基于CCP协议的自动驾驶控制器MCU固件标定系统设计和实现.docx

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基于CCP协议的自动驾驶控制器MCU固件标定系统设计和实现

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陈晓韦张庆余张苏林靳志刚李金亮

摘要：本文以无人驾驶车辆为研究背景，研究基于CCP协议的自动驾驶控制器MCU固件标定系统的设计和实现。整个系统包含以MCU为控制芯片的自动驾驶控制器、USBCAN数据采集卡、MCU固件标定上位机软件。自动驾驶控制器借助事先约定好CCP协议完成一些参数的标定，切换一些复杂的自动驾驶控制逻辑和策略，同时借助事先存储在MCU内的BootLoader引导程序实现自动驾驶控制器APP程序的更新。通过测试发现，此系统工作稳定，通讯数据完整可靠。

关键词：无人驾驶车辆自动驾驶控制器CCP协议标定

DesignandImplementationofMCUFirmwareCalibrationSystemForAutomaticControllerbasedonCCPProtocol

ChenXiaoweiZhangQingyuZhangSulinJinZhigangLiJinliang

Abstract：Inthispaper，thedesignandimplementationofMCUfirmwarecalibrationsystembasedonCCP?protocolisstudiedunderthebackgroundofdriver-lessvehicle.ThesystemincludesautomaticdrivingcontrollerwithMCUascontrolchip，USB-candataacquisitioncardandMCUfirmwarecalibrationuppercomputersoftware.TheautomaticdrivingcontrollercompletesthecalibrationofsomeparametersandswitchessomecomplexautomaticdrivingcontrollogicandstrategywiththehelpofCCPprotocol.Atthesametime，theappprogramofautomaticdrivingcontrollerisupdatedbyBootloaderbootprogramstoredinMCU.Throughthetest，itisfoundthatthesystemworksstablyandthecommunicationdataiscompleteandreliable.

Keywords：driver-lessvehicle，driver-lesscontroller，CCP，calibration

1引言

随着汽车电动化、智能化、网联化、共享化技术的发展，无人驾驶车辆应用而生，其主要依靠感知、定位、决策实现无人驾驶的目的。目前无人驾驶车辆主要应用场景有货物运输，如无人驾驶配送车;载人运输，如无人驾驶通勤接驳车，無人驾驶网约车等;特殊场景应用如无人驾驶清洁消毒车等。国内外越来越的专家学者投入到自动驾驶各个方向的研究，如吉林大学的高振海教授关于路径规划方面的研究[1]，西南交通大学关于障碍物目标检测方面的研究[2]。自动驾驶控制器是无人驾驶车辆内主要控制模块，是自动驾驶系统和车辆底盘进行数据交互的媒介，一方面将接收到的车辆底盘数据传输给自动驾驶系统，供自动驾驶系统对车辆的当前状态做出准确判断，另一方面将自动驾驶系统对车辆的横纵向控制参数和车身控制参数传递等决策信息传递给车辆。随着自动驾驶系统关键技术的研究与进步，自动驾驶控制器的功能也会逐渐丰富，并且能够传输一些复杂的控制逻辑与策略，通过自动驾驶人机交互系统实现控制逻辑与策略的切换。自动驾驶系统和自动驾驶控制器之间通信可以采用多种总线接口，如Flexray、LIN等，但是考虑到车辆底盘线控一般都是控制器局域网络CAN总线[3]是车辆内电控单元的主要连接方式，因此自动驾驶控制器和车辆之间通信接口选择了CAN总线。

CCP（CANCalibrationProtocol）是一种基于CAN总线的标定协议[4]。目前，CCP协议主要应用于汽车电控系统标定，数据采集、固件更新等[4-7]。为了实现对车辆的精确控制、及时修改与车辆相关的匹配参数，对自动驾驶控制器进行精确的匹配标定优化关于车辆的各个控制参数是自动驾驶车辆调试过程中的主要环节。通过作为主设备