王玲利，孟晨兴

（陕西法士特汽车传动工程研究院设计研究所，陕西 西安 710119）

基于CAN的车载控制器标定系统设计

王玲利，孟晨兴

（陕西法士特汽车传动工程研究院设计研究所，陕西 西安 710119）

为了使车载控制器参数刷写方便、现场测试简易、可操作，设计了一种基于CAN的标定系统。基于CAN通信，针对CAN总线分析仪，遵循J1939协议，通过Visual Studio2010集成编译环境，互联网，实现此标定系统，主要功能包括数据监测，故障读取，参数标定，网络通讯等。

CAN；Visual Studio2010；标定

CLC NO.:U463.9Document Code:AArticle ID:1671-7988(2014)07-39-03

引言

随着CAN总线在车辆上越来越广泛的应用，通过CAN总线，与车载系统进行数据通讯的技术越来越普遍。

目前，对于大多数的车载控制器的参数标定一般都是通过CAN总线实现，一般都需要专门的技术人员进行操作，一旦产品销量扩大，技术人员赶赴现场对产品的控制器进行参数刷写，故障排查等服务的需求也会增大，这样会带来人力、物力的大量浪费。因此，设计开发一个现场服务人员即可对控制器进行参数刷写的系统，尤为重要。同时，由于目前国内大部分的车辆维修站很少有可以对CAN消息进行读取、通过CAN总线对车载设备进行故障诊断的仪器设备，因此，还需要一个可以对车载控制器信息以及相关车辆信息进行实时监控、对相关故障进行读取的设备。

此标定系统将车载控制器参数标定功能、数据监控功能以及故障读取和清除功能集于一体，使得现场服务人员能够简单、方便地进行操作。另外，为了便于后期的跟踪服务，系统需要将技术服务人员对车载控制器的相关操作数据以及操作信息通过网络发回给指定服务器。

1、系统设计布局

本系统需要实现的功能主要包括：对车载控制器相关数据以及与之有关的车辆数据进行实时监测，读取并清除故障，参数标定，数据网络传送。系统的整体设计示意图如图1所示。

1.1 模块划分

如图1示，本系统是按照C/S架构进行设计。在此，可将本系统分成客户端软件和服务器端软件两个部分。

远程服务器软件，需要对客户端用户信息以及操作信息进行合理管理。

客户端软件，总体上分成两个模块：一个模块通过CAN总线分析仪实现与车载控制器通信；另一模块通过网络实现远程通信。

客户端软件与车载控制器之间通讯需要实现：数据监测、故障诊断以及清除、参数标定；客户端软件与服务器通信。在此，按照功能将客户端软件分成三个模块，每个模块对应一个界面，分别是数据监测界面、故障诊断界面以及参数标定界面。

1.2 模块功能

远程服务器端软件，通过建立用户信息库，实现数据的管理，主要包括技术服务人员信息管理以及操作信息管理。在此对系统使用者进行授权，按照不同的授权级别给予相应的客户端软件操作权限。

客户端软件的三个模块需要实现的功能是：数据监测，通过CAN总线分析仪读取与车载设备相关的数据，实时显示；故障诊断界面，从车载控制器中将读取的当前或者历史故障代码，以对应故障类型显示到界面，同时给出相关的处理意见，并能够对控制器中的故障代码进行清除；参数标定，将与控制有关的参数通过CAN总线，与车载控制器进行通讯，实现控制器的标定。以上模块除了进行与控制器端通讯外，还同时需将用户信息、监测数据、故障信息、标定信息等通过网络回传至服务器，服务器端软件对传回的数据进行存储、备份。

2、设计要点

2.1 信息安全性

本系统是面向技术服务人员设计的，面向的人群比较广，且需要使用网络进行数据通讯，所以，信息安全性是本系统主要的技术重点。

客户端软件主要通过用户身份验证、交互通讯消息加密来实现信息安全。

图2、图3给出了身份验证以及交互通讯实现信息安全的流程图。

如图2，通过将软件以及CAN总线分析仪进行绑定，通过网络认证，来实现信息安全，以及确定操作范围。

如图3，通过链接请求，通讯加密实现软件与指定车载控制器之间的绑定。

服务器端，不仅要考虑信息在网络传输时，需要对要传送的消息在遵循TCP/IP协议基础上进行严谨加密，还需要对数据库服务器增强网络保护，防止信息丢失，同时对主要的数据库服务器配备一台备份服务器，防止主服务器由于设备故障或者病毒入侵导致数据丢失。

除了以上几种安全性措施，还可以对需要保存的文件采用使用较为广泛的加密算法进行加密，如AES加密算法，进一步提高整个系统数据的安全性。

2.2 信息实时性

信息实时性，主要指的是，在信息拥堵的整车CAN总线上，如何实现上位机软件与车载控制器的畅通通讯。

客户端软件（UI）通过 CAN总线分析仪从CAN总线读取消息，读取的过程一般是：CAN总线分析仪会将CAN总线上接收到的消息先存入其缓冲区，UI从缓冲区将数据读到电脑内存，进行处理。由于CAN是一个高速通讯网络，如果UI对缓存区中的消息处理不及时，就会导致UI从缓冲区读取的消息不是当前时刻的数据，从而就会导致延时。因此，为了提高消息显示的实时性，必须在程序中对读取过程进行处理。在此，以市面上使用性能比较好的Kvaser CAN总线分析仪为例，设计一个实现信息实时性的方法。

Car Controller Calibration System Design Based on CAN

Wang Lingli, Meng Chenxing
(Shaanxi Fast Gear Co., Ltd., Shaanxi Xi’an 710119)

In order to make the calibration of car controller convenience and operable, simplify the field testing, a calibration system based on CAN is designed. This system is based on CAN communication, aims at CAN bus analyzer, follows J1939 protocol, uses Visual Studio2010 integrated compiling environment and the internet. The main functions consist of data monitoring, fault read, parameter calibration, network communications, and so on.

CAN; Visual Studio2010; calibration

U463.9

A

1671-7988(2014)07-39-03

王玲利，就职于陕西法士特汽车传动工程研究院设计研