丰田凯美瑞中控门锁CAN总线解决案例———Kvaser总线分析仪

一、采集信号      CAN-BUS控制器局域网是总线控制系统,意思是说所有的电路控制都是由电脑集中控制,比如当车辆行驶自动锁车门,停车后自动打开车门.比如车辆的灯光控制,当你超车时按一下转向灯控制手柄它会自动打三下左转弯信号灯,当你变线时又会自动达三下右转向灯.当车速增加是车载音响会自动增大音量,用以拟补车辆噪音的增加.驾驶员下车熄火忘关灯时CAN总线系统会自动在5分钟后关闭大灯,防止电瓶电量放光.等等功能都是由电脑集中控制.  为了了解凯美瑞CAN总线上的车辆数据信息，首先必须寻找出凯美瑞的CAN总线数据线。根据CAN使用的物理介质主要为双绞线，信号使用差分电压传送。我们根据CAN的逻辑电平电压值为：CAN_H=3.5V和CAN_L=1.5V。判断出了凯美瑞的总线是以下两线束（黑白线束）：  

  

图1 以下是从凯美瑞车辆CAN总线上获取的数据信息。    

                               

图2                    

                  

图3 其中ID号为1568（16进制为620）的D5位是车门开关控制位，其中左前门开门控制数据为32，右前门开门控制数据为16，左后门开门控制数据为4，右后门开门控制数据为8。各车门信号控制数据可以相互累加。 图2显示为车门全封闭状态，图3显示为右后门车门开启状态。

二，记录CAN数据     为了模拟CAN总线数据，我们记录了该车的CAN总线数据，具体操作如下： 在一开始进入CanKing的时候选择Log To File模式，该模式具有保存数据的功能。见图4：



图4 选择Log To File模式保存数据     进入Log To File模式之后，在Log To Text File窗口点击Start按键，表示开始记录消息窗口的数据，点击之后软件会要求输入保存消息数据的文件名并选择保存路径，消息数据即存储在该文件上，见图5。    

     

图5 Log To Text File窗口 按照前面的步骤进行CAN总线数据发送或者接收，在这个过程中软件会自动将数据保存到文件中，有关操作工作完成之后点击Stop按键，打开所保存的

文件即可看到所保存的数据，见图6。




图6 保存到的数据 三，调用凯美瑞上车辆总线的数据 为了测试和开发的方便。我们希望能从记录的数据中更改必要的数值，修改某一控制部件ID数据位的值，重新回传到车辆总线上，以达到控制某一部件的目的。 具体操作如下：  


                       

图7   导入已记录的数据值 点击View à history list   

                  



图8   数据导入界面                 


      

图9   数据导入文件界面    .hst是默认的数据文件后缀，但是文本文档的数据也可以导入。
                      

图10   数据导入     完成数据导入后，点击Send All，可以往此软件的模拟虚拟网络通道上传输信息。     在实际操作中,原来希望可以通过数据回传导入车载网络来实现汽车某部件功能，但是，由于我们是从OBD口引出的CAN线，实际汽车会有一些保密设置，加上网关对网络拓扑结构的影响，实际回传数据时会出现一些奇怪的错误。这一点，我们已经询问Kvaser公司具体技术详情。以下是使用虚拟通道时候的情况，可供参考：  

  

图11 虚拟仿真通道回传记录数据       四、CAN与LIN的控制范围。 为了配合中控琐的设计，必须将各种控制单元所对应的ID号给一一查清。但是作为中控锁位置相关的的车门窗控制模块，其变化却无法引起CAN数据的改变。这引起我们的疑问。是LIN还是什么其他原因？ 带着疑问，我们对车门进行了大刀阔斧的拆卸。以下是拆卸车门的实景。

                                 

图12 车门内架                                图13 车门电路总图    实验中，我们发现日系车型代表的凯美瑞：无论是后视镜闭合系统，还是车窗控制系统都没有用到CAN总线信息。同样的也并没有用到LIN总线，而只是用局部线束独立地控制车窗或者后视镜模块。这样分块集成的好处是降低了整车的维修难度和稳定性。很符合日系车型性价比高的特点。不过这样的控制方式却不利于后续车型的系统集成。凯美瑞的后视镜闭合系统是通过控制镜内步进电机来控制闭合角度的。而车窗升降控制则由射频和手动控制模块组成。两者均没有接入CAN总线系统。   五、相关软硬件介绍 1．总线分析硬件 先进的CAN总线解决方案-工程师的第一选择
Advanced CAN Solutions


The Engineer's No. 1 Choice

        

瑞典Kvaser公司专注于汽车、卡车、工业自动化和医学设备等现场测控领域。公司创始人
Lars-Berrno Fredriks-son是世界上顶尖的CAN总线协议人物，不但作为CAN总线的起草人和执行者，并制定出世界上首个高层协议CANKingdom，另外还有多项世界专利,如Magi Sync和Silent mode技术。

       Kvaser在多个平台 (USB、PCMCIA、PCI、 ISA、Bluetooth等)上拥有全方位的产品，可为相同的API CANlib开发并且相互兼容。MagiSync－－－－－－Kvaser 的核心技术之一，使用创新的方法，不需要外部线缆就可以实现多个不同Kvaser 接口的同步。

        局域控制网CAN，是一种有效支持分布实时控制的串行通讯总线。它是国际上应用最广泛的现场总线之一，在汽车工业、自动控制、航空航天、机械工业、医疗器械等领域中得到了极大的发展。CAN已形成国际标准，被公认为几种最有前途的现场总线之一。其典型的应用协议有：CANKingdom、SAE J1939、CANOpen、DeviceNet、
CANaerospace、NMEA-2000等。   2． 测试分析软件 图为CANking分析软件界面:



Kvaser CanKing是一个免费的CAN总线监测器和通用诊断工具。它特别适合于交互式开发工作。您可以容易地发送CAN消息并研究它们在目标模块上的影响。你只需要一个Kvaser CAN接口。Kvaser CanKing完全免费。 特点：        基础版本使你能够在CAN总线上显示消息，并能够随意以几种不同方法格式化这些消息。你也可以通过填写对话框和压下OK来发送CAN消息。有很多消息排列选项。（ CanKingdom的用户将看到支持这里的几乎所有King页）
其它特点包括: 
      ●为你已经发送的消息列出历史表格
      ●CAN总线统计（消息的编号、总线负载等等）
      ●一个通讯量发生器用于研究总线处于重载下的系统
      ●消息进和出的时间标记（时间标记可以按绝对和相对格式显示）

五、相关软硬件介绍