基于藍牙和遠程信息控制單元的汽車診斷技術

隨著汽車中多媒體設備的增加，如CD/DVD播放器、數字電視等，連接這些設備的車內網包括：藍牙、CAN、D2B、FireWire、MOST、移動媒介鏈路(MML)、LIN和ZigBee等等，本文介紹一種基于藍牙技術的、用于遙控診斷接口的架構，它使測試工程師無論處在車內或車外的任何位置，都可以監(jiān)控和操作汽車的傳感器及控制單元完成測試任務。

未來的遠程診斷系統(tǒng)將為汽車的動力控制器提供前所未有的訪問途徑，無論這輛汽車是在維修店還是在道路上。藍牙等無線技術提供了在汽車技術人員的便攜式電腦和車內網絡之間進行短程無線通信所需的特性，從而使技術人員無論處在車內或車外的任何位置，都可以監(jiān)控和操作汽車的傳感器及控制單元。

從汽車技術人員的角度看來，這個網絡的前端是一個遠程信息控制單元(TCU)，它把與集成聯網汽車(INV)互聯的各種網絡連接在一起。目前汽車行業(yè)有一種明顯的趨勢，欲為INV開發(fā)一種集中式服務網關模型，而藍牙技術則為該網絡中的許多鏈接提供了一種連接方案。通過提供無線連接和hoc聯網，它與已有的CAN (控制器區(qū)域網絡)總線互為補充。其他通信媒介也有自己的優(yōu)勢，如MOST(面向媒介的系統(tǒng)傳輸)和IEEE1394，它們?yōu)橄M電子產品和娛樂系統(tǒng)提供了高帶寬音頻/視頻通信。

這種新技術使用CAN總線，在對汽車性能和安全性具有影響的各系統(tǒng)之間實現高可靠性的通信。高速CAN網絡用來連接引擎控制單元(ECU)、防鎖死剎車系統(tǒng)(ABS)及其他關鍵性的系統(tǒng)。低速CAN網絡則常用于實現多路連接，在這個網絡中，多燈照明器、電源窗口和電源座椅等等都是作為CAN總線上的節(jié)點，而不是使用大型、昂貴的電纜束通過傳統(tǒng)的點對點連線來進行連接。






圖1：網絡架構和遠程診斷接口。

本文介紹了一種基于藍牙技術的用于遠程訪問診斷接口的架構，在這種架構中使用藍牙聯網協(xié)議為一個HTTP－CAN網關提供底層的傳輸(物理)媒介。借助運行在TCU上的嵌入式HTTP服務器的幫助，服務技術人員可以從啟動藍牙功能的便攜式電腦的網絡瀏覽器上來監(jiān)視和控制INV上的各個節(jié)點。這個無線接口提供了方便的訪問途徑，從車底、發(fā)動機蓋下或乘客廂內都可進行訪問。本文介紹的系統(tǒng)使用了藍牙的撥號聯網(DUN)特性來模擬一個外部調制解調器，以便支持一個“撥號”到汽車CAN網絡的網絡瀏覽器。通過使用TCP/IP等標準通信協(xié)議，并將汽車的相應軟件嵌入HTTP服務器，技術人員的硬件和軟件相對于汽車設計具有完全的可伸縮性，即使不同制造商、車型和型年的汽車其維護和修理過程全然不同。

對車內網絡進行診斷訪問

圖1顯示了使用基于藍牙的診斷系統(tǒng)進行訪問的車內網的網絡架構。具有藍牙功能的常規(guī)筆記本電腦上的網絡瀏覽器是用來訪問TCU的，它提供了一個訪問汽車網絡的用戶接口。通過在汽車自身嵌入診斷接口，制造商可以定制數據的描述形式和提交給技術人員的過程。還可以根據特定汽車內的選件安裝情況來提供診斷程序。除了消費者挑選的諸如空調、ABS等選件之外，通常還有一些其它的部件差異是消費者所看不見的。例如，在1個型年內可能使用2～3個水泵。把所有這些差異都考慮進去之后，可能會出現幾十種組合情況。對特定汽車定制專門的診斷接口降低了導致技術人員陷入迷惘和使用不正確診斷程序的可能性。

這個接口可用來訪問汽車行駛期間的實時工作數據和來自控制器并記錄有異常事件(如引擎點火失敗，超程傳感器數據等)日志的歷史數據?？刂破鬟€可用來操控汽車傳感器進行測試，如驗證噴射控制裝置是否能對傳感器的輸入進行正確響應。

該診斷系統(tǒng)還可為汽車制造商恢復數據，以開發(fā)故障發(fā)生前的指示器模型。通過上載閃存中的數據日志，并將其與技術人員所提供的故障報告關聯起來，便可以利用學習算法來優(yōu)化自動診斷工具。維護和維修設備提供這些信息的目的在于為汽車的診斷起到輔助作用。在診斷汽車所發(fā)生的問題時，第一個步驟應該是上載閃存數據，因為聘請熟練技術人員的成本比較昂貴，而利用汽車制造商的軟件工具常常就能夠診斷出問題所在(或提供有用的建議)。