基于QEMU的CAN总线节点仿真器

汽车控制网网络的开发需要引入一套满足软／硬件协同设计需求的低成本开发工具链,其中硬件仿真器是最重要的工具之一。硬件仿真器为软件开发提供功能验证,缩短整个嵌入式系统的开发周期。在开源仿真器平台QEMU和虚拟局域网技术的基础上,实现一款仿真粒度更细的CAN总线节点仿真器CES,并搭建一个满足汽车控制网络软／硬件协同设计需求的CAN总线仿真网络。     

基于VI的面向质量检测的虚拟测试系统

基于虚拟仪器的虚拟测试技术在先进制造系统质量检测及质量控制中具有广泛的应用前景。探讨了先进制造系统质量检测中虚拟测试和虚拟仪器的应用特点，提出了采用面向对象技术的面向质量检测的虚拟测试系统的体系结构及虚拟测试应用软件模型。面向质量检测的虚拟测试系统的建立，为质量检测，计算机辅助质量系统（CAQ）以及质量控制和质量保证提供了新途径。     

通用型ECU在线检测系统开发

针对通用型ECU的硬件构成与功能,开发了一套在线检测系统,用于检测其硬件及功能的可靠性。该系统由机械结构、检测电路板、单片机程序和上位机软件等4部分组成。通过外加输入信号到ECU各部分电路,读取输出信号以判断其能否正常工作,该系统可实现通用型ECU硬件及功能的在线检测。应用表明,该检测系统运行稳定可靠。     

基于IS015765的电动汽车诊断系统设计

为了更加便捷地对电动汽车进行程序更新和故障诊断,开发了符合ISO15765的底层刷写协议栈;参考BOSCH ECU在线刷写流程拟定XC2000刷写流程,包括初始化、密钥认证、Flash分区擦除、Flash分区写入等过程;开发XC2000 Flash驱动,实现Flash按地址进行块擦除和写入,开发Bootloader,实现硬件资源初始化以及ISO15765协议栈的装载;开发了符合ISO15765的底层故障诊断协议栈,实现故障码读取、故障码清除、数据流读取、执行器测试等故障诊断功能;开发了电动汽车诊断上位机系统,并通过硬件在环仿真测试平台进行测试;测试结果表明,设计的电动汽车诊断系统利用CAN总线能够实现ECU在线刷写及故障诊断功能。     

车载导航仪与发动机ECU的通信设计

为了实现车栽导航仪和发动机ECU（电子控制单元）的通信,提出了一种方案。导航仪的操作系统选用Windows Automotive 5．0,处理器选用S3C2440A;用CAN总线通讯技术建立起汽车发动机ECU与车栽导航仪的通讯,以实现数据与指令的高速传递;研制了一个用于连接CAN网络与车载导航仪的接口模块,为此,设计了接口模块的硬件电路,建立了CAN通讯协议并开发了相应的软件,最终实现了在CAN网络上的高速运行。     

基于AUTOSAR的点到点安全通信的实现

功能安全的概念在汽车嵌入式系统领域越发到关注,汽车开放系统架构AUTOSAR(Automotive Open System Architecture)是目前国际流行的标准软件架构,它在AUTOSAR4.1的版本中针对功能安全首次提出了点到点(End-to-End,E2E)的安全通信机制;为保证汽车各组件间的通信安全,对在AUTOSAR架构下的E2E安全通信机制进行了研究,采用E2E Profile 2的方法来实现E2E安全通信,旨在解决如何保证电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU)之间以及ECU内部不同核之间,不同SWC(software component)之间数据的安全通信的问题;基于AUTOSAR架构,通过在电子控制单元核内通信采用E2E Protection Wrapper的通信方式,跨电子控制单元核外通信采用COM E2E Callout的通信方式实现了通信机制的搭建;通过对ECU内部及跨ECU的通信测试,表明该方法能有效的检测通信过程中的重复发送错误、CRC(Cyclic Redundancy Check)校验和错误及发送序列错误等问题。     

实时嵌入式系统协调设计的行为验证模型

嵌入式系统协调设计中，通常采用协同验证方法检验系统设计的正确性，目前比较常用的验证手段有行为验证和基于处理器结构的指令集模拟．指令集模拟从底层时序关系模拟CPU功能，通过建立与硬件模拟器连结关系来验证软硬件接口．指令集模拟的主要特点是模拟精度高，但模拟速度慢，对于不同的CPU结构需要构造不同的指令集模拟器．文中研究一种基于RTOS实时嵌入式系统行为验证模型，通过扩展RTOS功能，建立RTOS软件模拟器，实现RTOS模拟器和VHDL／VerilogHDL协同模拟交互．RTOS模拟器把嵌入式软件功能代码、CPU接口代码以及定制硬件驱动代码分开，实现嵌入式软件设计与硬件平台的弱相关，从更高层次验证系统功能。     

VIPS: A simulator for platoon system evaluation

Development of intelligent behaviors for vehicles has to cope with rigorous specifications. Many tests are performed for verification, validation and a detailed study of resulting behaviors. In this workflow, testing algorithms with real vehicles is a cornerstone step in developing new intelligent features for future transportation systems. This step requires a lot of experiments before efficiently set up embedded autonomous systems. However, the development of such tests is not linear and it highly depends on external variable factors (weather, hardware or software issues, etc.). To overcome these issues, it is possible to carry out a first series of validation under a simulation framework. In this paper, we describe a simulation platform called VIPS (Vehicles In Platoon Simulator), which provides a virtual environment designed to test and validate platoon control approaches, as close as possible to reality, before bringing them in the real vehicle system. Among the features provided by the simulator, one main contribution is the direct matching between perception and control of both real and virtual vehicles. Moreover, VIPS is also able to deal with perturbations, which are dynamically added to running scenarios so as to reproduce real world conditions. Simulation results in the context of platoon control systems show the benefits of the proposed simulation framework.     

基于CAN总线的ECU在线编程技术

针对已安装完成的车身ECU程序升级困难的问题,基于CAN总线的自定义协议,设计了一种ECU在线升级方案,并在Infineon XC2000系列单片机上具体实现。详细介绍了在线升级系统的软硬件组成、单片机Bootloader的设计方案,以及系统的工作过程。实验结果表明,该系统能够很好地完成ECU在线升级功能,并能有效解决ECU在线升级过程中的一些问题。     

基于拟合投影的车身老鼠洞检查方法研究

汽车车身在设计制造过程中由钣金件装配焊接形成的老鼠洞,在某种程度上影响了整车的安全 性能以及空间结构。为解决老鼠洞尺寸检查步骤繁琐、检查效率低等问题,提出了一种基于拟合投影的车身老 鼠洞检查方法。首先,通过创建老鼠洞边缘轮廓截面对轮廓曲线进行直线拟合并投影至截面;其次,建立投影 轮廓范围内的等距空间网格划分机制,借鉴最小二乘法的“残差平方和最小”原理筛选网格节点;最后,运用 最佳逼近定义提取老鼠洞中心轨迹点及最大内切圆半径。利用 CATIA 软件为开发平台并结合 CAA 框架结构, 实现老鼠洞检查功能,实例分析表明,检查结果具有良好的准确性,功能运行高效、自适应性强,有效缩短了 产品研发周期。     

纯电动车车身控制CANopen协议设计

针对纯电动汽车车身控制系统,提出其应用层CANopen协议的设计方案。分析车身控制系统中各电子控制单元的功能。根据 CANopen协议要求,设计各电子控制单元的网络管理报文对象、过程数据对象、服务数据对象、特殊功能对象。通过CANoe软件及其组件CANoe.CANopen建立纯电动汽车车身控制CANopen网络仿真平台,采用CAPL语言编写程序模拟真实节点功能,运用Panel Editor软件编辑控制面板。仿真结果表明,CANopen协议可以满足纯电动汽车车身控制系统的控制需求。     

De-Coupling for Re-Use in Design and Implementation Using Virtual Sensors

ViSIAr (Virtual Sensor Integration Architecture) is an idealised framework for building sensing subsystems of flexible assembly and other robotic systems. This paper considers how it supports the design and analysis phase, and might therefore support the exchange of software solutions to sensing problems, by clearly identifying the role and function of software components and de-coupling them from specific hardware. Sensor usage models, specifications of what is to be sensed and the way in which it is sensed, are proposed as the principal objects suitable for design re-use and potentially for code re-use. Generally applicable classes of virtual sensor control models (which form part of sensor usage models) are presented.     

基于资源库的ECU标定系统开发方法

针对传统电子控制单元(ECU)标定系统移植性较差的问题,提出一种基于资源库的标定系统开发方法.对标定系统公共部分进行抽象,将其封装为资源库函数供应用层与基础软件层调用,资源库函数通过调用符合AUTOSAR规范的硬件驱动程序与硬件抽象层进行通信.当软件功能或开发对象发生变化时,只需更换相关软件层即可.实例结果表明,该方法...     

ABS/ASR集成控制系统ECU开发与验证

集成了防抱死制动系统(ABS)和驱动防滑控制系统(ASR)的汽车防滑控制系统是汽车主动安全性控制系统的核心之一,目前国内开发的ECU还不能能够满足ABS/ASR集成控制产业化要求.研究了ABS/ASR控制要求和控制策略,设计开发了ABS/ASR集成控制系统的ECU硬件和软件,并对ECU进行了ABS实车道路试验和ASR硬件在环试验.试验结果验证了所开发ECU的制动防抱死和驱动防滑转功能,硬件和软件满足控制需求,能够适应实车复杂的电磁环境,工作可靠.     

飞机自动驾驶仪自动测试设备的设计与实现

作为飞机重要的机载电子设备，自动驾驶仪用于辅助飞行员操纵飞机按照预定程序执行飞行动作。为满足X型飞机自动驾驶仪装备维修保障过程中的系统性能检查需求，针对该型飞机自动驾驶仪的测试需求，分析研究其测试原理，基于自动测试理论与虚拟仪器技术，给出测试设备的测试架构，完成测试系统软硬件设计与开发，并对其性能进行测试，测试结果表明其有效性。所提出的测试方法对于其他飞机重要机载电子测试设备的设计具有参考与借鉴意义。     

二冲程煤油发动机电控单元的设计与试验研究

汽油发动机改烧煤油后,需要对电控单元进行重新研制.针对原型机燃油喷射系统的改进,给出了电控单元的总体设计,基于MC9S12DP512微控制器完成了电控单元的硬件和软件设计.煤油发动机台架试验结果表明了电控单元及控制策略的有效性.     

Framework and deployment of a cloud-based advanced planning and scheduling system

Many small and medium-sized manufacturing enterprises (SMEs) have already implemented enterprise resource planning (ERP) and manufacturing execution system (MES) and began to start the journey of cloud manufacturing; however, the high cost of hardware and software investment, implementation, and maintenance usually hinder SMEs from adopting an advanced planning and scheduling (APS) system. This paper aims to develop a cloud-based APS (C-APS) system framework, the service structure, and approach of deploying the C-APS system in a public cloud infrastructure platform and service provider or hybrid cloud platform. The package diagram is proposed for building the C-APS system's virtual factory model to improve modeling efficiency and data stability. The C-APS system is a cloud-based and object-oriented software; its simulation-based scheduling engine can generate the significant production and operations schedule, and has the characteristics of on-demand self-service, quickly expanding and adjusting to the virtual plant model. The C-APS system's application in a leading automotive part assembly company's printed circuit board production scheduling shows that the input planning data model is easy to maintain. The scheduling quality is high; the computing time is short and acceptable for practical application.     

嵌入式虚拟协同开发环境的设计与实现

为了提高嵌入式系统的开发效率和设计可靠性、提供在获得硬件原型之前的虚拟集成验证手段,本文引入了软硬件协同验证的概念,提出了一种新的基于网络的嵌入式虚拟协同开发环境实现方法,通过采用松耦合布局的指令集仿真器和逻辑仿真器来构建虚拟集成验证环境,并在此基础上优化逻辑仿真,分离和抑制不必要的逻辑仿真周期,有效地提高了协同验证仿真性能.     

电力巡检吊舱大容量存储系统的设计与实现

随着电力巡检技术的发展,无人机挂载光电巡检吊舱进行自动巡检任务成为电力巡检作业的一个重要模式。大量巡检数据的存储是光电巡检吊舱巡检任务的重要组成部分。为解决电力巡检吊舱大量巡检数据的存储问题,针对电力巡检吊舱存储系统的特点进行了分析,对存储系统的接口进行了详细的研究,提出以低功耗处理器为硬件核心,WinXPE嵌入式操作系统为系统软件平台的存储系统。该存储系统使用通用计算机硬件平台和操作系统,解决易用性问题,同时具有其嵌入式系统的特点。实现了电力巡检吊舱的红外热像仪热图数据、可见光摄像机视频、照片、定位定姿数据、控制数据等多类型、大容量的数据存储。并经过实践验证,满足电力巡检吊舱系统对功耗、体积、功能、性能等方面的要求,运行稳定、可靠。     

虚拟实验系统中操作重现的研究

为了提高虚拟实验教学的效率和效果,分析了虚拟实验系统中操作重现的实现机制,提出了基于消息的操作捕捉、操作保存和操作重放的实现方法,并使用确定有限自动机理论证明了操作重现的可行性.在此基础上,给出了在虚拟实验系统中设计操作重现的基本方法和步骤,并在一个实际的虚拟实验系统中进行了实现.实验结果表明,该方法可以很方便地在基于MFC架构的虚拟实验系统中进行实现,达到了预期的效果.