速銳得整車CAN網絡控制策略數據解析方案

        2022-04-24 11:52:31 劉國瓊

        車載網絡與信息技術是計算機網絡通信、嵌入式系統以及信息安全理論與技術在車輛工程中的應用,是社會數字化、信息化發展在交通和非道路交通、汽車、其他出行領域的體現。這些技術一方面提升了汽車固有的功能水平和指標,另一方面也拓展了汽車功能和性能指標,同時也為更多關注乘客的駕駛樂趣方面、人車智能化交互方面、汽車智能設備、整車數據控制策略等方面的重要基礎。

        那么汽車本質從一個機械系統,加入信息技術和應用后,技術所有的總成和系統都成為機電信息一體化系統,并出現了越來越多的基于信息技術的功能和裝置,車載信息系統和信息技術是汽車新技術最重要的組成部分之一。為了獲得更多信息系統的數據為需求所用,在面對不同品牌,例如保時捷、寶馬、奔馳、大眾、豐田、本田、日產、凱迪拉克、以及新能源品牌特斯拉、比亞迪、小鵬、蔚來、理想、埃安、榮威、歐拉等等,在不同年份下的復雜汽車信息系統目前滿足市場數據需求的只開發了冰山一角。

        為此,應有一套相對標準的開發流程及測試方法,我們參考簡單、快捷、可執行、成本低、效率高的一種方式,參考下速銳得科技對于整車CAN網絡控制策略數據解析的一套方法,看看是否值得大家借鑒。

         

        一、技術方案

        一些汽車CAN網絡數據可以通過OBD-II端口訪問。OBD-II適用于1996年以后在美國和2004年以后在歐洲生產的所有轎車和輕型卡車。國內在2013年后大部分執行了OBD2標準,少數汽車,比如GL8、比亞迪的汽油車相對落后一點,但是比亞迪今年已經暫停了汽油車的生產,一些進口和高端的汽車帶有CAN網關的,需要通過CAN網關上的驅動CAN或者動力CAN或者其他CAN端口訪問整車CAN數據網絡信息。

        OBD自動診斷系統的連接器大多位于駕駛員座位中控剎車踏板上周圍,觸手可及的位置,有的可能需要取下一些塑料蓋。網關的位置分布不同需要根據電路圖或者CAN工程師根據經驗去對應位置。通過CAN H、CAN L連接到CAN數據采集終端,將數據采集出來解析和應用。

        上述2條經驗,可以覆蓋到99%以上的車型,特殊車型特殊處理,比如多路CAN的車型、非標車型。

        現行OBD-II標準通用的有五種通信協議,由汽車制造商決定使用哪一種。CAN是最受歡迎的,CAN總線也是一種可靠的、高速的總線,用于發送關鍵數據。難點在于,總線上的數據包不是標準化的,所以需要有一定的比對或者知道其中的算法才能知道它們的意思。其他協議的也有覆蓋不少的車型,例如保時捷有用到SENT協議、寶馬有用到BSD協議、還有其他非標協議,特別是傳感器協議會存在大量差異,例如剎車泵、油門泵、電子水泵及車身組件其他傳感器。

         

        二、采用工具

        可選用USB轉CAN用的普通分析儀、診斷儀、Kvaser、Peak或EMS Wünsche、SPY3等高端設備。目前速銳得針對CAN總線數據分析,主要是用SPY3,這款SPY3是全球最高端、領先的分析工具,支持汽車多總線接口、支持CAN數據記錄、六路CAN、4路LIN/K-LINE、1路J1850,提供雙線CAN多通道和單線CAN一個通道,一個通道的低速容錯和LIN的多通道。國內簡易測試,數據要求不高,不用分析到策略層的,可以采用簡單的CAN分析儀,速銳得提供遠程破解CAN總線數據服務。

        圖片 

        三、實現步驟

        1、根據客戶面向的領域、需求、場景做出初步分析,根據需求中的CAN協議數據要求,技術難度、可行性提供對應策略、安排不同級別的CAN總線工程師與客戶共同了解、實施、場地、人員、時間及其他需要客方配合的操作及遠程控制。

        2、根據客戶需求的數據分析出CAN信息可能存在的ECU控制單元,找出該車控制單元的CAN接口、網關、控制單元、整車電路等,絕大部分車型的整車電路,速銳得都可以查詢和提供到,因為自己也用。

        3、適配常規與非常規CAN數據分析,解析CAN數據并給出邏輯留作底層數據,采集出CAN ID、保存原始報文及算法,如需要可以打包DBC文件、驗證數據。這是最重要的一個環節,結合客戶需求去開發到對應汽車信息系統的數據與功能,隨著汽車智能化的發展,以及汽車智能控制和智能感知水平提高,通過數據進入到汽車、了解到汽車、應用到汽車已經變得越來越強烈,比如智能儀表、AR-HUD、車燈智能控制、遠程的車隊管理、汽車租賃、電氣化改裝、原始數據采集、電池性能監測等等,都離不開汽車CAN信息數據及其他傳感器的數據。

         

        四、解析車型

        速銳得通過10年的沉淀和積累更新,已經解析過豐田氫能源車MIRAI整車控制策略,獲得144多項氫能源汽車反應堆的核心控制策略,解析過比亞迪D1車型118CAN數據信息,解析過進口版特斯拉整車DCB差不多322項數據,國產特斯拉257項數據(減配了),還有國內其他不同項目的柴油車型、非道路交通車型、燃油車型、混動車型、純電動車型及特殊機械工程車輛CAN數據。

         

        五、客戶案例

        1、為全國各地駕校客戶交付過應用于駕培駕考評判系統整車CAN控制器。

        2、為汽車零部件一級供應商交付過應用于360度全景倒車系統整車CAN數據報文。

        3、為新能源汽車項目交付過應用于電池快換BMS系統CAN數據報文。

        4、為出行公司交付過應用于分時租賃系統整車TCU控制器。

        5、為ADAS行業交付過應用于ADAS+DMS系統CAN數據。

        6、為汽車研究中心交付過應用于整車DBC報文。

        7、為國內頂尖科技公司交付過應用于智能駕駛遠程CAN數據采集控制器。

        8、為自動駕駛行業交付過應用于無人駕駛遠程CAN數據采集與控制終端。

        9、為汽車測試機構交付過多款車型整車DBC及CAN報文、終端。

        …….

        汽車上使用網絡,特別是現在廣泛應用的4G\5G,最根本的原因是計算機網絡以及基于汽車CAN數據網絡實現數字化互聯互通的數據需求,智能交通系統體系下的互聯智能汽車的發展趨勢,勢必使汽車成為互聯網上的一個或者多個端點或移動網絡。一輛汽車應當具有接受和提供相關信息的功能,接收定位信號、提供地理位置信息服務、接收管理信息、發送本車狀態信息、進行安全服務請求等,車輛的遠程訪問、遠程控制、基于CAN網絡獲取多信息與車輛控制結合,以及自主智能運行等。完成這些功能,需要很強的通信以及基于CAN數據應用的能力與技術、數據應用,會涉及網絡通信、汽車電子開發軟件與硬件、汽車總線通信、云端應用,車型適配等等關鍵技術。

        網絡上常說,數據就是石油,數據是未來的生產資料,底層的原始的數據積累是決定這個“礦”是否值錢的根本,也是改變一家企業和汽車產業的“基因”。


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