车载模块调试系统和车辆的制作方法

1.本实用新型涉及一般汽车技术领域。具体而言，本实用新型涉及一种车载模块调试系统。


背景技术：

2.车辆中使用大量车载电子模块，电子模块之中的微控制单元（mcu）多种多样，基本上只能使用其半导体厂商提供的软件、许可和调试器才能对这些mcu进行开发或获取其芯片的全部运行状态。但是，这些厂商提供的开发工具在已经组装好的车辆上是无法使用的。
3.因此，在车辆的开发过程中，通常首先对要安装到车辆的电子模块进行各种环境试验，然后将安装了电子模块的整车置于各种环境严苛的地区进行测试，以发现可能存在的问题。由于开发人员无法直接对已经安装到车辆的电子模块进行调试，所以只能在实验室中对已经出现问题的电子模块本身进行分析、通过模拟来复现问题出现时的环境情况。
4.然而，由于被测试车辆的行驶环境复杂、车辆内部电子器件繁多、各种空间信号干扰以及很多未知的情况，导致很多测试中的情况是实验室无法模拟的。因此，有一些只有整车处于实际工况下才会出现的问题无法针对实验室中的电子模块来调试。目前，虽然可以通过汽车诊断技术对车辆的实时情况进行记录，但很多情况下根据记录的信息并不能找到问题的根本原因；而且这些信息对于开发人员来说比较片面，对于车辆软件的维护和升级帮助不大。


技术实现要素：

5.按照本实用新型的一个方面，提供一种车载模块调试系统，其包括：调试装置；第一通信装置，其连接到调试装置；以及第二通信装置，其连接到车载模块；其中，第一通信装置和第二通信装置彼此连接，并且配置成在调试装置和车载模块之间传送信号。
6.作为以上方案的替代或补充，在根据本实用新型的实施例的车载模块调试系统中，第一通信装置和第二通信装置中的一个或二者是低功耗蓝牙模块（ble）。
7.作为以上方案的替代或补充，在根据本实用新型的实施例的车载模块调试系统中，第二通信装置与车载模块的调试接口连接，以获得开发权限。
8.作为以上方案的替代或补充，在根据本实用新型的实施例的车载模块调试系统中，第二通信装置响应于解锁信号而被启用。
9.作为以上方案的替代或补充，在根据本实用新型的实施例的车载模块调试系统中，信号包括：从调试装置到车载模块的调试信号；以及从车载模块到调试装置的反馈信号。
10.作为以上方案的替代或补充，根据本实用新型的实施例的车载模块调试系统还包括：中间通信装置，其设置在第一通信装置和第二通信装置之间，并配置成促进第一通信装置和第二通信装置之间的通信。
11.作为以上方案的替代或补充，在根据本实用新型的实施例的车载模块调试系统
中，中间通信装置是两个远距离通信设备，中间通信装置之间的通信距离大于所述第一通信装置和所述第二通信装置之间的通信距离。
12.按照本实用新型的又一个方面，提供一种车辆，其上装载有第二通信装置，所述第二通信装置配置成：连接到车载模块；连接到第一通信装置；以及在调试装置和所述车载模块之间传送信号。
13.作为以上方案的替代或补充，在根据本实用新型的实施例的车辆中，第一通信装置和第二通信装置中的一个或二者是低功耗蓝牙模块（ble）；第二通信装置与车载模块的调试接口连接，以获得开发权限；第二通信装置响应于解锁信号而被启用；以及信号包括从调试装置到车载模块的调试信号和从车载模块到调试装置的反馈信号。
14.作为以上方案的替代或补充，根据本实用新型的实施例的车辆还包括：第二中间通信装置，其设置在第一通信装置和第二通信装置之间，并配置成促进第一通信装置和第二通信装置之间的通信，其中，第二中间通信装置是远距离通信设备，第二中间通信装置和第一中间通信装置之间的通信距离大于第一通信装置和第二通信装置之间的通信距离。
15.根据本实用新型的车载模块调试系统能够在不将需要调试的车载模块从车辆上拆卸的情况下而对车载模块进行调试，并且调试技术人员不用亲临现场即可实现远程调试，大大节约了时间成本和经济成本。
附图说明
16.本实用新型的上述和/或其它方面和优点将通过以下结合附图的各个方面的描述变得更加清晰和更容易理解，附图中相同或相似的单元采用相同的标号表示。在下列附图中：
17.图1为现有技术的对未被安装的车载电子模块进行调试时的各个部件的连接关系示意图；以及
18.图2为根据本实用新型一实施例的车载模块调试系统100的示意性结构图。
具体实施方式
19.在本说明书中，参照其中图示了本实用新型示意性实施例的附图更为全面地说明本实用新型。但本实用新型可以按不同形式来实现，而不应解读为仅限于本文给出的各实施例。给出的各实施例旨在使本文的披露全面完整，以将本实用新型的保护范围更为全面地传达给本领域技术人员。
20.诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的单元以外，本实用新型的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元的情形。诸如“第一”和“第二”之类的用语并不表示单元在时间、空间、大小等方面的顺序而仅仅是作区分各单元之用。
21.在现有技术的图1中，展示了使用传统调试方法时的部件连接关系。计算机11连接到调试装置12，调试装置12连接到要被调试的车载模块13。其中，计算机11可以是，但不限于，台式计算机、膝上型计算机、便携式计算设备、平板电脑等等，只要其可用于技术人员对调试装置12进行控制操作，并向技术人员显示用于进行调试的信息，响应于该信息，技术人员可以采用相应的操作进行调试。调试装置12通常由提供车载电子模块的相应半导体厂商
提供，并且需要与厂商提供的软件和许可一同使用。车载模块13在图1中示出为车载微控制单元（mcu），但是其可以是需要调试的任何电子模块，例如车辆上常见的各种娱乐、网络、安全、控制模块等等。
22.现在参考图2，图2示出了根据本实用新型一个方面的一实施例的车载模块调试系统100的示意性结构图。车载模块调试系统100包括图1中如上所述的调试装置12。系统100还包括连接到调试装置12的第一通信装置14和连接到要调试的车载模块13的第二通信装置15。如图2中所示，第一通信装置14和第二通信装置15彼此连接，并且配置成在调试装置12和车载模块13之间传送信号。在一个实施例中，第一通信装置14和第二通信装置15中的一个或二者是低功耗蓝牙模块（ble）。在此情形下，第一通信装置14和第二通信装置15通过蓝牙无线地连接并进行通信。但是，第一通信装置14和第二通信装置15也可以通过诸如2.4ghz之类的技术来进行无线连接。通常，调试装置12和车载模块13接收并产生电平信号（例如，“高”电平和“低”电平），而无线发送的信号根据不同的无线连接方式具有不同形式，因此在传输过程中，需要对信号的格式进行选择性的转换。所述转换可以通过对通信装置14、15进行相应的配置来实现。
23.在一个实施例中，第一通信装置14可以被设计为用户端，即，第一通信装置不与车辆设置在一起，而是设置成便于要执行调试的技术人员来使用。一方面，第一通信装置14（例如通过调试装置12上专用于蓝牙连接或其他无线连接的调试接口）与调试装置12相连接，并且将其接收到的无线信号转换为io口电平信号发送给调试装置12，以使调试装置12从第一通信装置14接收到的信号与调试装置12同车载模块13直接连接的情况下的信号具有相同电平形式。在一个实施例中，第一通信装置14实时检测调试装置12的io口的动作电平信号，然后将io口动作电平信号的内容和时序通过信号（例如，蓝牙信号）进行发送。
24.在第一、第二通信装置14和15为蓝牙模块的情形下，上述无线信号为蓝牙信号，并且上述从无线蓝牙信号到电平信号的转换可以采用例如德州仪器的低功耗蓝牙芯片cc2640的io口来进行。计算机11然后可以经由调试装置12获取车载模块13的反馈信号，并响应于该反馈信号、通过特定的开发软件和许可对车载模块13进行调试操作。另一方面，第一通信装置14可以将经由调试装置12接收的来自调试人员的调试信号转换为所需要的无线信号的形式，然后进行发送，从而实现对车载模块13的调试操作（例如，单步、断点、跳转、地址查询等）。由此，第一通信装置14接收从调试装置12到车载模块13的调试信号，并且发送从车载模块13到调试装置12的反馈信号。相应地，第二通信装置15完成对应的发送和接收动作，如下所述。
25.第二通信装置15可以被设计为车辆端，即，第二通信装置15可以集成在车辆内，例如集成在车载电子模块内。在一个实施例中，第二通信模块15可以是车载模块13中的蓝牙芯片。在另一个实施例中，可以将车载模块13原本用于与调试装置12连接的io口与第二通信装置15连接。第二通信装置15可以配置成与车载模块13进行连接。例如，第二通信装置15可以与车载模块13的调试接口连接，以获得开发权限。在一个实施例中，第二通信装置15可以通过其io口直接与需要调试的车载模块13的jtag接口相连接，以获得车载模块13的最高开发权限。如表1所示，为车载模块13的通用调试接口示意表。一方面，第二通信装置15接收来自用户端的第一通信装置14的信号、将其转换为适用于车载模块13的io电平信号（即，调试信号）并发送给车载模块13，从而达到调试车载模块13的效果。另一方面，第二通信装置
15从车载模块13接收车载模块13响应于调试信号而产生的反馈信号（例如，电平信号），并将该反馈信号转换为适于在第一通信装置14和第二通信装置15之间传送的信号形式来进行发送。由此，第二通信装置15接收从车载模块13到调试装置12的反馈信号，并且发送从调试装置12到车载模块13的反馈信号。
[0026][0027]
通过第一通信装置14和第二通信装置15，可以在无法于车辆上直接对车载模块13进行连接和调试的情况下，实现对车载模块13的调试和故障排查。此外，通过对信号格式的转换（例如，无线信号与电平信号的转换），可以实现第一和第二通信装置14、15分别与调试装置12以及车载模块13 的连接和通信。
[0028]
在一个实施例中，对于通过无线方式连接的第一和第二通信装置14、15，第二通信装置15响应于解锁信号而被启用。也就是说，第二通信装置15可以配置成通常处于锁定状态（例如，禁用状态、断电状态等），只有当接收到正确的解锁信号（例如，通过车辆can（控制器局域网络）传递的具有正确密钥的解锁信号）时，第二通信装置才被解锁（例如，启用、供电等）。然后，第二通信装置15例如作为蓝牙芯片对空间信号进行扫描，与第一通信装置14建立通信。
[0029]
例如，在第二通信装置15为蓝牙模块的情况下，在解锁车辆后，可以设置单独的秘钥以用于解锁蓝牙功能。秘钥可以根据每个车辆单独配置，并且可以设置成需要主机厂的授权才能解锁该功能。蓝牙模块的供电系统可以设置成通过车载模块13的一个io口来接通与关断，当输入正确指令，车载模块13拉高该io口的电平，进而接通蓝牙供电模块。蓝牙模块的相关功能可以在出厂时设置于蓝牙模块中，也可以后续根据需要来写入。通过使用解锁信号对第二通信装置15进行解锁来启用第二通信装置15，可以在很大程度上避免车载模块13被恶意篡改，从而增加车辆的安全性，实现了使用无线连接对车载电子模块进行调试操作的安全控制。
[0030]
在一个实施例中，系统100还可以包括中间通信装置（例如，图2中所示的16和17）。中间通信装置可以在通信链路的顺序上设置在第一通信装置14和第二通信装置15之间，并配置成促进第一通信装置14和第二通信装置15之间的通信。例如，在第一通信装置14和第二通信装置15利用蓝牙或2.4ghz技术进行无线通信的情况下，其通信距离通常被限制在几十米，此时可以采用中间通信装置来促进第一通信装置14和第二通信装置15之间更远距离的通信（例如，数公里、数百公里、数千公里或甚至全球）。
[0031]
为此，中间通信装置可以是两个远距离通信设备，并且该两个远距离通信设备之间的通信距离大于第一通信装置14和第二通信装置15之间的通信距离。在一个实施例中，中间通信装置可以是两个具有蜂窝数据传输功能的电子设备，诸如智能电话、平板电脑或笔记本电脑。具体而言，车辆端的、靠近第二通信装置15的、作为中间通信装置的一部分的
电子设备一般可以是移动电话、便携式计算机、平板电脑、膝上型计算机等，这是由于车辆时常处于移动中，其位置难以确定，所以使用移动设备可以更便捷地发挥车载模块调试系统100的作用。而除了可移动设备之外，用户端的、靠近第一通信装置14的、作为中间通信装置的一部分的电子设备还可以是台式计算机等固定电子设备，这是由于该车载模块调试系统100的用户主要是进行调试的技术人员，其具有固定办公场所，因而固定的电子设备也可适用。
[0032]
在采用移动电话作为进行中转的情况下，车载模块调试系统100中的各个部件的连接如下：车载模块13包括第二通信装置15或连接到第二通信装置15，第二通信装置15连接到车辆端移动电话17，车辆端移动电话17与用户端移动电话16连接并进行远距离通信，用户端移动电话16与第一通信装置14连接，第一通信装置14与调试装置12连接，最后调试装置12连接到如上所述的各种可由调试人员使用的调试设备计算机11，由此完成远程调试工作。车辆端移动电话17与用户端移动电话16之间的4g、5g等蜂窝数据通信、车辆端移动电话17与第二通信装置15的蓝牙通信、用户端移动电话16与第一通信装置14之间的蓝牙通信可以通过手机应用app操作完成。由于通过手机作为中转进行信号传递可能会导致信号延时与冗余、导致在该模式下调试过程变慢，因此在操作时可以通过避免重复发送信号来缓解此问题。
[0033]
通过中间通信装置，可以解决异地调试的问题，使用具有远距离通信功能的设备作为中转设备在第一通信装置和第二通信装置之间进行信号中转，可以实现跨数公里、数百公里、数千公里乃至全球的远程调试。
[0034]
根据本实用新型的又一个方面，提供一种车辆，其上装载有第二通信装置15，所述第二通信装置15配置成：连接到车载模块13；连接到第一通信装置14；以及在调试装置12和车载模块13之间传送信号。
[0035]
在根据本实用新型的实施例的车辆中，第一通信装置14和第二通信装置15中的一个或二者是低功耗蓝牙模块（ble）；第二通信装置15与车载模块13的调试接口连接，以获得开发权限；第二通信装置15响应于解锁信号而被启用；以及信号包括从调试装置12到车载模块13的调试信号和从车载模块13到调试装置12的反馈信号。
[0036]
根据本实用新型的实施例的车辆还包括：第二中间通信装置17，其设置在第一通信装置14和第二通信装置15之间，并配置成促进第一通信装置14和第二通信装置15之间的通信，其中，第二中间通信装置17是远距离通信设备，第二中间通信装置17和第一中间通信装置16之间的通信距离大于第一通信装置14和第二通信装置15之间的通信距离。
[0037]
车辆中的第二通信装置15具有与车外的第一通信装置14通信以及其他功能，从而实现对已安装到车辆的车载模块的调试而无需另外与车载模块13进行接线。
[0038]
根据本实用新型的车载模块调试系统主要可以应用于车辆的开发过程和车辆的维修过程。在不破坏车辆或拆卸车载模块的情况下，可以直接对车辆中的车载电子模块进行调试和分析，并获取车载电子模块的真实信息。取决于车载模块被连接的端口，最高还可获取车载电子模块的全部信息。相比在实验室中模拟复现问题，根据本实用新型的车载模块调试系统加快了问题的解决速度和软件开发速度，提高了软件对车辆的适配性。从而解决了开发人员实车调试软件的不便利性，实现对芯片的远程开发和调试，并且可以实时掌控实车上出现的问题。
[0039]
前述公开不旨在将本公开限制为所公开的精确形式或特别使用领域。因此，设想的是，鉴于本公开，无论在本文中明确描述还是暗示，本公开的各种替代实施例和/或修改都是可能的。在已经像这样描述了本公开的实施例的情况下，本领域普通技术人员将认识到的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以在形式和细节上进行改变。因此，本公开仅由权利要求限制。