設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VX設備進行相關(guān)的配置，配置VX設備需要使用到Vector VX工具包。VXtools工具包用來顯示VX設備、寫入或者讀取VX1000設備的配置、與ECU通訊的Debug信息以及更新VX1000設備的固件。

在電腦成功識別到VX設備后，我們需要在VXconfig中對設備寫入正確的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)的基礎設置之后，即可根據(jù)測試需要New Device，如VX1000,FlexRay，XCP，F(xiàn)LR前雷達，Chassis底盤以及參考Camera等。

新建號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擊菜單欄”小閃電”開始采集測試數(shù)據(jù)。

總結(jié)

CANape作為一款在業(yè)界被廣泛使用的標定測量工具，功能涵蓋ECU測量標定的幾乎所有應用領域:無論是測量非常大的數(shù)據(jù)量、標定數(shù)千個參數(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也補充了許多拓展和產(chǎn)品，其Driver Assistance（DA）選件，如VX1000高速測量標定硬件，將CANape的應用范圍擴展到ADAS系統(tǒng)的開發(fā)與測量領域，并積累了豐富的使用案例，適用于實車測試場景下的可靠數(shù)據(jù)記錄。

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