車載網絡與信息技術是計算機網絡通信、嵌入式系統(tǒng)以及信息安全理論與技術在車輛工程中的應用,是社會數(shù)字化、信息化發(fā)展在交通和非道路交通、汽車、其他出行領域的體現(xiàn)。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(shù)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(tǒng),加入信息技術和應用后,技術所有的總成和系統(tǒng)都成為機電信息一體化系統(tǒng),并出現(xiàn)了越來越多的基于信息技術的功能和裝置,車載信息系統(tǒng)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(tǒng)的數(shù)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(tǒng)目前滿足市場數(shù)據需求的只開發(fā)了冰山一角。
為此,應有一套相對標準的開發(fā)流程及測試方法,我們參考簡單、快捷、可執(zhí)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(shù)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(shù)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(zhí)行了OBD2標準,少數(shù)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(shù)據網絡信息。
OBD自動診斷系統(tǒng)的連接器大多位于駕駛員座位中控剎車踏板上方周圍,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工程師根據經驗去尋找對應位置。通過CAN H、CAN L連接到CAN數(shù)據采集終端,將數(shù)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(xiàn)行OBD-II標準通用的有五種通信協(xié)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(fā)送關鍵數(shù)據。難點在于,總線上的數(shù)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(xié)議的也有覆蓋不少的車型,例如保時捷有用到SENT協(xié)議、寶馬有用到BSD協(xié)議、還有其他非標協(xié)議,特別是傳感器協(xié)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(shù)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(shù)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(shù)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(shù)據服務。
三、實現(xiàn)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(xié)議數(shù)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(shù)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(guī)與非常規(guī)CAN數(shù)據分析,解析CAN數(shù)據并給出邏輯留作底層數(shù)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(shù)據。這是最重要的一個環(huán)節(jié),結合客戶需求去開發(fā)到對應汽車信息系統(tǒng)的數(shù)據與功能,隨著汽車智能化的發(fā)展,以及汽車智能控制和智能感知水平提高,通過數(shù)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(shù)據采集、電池性能監(jiān)測等等,都離不開汽車CAN信息數(shù)據及其他傳感器的數(shù)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118項CAN數(shù)據信息,解析過進口版特斯拉整車DCB差不多322項數(shù)據,國產特斯拉257項數(shù)據(減配了),還有國內其他不同項目里的柴油車型、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(shù)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(tǒng)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(tǒng)整車CAN數(shù)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(tǒng)CAN數(shù)據報文。
4、為出行公司交付過應用于分時租賃系統(tǒng)整車TCU控制器。
5、為ADAS行業(yè)交付過應用于ADAS+DMS系統(tǒng)CAN數(shù)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(shù)據采集控制器。
8、為自動駕駛行業(yè)交付過應用于無人駕駛遠程CAN數(shù)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。
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汽車上使用網絡,特別是現(xiàn)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(shù)據網絡實現(xiàn)數(shù)字化互聯(lián)互通的數(shù)據需求,智能交通系統(tǒng)體系下的互聯(lián)智能汽車的發(fā)展趨勢,勢必使汽車成為互聯(lián)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(fā)送本車狀態(tài)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(shù)據應用的能力與技術、數(shù)據應用,會涉及網絡通信、汽車電子開發(fā)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(shù)據就是石油,數(shù)據是未來的生產資料,底層的原始的數(shù)據積累是決定這個“礦”是否值錢的根本,也是改變一家企業(yè)和汽車產業(yè)的“基因”。