速銳得新型智能車載CANBUS數(shù)據(jù)采集OBD接口傳輸及取電安裝應(yīng)用方式

大數(shù)據(jù)時(shí)代的當(dāng)下，作為車載行業(yè)的設(shè)備終端，基本要與數(shù)據(jù)掛鉤，不僅要連接OBD或者CANBUS，還要求有大量的數(shù)據(jù)交互，在ADAS、DMS、車輛動(dòng)態(tài)監(jiān)控、發(fā)動(dòng)機(jī)性能檢測(cè)、公車及出租車的車隊(duì)管理，還是礦卡工作時(shí)長(zhǎng)監(jiān)控等方面，應(yīng)用都非常廣泛。

那么，我們需要解決幾個(gè)問(wèn)題：

一、車載設(shè)備要的數(shù)據(jù)從哪里來(lái)？

基于車輛本身的數(shù)據(jù)，在行業(yè)這邊的應(yīng)用，主要有2端，A、OBD接口。絕大部分車型都標(biāo)配了OBD接口，不管是汽油車、柴油車、還是新能源及商用車等智能汽車，就連叉車，新款的也是帶有OBD自動(dòng)診斷系統(tǒng)接口的；B、CAN總線網(wǎng)絡(luò)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)的汽車在2013年后就標(biāo)配了OBD2標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)時(shí)的年代里，有85%以上用的是CAN2.0的數(shù)據(jù)接口網(wǎng)絡(luò)，我們?cè)?016年做4S集團(tuán)試乘試駕管理系統(tǒng)中，實(shí)際測(cè)試滿足CAN網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的車型就達(dá)到了96.5%，可見(jiàn)，當(dāng)下的情況，幾乎99%用的是CAN網(wǎng)絡(luò)了。

那么，通過(guò)OBD接口來(lái)采集數(shù)據(jù)，無(wú)疑是最簡(jiǎn)單的方式。OBD在整車網(wǎng)絡(luò)上，本身就是一個(gè)重要的節(jié)點(diǎn)，但是真的把這一塊做好，做深是有難點(diǎn)的。之前的文章中也有提到過(guò)一些特殊情況，比如造成汽車不休眠、發(fā)動(dòng)機(jī)起停技術(shù)的誤判、干擾ECU、CAN網(wǎng)絡(luò)通信故障、速率控制不對(duì)，請(qǐng)求指令錯(cuò)誤、鎖車報(bào)警等等一系列的問(wèn)題，這里不再贅述。

二、OBD采集數(shù)據(jù)的頻率

我們的方法是默認(rèn)采用240ms對(duì)ECU請(qǐng)求，這個(gè)速率下，98%以上的車型都不會(huì)造成干擾，因?yàn)樗俾首銐蚵绻鸈CU不返回的數(shù)據(jù)，我們就跳過(guò)，顯示為空白。那么在下一包數(shù)據(jù)過(guò)來(lái)的時(shí)候，基本會(huì)有，大家可能認(rèn)為，哎呀，數(shù)據(jù)這么慢，我怎么處理我們的上位機(jī)系統(tǒng)呢，這就要根據(jù)數(shù)據(jù)的多少，緊急性來(lái)區(qū)別。部分?jǐn)?shù)據(jù)本身在整車上就傳輸?shù)帽容^快，這種數(shù)據(jù)，反饋?zhàn)匀灰簿涂欤械臄?shù)據(jù)傳輸?shù)寐?qǐng)求快了會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)堵塞，還沒(méi)有數(shù)據(jù)返回。行業(yè)里，大多的通病就是“越快越好”，其實(shí)這里邊的“節(jié)奏”就體現(xiàn)了對(duì)車的理解，存在的高低之分，所以也決定了企業(yè)的生死。

這是個(gè)哲學(xué)問(wèn)題，所有快的東西，絕大部分都不是好的，花開(kāi)需要時(shí)節(jié)，稻穗成熟需要時(shí)間，孩子長(zhǎng)大需要經(jīng)歷，太早凋謝，催熟都是手段，而不是目的。比如我們要把一個(gè)芯片測(cè)試好，我們就需要大量的樣本，沒(méi)有大量的樣本，我就不能說(shuō)我的“好”，測(cè)試樣本需要時(shí)間、需要周期、需要不同的環(huán)境，經(jīng)過(guò)大量測(cè)試的樣本，那就是好的定義。

三、通過(guò)OBD接口采集車身私有協(xié)議下的控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，可能會(huì)存在的問(wèn)題：

1、網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)隔離，車載網(wǎng)關(guān)直接把數(shù)據(jù)隔離起來(lái)，不對(duì)OBD接口輸出數(shù)據(jù)，所有OBD請(qǐng)求的數(shù)據(jù)過(guò)來(lái)，網(wǎng)關(guān)這邊都要做識(shí)別，包括指令、速率、反饋。

2、指令不對(duì)。涉及的車型越多，指令越復(fù)雜，很多車都沒(méi)有指令可供請(qǐng)求，那么我們就需要破解診斷儀的“動(dòng)作測(cè)試”中的請(qǐng)求與反饋，那么我們采用中斷式診斷請(qǐng)求，進(jìn)入診斷儀請(qǐng)求模式。診斷請(qǐng)求數(shù)據(jù)是再比如停車、修理、維護(hù)的條件下，車是不運(yùn)動(dòng)的情況，請(qǐng)求一個(gè)的CAN ID 獲得 ECU反饋。以喇叭鳴笛信號(hào)舉例，我們需要連接通用診斷儀X431，然后通過(guò)X431發(fā)送鳴笛信號(hào)，界面上是“動(dòng)作測(cè)試”。這個(gè)情況，在停車情況下，修車情況下可以用，因?yàn)榻尤肓薠431，并獲得X431授權(quán)，ECU處于診斷模式，通過(guò)CAN監(jiān)聽(tīng)工具，抓取X431發(fā)送請(qǐng)求的指令（車廠授權(quán)診斷儀廠家的），然后，X431給出反饋，請(qǐng)求后會(huì)有對(duì)應(yīng)回復(fù)一包數(shù)據(jù)，通過(guò)這個(gè)方法，獲得喇叭信號(hào)。

3、對(duì)ECU造成干擾。我們還以喇叭信號(hào)舉例的話，你要請(qǐng)求多快？項(xiàng)目就只用這么一個(gè)信號(hào)嗎？這就造成了單一信號(hào)，或者不是多個(gè)信號(hào)請(qǐng)求頻率的問(wèn)題，可能X431也沒(méi)辦法請(qǐng)求獲得這個(gè)指令，比如涉及汽車安全的“一票否決”的控車指令及其他涉及行車安全的指令，或者X431也沒(méi)有這么快的反饋，又回到第二大點(diǎn)的問(wèn)題，造成各種困擾，這些困擾，其實(shí)都是請(qǐng)求數(shù)據(jù)過(guò)程中對(duì)ECU造成的干擾，為什么有的OBD就是活不了，為什么有的就越做越好，值得思考。

四、速銳得結(jié)合OBD特性給了新方法

首先是數(shù)據(jù)部分，OBD部分根據(jù)上述的經(jīng)驗(yàn)和磨合，這一塊，不要客戶自己去開(kāi)發(fā)。因?yàn)殚_(kāi)發(fā)OBD這個(gè)領(lǐng)域是跟車型、年份、總線、車載通信網(wǎng)絡(luò)、速率、零部件等相關(guān)的，有的高精度的傳感器數(shù)據(jù)每秒是300萬(wàn)的單個(gè)數(shù)據(jù)量，這個(gè)一般企業(yè)沒(méi)涉及過(guò)的根本處理不過(guò)來(lái)。思拓的辦法是把OBD集成到一個(gè)小組件里，直接通過(guò)串口，比如TTL、RS232、RS485對(duì)外輸出數(shù)據(jù)，這個(gè)形態(tài)可能有多種，包括對(duì)接車載上位機(jī)的接口也存在多種多樣，但是至少有一點(diǎn)，OBD的核心部件是不用太擔(dān)心的。

其次是供電部分，OBD能有效地對(duì)上位機(jī)提供供電功能，在OBD接口的16腳就是一個(gè)常電，不管是停車熄火還是啟動(dòng)汽車狀態(tài)，都具備供電的特性。看上去這里只是需要連接一條線，但會(huì)引申出一個(gè)問(wèn)題，車載設(shè)備，比如ADAS、DMS、駕校學(xué)時(shí)機(jī)、4G網(wǎng)關(guān)或者別的，如何來(lái)保證功耗。汽車的電瓶是有容量的，有容量那么在停車熄火的時(shí)候就會(huì)有功耗。那么就要結(jié)合OBD的數(shù)據(jù)來(lái)做判定了，判定的條件還不止于一種。

其中的邏輯包括：

1、電壓：基本的邏輯為汽車熄火狀態(tài)一般為12V，最低點(diǎn)火電壓10.8V，汽車點(diǎn)火后一般在13.5V，最高達(dá)到14.8V，大型硬派越野車電壓可以達(dá)到15V；

2、轉(zhuǎn)速：常規(guī)熄火轉(zhuǎn)速為0，點(diǎn)火后的轉(zhuǎn)速最低位大概在550轉(zhuǎn)，部分冷車點(diǎn)火轉(zhuǎn)速達(dá)到2200轉(zhuǎn)，只要設(shè)置400轉(zhuǎn)速的閾值，另外補(bǔ)充熄火后部分車型固定轉(zhuǎn)速不變的情況做排除；

3、水溫：汽車點(diǎn)火后的水溫一般都不會(huì)為0或者為空，熄火后的水溫有華氏度和攝氏度兩個(gè)類別；

4、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)，汽車點(diǎn)火工作后，發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始運(yùn)行，ECU控制單元會(huì)記錄發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)，就像飛機(jī)一共多少飛行時(shí)間的結(jié)果一樣，這個(gè)數(shù)據(jù)有點(diǎn)火到熄火的值，也有累計(jì)值，但是累計(jì)值，我們一般不做參考，其他汽車市場(chǎng)應(yīng)用也極少，我們只作為判斷邏輯之一。在發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停下，轉(zhuǎn)速為0，水溫不為0，電壓變低，但有發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)。

五、結(jié)語(yǔ)

以上，當(dāng)數(shù)據(jù)和供電結(jié)合到一起，再結(jié)合最后客戶端上位機(jī)的應(yīng)用，基本上都能解決大部分項(xiàng)目中的問(wèn)題，這也是速銳得新型智能車載CANBUS數(shù)據(jù)采集OBD接口傳輸及取電安裝應(yīng)用方式核心所在。

應(yīng)用舉例：商用車?yán)锩孢€有個(gè)典型的應(yīng)用，就是通過(guò)CAN數(shù)據(jù)獲取左右轉(zhuǎn)向信號(hào)，基于這個(gè)信息來(lái)處理ADAS車道偏離報(bào)警，比如核心要解決誤判報(bào)警的問(wèn)題。如果ADAS攝像頭識(shí)別到車輛跨越車道線，且有轉(zhuǎn)向信號(hào)，AI算法就判斷為正常變道。如果沒(méi)有轉(zhuǎn)向信號(hào)，ADAS主機(jī)即刻發(fā)出車道偏離預(yù)警信息，在本地提醒司機(jī)做出糾正，同時(shí)上報(bào)平臺(tái)主動(dòng)安全報(bào)警事件。現(xiàn)在很多都是通過(guò)IO信號(hào)線，接車輛左右轉(zhuǎn)向燈的信號(hào)來(lái)獲取，前裝車廠的ADAS是通過(guò)CAN來(lái)獲取轉(zhuǎn)向信號(hào)，這也是為什么以色列的公司能做十年的沉淀，我們國(guó)內(nèi)搞后裝的接觸不到這塊，那么對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)的要求，可能實(shí)時(shí)性可能就沒(méi)那么快，只是我們積累的還不夠啊！

我們采集的數(shù)據(jù)，都是工具，完成匹配好項(xiàng)目所需，才是目的。很多項(xiàng)目中，客戶不懂汽車、電子、總線、邏輯，一再?gòu)?qiáng)調(diào)功能、功能、功能，就會(huì)陷入“功能誤區(qū)”，功能越多，系統(tǒng)越復(fù)雜，涉及面就越是廣泛，另外還有車型、品牌、年份、總線通信邏輯等多種的不同。測(cè)試的范圍越廣、車型越多，暴露出來(lái)的問(wèn)題也就越多。像第一章節(jié)中所說(shuō)的問(wèn)題，很多就是致命的，這些問(wèn)題處理不到，就會(huì)導(dǎo)致一個(gè)項(xiàng)目掛上東南枝，或者讓一個(gè)數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)企業(yè)走向無(wú)盡深淵。

并不是不知者無(wú)畏，而是成本太高。

附上PPT首頁(yè)，請(qǐng)各位需要的朋友聯(lián)系，獲取完整28頁(yè)應(yīng)用介紹。