汽车远程诊断系统方案设计.docx

汽车远程诊断系统方案设计【摘要】本文介绍了汽车远程诊断系统设计的意义和作用从诊断功能、人机交互、通信方式及技术开发的角度进行需求分析对汽车远程诊断系统总体方案进行构架。【关键词】诊断功能；人机交互；需求分析汽车电子系统和车载网络技术的广泛应用推动着标准化汽车诊断技术的快速发展。汽车远程诊断技术结合了汽车诊断技术、无线通信技术和车联网平台它将汽车、驾驶员、专家系统、服务中心有机结合起来。基于车载网络的诊断技术获取车辆信息并将其发送至外部网络实现车内外数据的实时交互信息共享。专家可以在不亲临现场的情况下获取车辆数据并做出分析同时提醒驾驶员或通过远程操控做出相关处理。1需求分析（1）从诊断功能的角度考虑。本文所研究的诊断系统要实现基于K-Line的KWP2000诊断和基于CAN的USD诊断。硬件上要留出合适的接口软件上要满足诊断协议所规定的时序要求。（2）从人机交互的角度考虑。用户界面要尽可能友好从而保证用户能够方便的使用诊断系统的各项功能。对于远程诊断功能需要考虑的核心要素就是通信范围要足够大而且诊断专家可以在任何地方对目标车辆进行操作。（3）从通信方式的角度考虑。诊断设备与人机交互程序之间现场通信需要保证较高的实时性从而使专家尽可能多的获取车辆数据；相对而言远程通信则更注重通信范围的可行性以及诊断操作的便捷性。（4）从技术开发的角度考虑。为了简化开发流程器件及功能模块选型原则为方便、通用、可后续开发。2总体设计方案从功能模块看包括两大功能模块：诊断设备和人机交互软件。其中人机交互软件又分为PC版程序和网络版程序。从网络通信上看涉及四种网络通信：车载CAN总线通信、车载K-Line通信、以太网UDP协议通信、无线远程3G通信。总体框架见图1。2.1诊断设备ARM平台考虑到开发资源的可利用性、代码量及计算量的需求本文选取更广泛应用的ARM作为诊断设备的开发平台。ARM即高级精简指令集机器（AdvancedRISCMachine）是一个32位精简指令集（RISC）处理器架构其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。ARM处理器非常适用于移动通信领域符合其主要设计目标为低成本、高性能、低耗电、执行速度快、效率高的特性。2.2以太网现场通信及远程无线网络诊断设备一端通过车载网络K-Line或CAN总线与车辆ECU进行通信另一端与人机交互程序进行通讯。为确保信息量完整不丢包诊断设备与人机交互程序之间的现场通信速率要不低于K-Line和CAN的通信速率。以太网通信需要内置TCP/IP协议的支持诊断设备可以跟任意网口、路由器相连从而作为互联网中的一个独立节点。对于现场诊断应用只要汽车4S店或测试场所存在上网条件诊断数据可以及时上传至服务器数据库从而便于信息汇总后续分析。由于远程诊断只需要看到并记录诊断会话的结果进行常见OBD模式扫描而不需要实时获取车载网络上的数据信息。因此远程通信的关键在于足够大的通信范围从而使得任何位置的车辆都能够顺利接收诊断命令。2.3人机交互桌面程序及网络架构关于远程诊断人机交互程序为了方便诊断专家可以随时随地对目标车辆进行操作本文选取的网络架构为浏览器/服务器方式（Browser/ServerB/S）基于B/S网络架构本文选取一台电脑作为服务器用于与诊断设备通过3G网络直接通信。给服务器的IP地址绑定一固定域名诊断专家可以用任何上网设备通过浏览器访问服务器从而对诊断设备进行远程操作。汽车远程诊断系统的研究具有一定的实用价值和开发前景。车主或驾驶员希望对自己车辆的实时运行状况有所了解尤其在车辆发生故障时能够在当场对故障做出排查并解决。汽车厂商或车辆电子零部件供应商希望在客户车辆发生异常时能够提供远程服务和诊断专家的技术支持同时也希望对诊断服务有所记录和汇总从而有利于后续开发和产品升级。3功能定义最后对诊断设备和人机交互程序各自的功能定义。诊断设备应支持UDS诊断Client端功能和KWP2000诊断Client端功能提供标准OBD接口、以太网接口以及与3G数据传输单元接口。对于PC版人机交互程序使用UDP协议与诊断仪进行以太网数据传输诊断通信数据的显示、分类、解析及保存诊断服务列表选择诊断仪参数配置包括总线波特率、诊断仪参数配置包括总线波特率、诊断对象ID配置等CAN总线报文实时监控。对于网络版人机交互程序服务器与诊断设备建立3G通信客户端浏览器访问服务器使用用户身份验证登陆数据库操作服务器记录诊断数据提供用户的查询、下载和删除功能与PC机软件功能相同的诊断会话页面OBD诊断标准模式扫描。【参考