任务3.3 线控驱动系统通信协议测试-教学课件

主讲老师：汪俊东线控驱动系统通信协议测试项目三：线控驱动技术任务3.3《智能汽车线控底盘装调与测试》目录任务导入AssignmentINTRO学习目标LearningobjectivesCONTENTS0102知识准备Backgroundknowledge03课堂小测Classroomquiz任务实施Assignmentimplement0405课堂总结Classroomsummary06PART01任务导入AssignmentINTRO任务导入随着汽车电动化、智能化和网联化的持续深入，底盘线控技术的应用也愈发全面，对底盘线控技术的技术要求也越发提高。线控驱动系统是现代汽车的核心组成部分，也是实现车辆精准、稳定、安全行驶的关键。通信协议的可靠性和实时性，是线控驱动系统稳定、安全运行的保障。假设你是某家线控底盘解决方案供应商的测试工程师，需要对线控驱动系统的通信协议进行全面的测试，你应该如何完成任务呢?PART02学习目标Learningobjectives学习目标素质目标通过对线控驱动系统的通信协议解析，培养逻辑思维能力；通过对线控驱动系统的通信协解读，培养网络安全防护意识。能力目标能使用上位机工具，对线控驱动通信协议进行可视化测试[A32]；能使用CAN测试工具，对线控驱动通信协议进行CAN报文测试[A33]。知识目标能解析说明PC向VCU发送的控制报文协议（驱动部分）[K35]；能解析说明VCU向PC发送的反馈报文协议（驱动部分）[K36]。PART03知识准备Backgroundknowledge一、线控驱动系统的接口要求控制接口信号序号信号内容信号采集精度单位1请求进入/退出自动驾驶模式--2纵向控制模式--3目标纵向加速度0.1m/s²4目标纵向车速0.1km/h5目标驱动扭矩1Nm6加速踏板开度0.5%7目标挡位--一、线控驱动系统的接口要求反馈接口信号序号信号内容信号采集精度单位1驱动系统自动驾驶模式反馈--2驱动系统反馈实时车辆纵向加速度0.1m/s²3车速/轮速0.1km/h4驱动系统反馈实时转速1RPM5驱动系统反馈实时扭矩1Nm6驱动系统故障状态--7加速踏板状态--8加速踏板开度0.5%9当前挡位状态--二、线控驱动系统的CAN报文通信协议1.PC向VCU发送的控制报文协议（驱动部分）-ID：0x501编码格式：Motorola/ID:0x501/周期:10ms/波特率:500k/帧格式:标准帧/信号方向:(上位机->底层)字节位数据名备注分辨率偏移量物理范围单位Byte0Bit0油门使能0:不使能，1:使能100-1/Bit1制动使能/////Bit2转向使能/////Bit3档位使能0:不使能，1:使能100-1/Bit4灯光使能0:不使能，1:使能100-1/Bit5转向标定(零点标定)/////Bit6电机控制模式0:转速模式，1:扭矩控制模式100-1/Bit7预留/////二、线控驱动系统的CAN报文通信协议1.PC向VCU发送的控制报文协议（驱动部分）-ID：0x501编码格式：Motorola/ID:0x501/周期:10ms/波特率:500k/帧格式:标准帧/信号方向:(上位机->底层)字节位数据名备注分辨率偏移量物理范围单位Byte1Bit0-Bit7期望车速控制转速模式下100-100km/hByte2Bit0-Bit7期望刹车压力/////Byte3Bit0-Bit7期望转向角度高字节/////Byte4Bit0-Bit7期望转向角度低字节/////Byte5Bit0-Bit7期望油门开度扭矩控制模式下100-100%二、线控驱动系统的CAN报文通信协议1.PC向VCU发送的控制报文协议（驱动部分）-ID：0x501编码格式：Motorola/ID:0x501/周期:10ms/波特率:500k/帧格式:标准帧/信号方向:(上位机->底层)字节位数据名备注分辨率偏移量物理范围单位Byte6Bit0-Bit1转向灯控制0:关闭，1:左转，2:右转100-2/Bit2-Bit3预留/////Bit4刹车灯控制1:开启，0关闭100-1/Bit5-Bit7预留/////Byte7Bit0-Bit1期望档位1:R，2:N，3:D101-3/Bit2-Bit7预留/////二、线控驱动系统的CAN报文通信协议2.VCU向PC发送的反馈报文协议（驱动部分）-ID：0x502编码格式：Motorola/ID:0x502/周期:10ms/波特率:500k/帧格式:标准帧/信号方向:(底层->上位机)字节位数据名备注分辨率偏移量物理范围单位Byte0Bit0实际转向控制模式/////Bit1实际左转向灯/////Bit2实际右转向灯/////Bit3-Bit4实际车辆状态0:手动驾驶，1:遥控驾驶，2:自动驾驶，3:紧急制动100-3/Bit5-Bit6实际档位0x01:R，0x02:N，0x03:D100-3/Bit7实际刹车灯/////二、线控驱动系统的CAN报文通信协议2.VCU向PC发送的反馈报文协议（驱动部分）-ID：0x502编码格式：Motorola/ID:0x502/周期:10ms/波特率:500k/帧格式:标准帧/信号方向:(底层->上位机)字节位数据名备注分辨率偏移量物理范围单位Byte1Bit0-Bit7实际转向角度高字节/////Byte2Bit0-Bit7实际转向角度低字节/////Byte3Bit0-Bit7实际车速电机转换100-100km/hByte4Bit0-Bit7实际刹车压力/////Byte5Bit0-Bit7预留/////二、线控驱动系统的CAN报文通信协议2.VCU向PC发送的反馈报文协议（驱动部分）-ID：0x502编码格式：Motorola/ID:0x502/周期:10ms/波特率:500k/帧格式:标准帧/信号方向:(底层->上位机)字节位数据名备注分辨率偏移量物理范围单位Byte6Bit0CAN0接收PC0x501报文超时0:正常，1:超时100-1/Bit1CAN0接收RMC0x201报文超时0:正常，1:超时100-1/Bit2CAN1接收RMC0x301报文超时0:正常，1:超时100-1/Bit3CAN1接收RMC0x302报文超时0:正常，1:超时100-1/Bit4CAN1接收RMC0x303报文超时0:正常，1:超时100-1/Bit5CAN1接收EBS0x289报文超时0:正常，1:超时100-1/Bit6CAN1接收EPS0x18f报文超时0:正常，1:超时100-1/Bit7CAN2接收BMS0x18ff28f4报文超时0:正常，1:超时100-1/二、线控驱动系统的CAN报文通信协议2.VCU向PC发送的反馈报文协议（驱动部分）-ID：0x502编码格式：Motorola/ID:0x502/周期:10ms/波特率:500k/帧格式:标准帧/信号方向:(底层->上位机)字节位数据名备注分辨率偏移量物理范围单位Byte7Bit0CAN1接收MOTO310报文超时0:正常，1:超时100-1/Bit1CAN1接收MOTO311报文超时0:正常，1:超时100-1/Bit2

转向自检失败0:正常，1:超时100-1/Bit3

制动自检失败0:正常，1:超时100-1/Bit4

自检超时10s仍未成功0:正常，1:超时100-1/Bit5CAN1接收MOTO312报文超时0:正常，1:超时100-1/Bit6-Bit7预留/////二、线控驱动系统的CAN报文通信协议2.VCU向PC发送的反馈报文协议（驱动部分）-ID：0x503编码格式：Motorola/ID:0x503/周期:10ms/波特率:500k/帧格式:标准帧/信号方向:(底层->上位机)字节位数据名备注分辨率偏移量物理范围单位Byte0Bit0-Bit7预留/////Byte1Bit0-Bit7预留/////Byte2Bit0-Bit7预留/////Byte3Bit0-Bit7预留/////Byte4Bit0-Bit7预留/////Byte5Bit0-Bit7预留/////Byte6Bit0-Bit7

实际电机转速高字节/10/rpmByte7Bit0-Bit7

实际电机转速低字节/10/rpm思政专栏腾讯科恩实验室于2016年9月19日宣布，利用安全漏洞对特斯拉进行无物理接触远程攻击，实现了对特斯拉驻车状态和行驶状态下的远程控制，已将此次研究发现的所有漏洞细节报告给特斯拉美国产品安全团队。科恩实验室称，正积极配合特斯拉修复漏洞，这是全球范围内第一次通过安全漏洞成功无物理接触远程攻入特斯拉车电网络、并实现任意的车身和行车控制。特斯拉汽车特斯拉车全球首次远程“被俘”，腾讯“黑客”示警安全漏洞思政专栏现代汽车最为常见的攻击面为CAN总线攻击。科恩实验室通过无线网络（Wi-Fi/蜂窝）进入车辆网络，破坏车载系统后，然后将恶意CAN消息注入CAN总线。因此在通信协议测试任务中，确保学生的CAN协议解析行为是合法的，提高学生的汽车网络安全防护的意识。汽车网络安全防护特斯拉车全球首次远程“被俘”，腾讯“黑客”示警安全漏洞PART04课堂小测Classroomquiz一、判断题1.PC向VCU发送的驱动控制报文ID为0x501。（

）2.报文协议中实际车辆状态包括遥控驾驶、自动驾驶和紧急制动3种状态。（）√×二、单择题1.线控驱动系统和自动驾驶控制器之间的接口信号要求有（）。A.控制接口信号B.反馈接口信号C.以上都对D.以上都不对2.期望档位数据在ID为（

）的报文中。A.501B.502C.503D.504CAPART05任务实施Assignmentimplement1.工具设备清单一、实施准备分类名称数量图例实训设备线控底盘1套测试电脑1套CAN分析仪1套千斤顶1台1.工具设备清单一、实施准备分类名称数量图例防护用品工作服1套安全帽1个工作手套1双辅助材料无纺布1张2.检查设备（1）穿戴好工作手套和安全帽，将工具设备等摆放在工位上。（2）检查线控底盘外观是否正常，内部零件是否齐全，线束连接是否正常。（3）用千斤顶举升线控底盘后轮，使后轮离地。（4）检查测试电脑外观是否正常。（5）检查CAN分析仪外观是否正常无破损。一、实施准备3.连接设备（1）将车辆外接CAN0接口连接到CAN分析仪CAN1通道。一、实施准备连接CAN分析仪3.连接设备（2）通过拨码开关，将CAN1的终端电阻R1拨到ON的位置，接入终端电阻。一、实施准备接入终端电阻4.启动设备（1）旋开“12V供电”开关和“急停”开关，并拉起“48V供电”开关，启动车辆。一、实施准备车辆启动开关4.启动设备（2）长按遥控器的电源键（左右各一个，同时长按3秒），启动遥控器。一、实施准备启动遥控器4.启动设备（3）将遥控器最右侧SWD拨杆开关往下拨动，进入遥控驾驶模式。（4）按下测试电脑的电源开关，启动测试电脑。一、实施准备进入遥控驾驶模式1.启动连接上位机（1）双击测试电脑桌面上的上位机图标，打开上位机。二、线控驱动通信协议可视化测试上位机1.启动连接上位机（2）在上位机软件主界面先单击“连接”，再单击“启动CAN”，进入观测模式。二、线控驱动通信协议可视化测试上位机操作界面2.进入自动驾驶模式（1）单击“观测模式”，切换为控制模式。二、线控驱动通信协议可视化测试切换为控制模式2.进入自动驾驶模式（2）按下遥控器后面的“遥控/自动模式切换开关”，进入自动驾驶模式，此时车辆双闪灯闪亮。二、线控驱动通信协议可视化测试遥控器“遥控/自动模式切换开关”自动驾驶模式3.挡位反馈测试单击“挡位使能”，再选择挡位，观察下方的挡位反馈是否一致。二、线控驱动通信协议可视化测试挡位反馈测试4.油门反馈测试单击“油门使能”，再选择步长，单击油门开度的增大或减少按钮，调节油门开度，并观察油门反馈数据是否与控制量一致。二、线控驱动通信协议可视化测试油门反馈测试5.实际车速测试观察实际车速数据与油门开度中的控制量数据是否一致。二、线控驱动通信协议可视化测试实际车速测试6.通讯超时测试观察是否有通讯超时错误码。二、线控驱动通信协议可视化测试通讯超时测试7.ID号为0x502的反馈报文测试（驱动部分）查看并截取ID号为0x502的反馈报文。二、线控驱动通信协议可视化测试ID号为0x502的反馈报文解析ID号为0x502的反馈报文（驱动部分）。根据报文解析可得，实际车辆状态为自动驾驶模式，实际挡位为前进挡，实际车辆为9km/h，与实际操作相符。二、线控驱动通信协议可视化测试8.ID号为0x503的反馈报文测试（驱动部分）查看并截取ID号为0x503的反馈报文。二、线控驱动通信协议可视化测试ID号为0x503的反馈报文解析ID号为0x503的反馈报文（驱动部分）。根据报文解析可得，实际电机转速为908rpm，与上位机显示的电机转速相符。（报文解析的数据比反馈的电机转速多10rpm，属正常误差范围内）。二、线控驱动通信协议可视化测试9.其他测试观察电机错误显示、电机状态、控制器温度、电机温度、电机扭矩、电机旋转等数据是否有异常。二、线控驱动通信协议可视化测试其他测试10.关闭上位机三、线控驱动通信协议CAN报文测试1.计算PC向VCU发送的控制报文（驱动部分）任务要求：设置电机控制模式为转速模式，行驶方向为前进，期望车辆速度控制为15Km/h。三、线控驱动通信协议CAN报文测试1.计算PC向VCU发送的控制报文（驱动部分）根据数据分析可以总结出来结果：使用CAN测试软件发送的报文为：1F0F000400000403。2.启动CAN测试软件（1）在测试电脑桌面上双击“GCANTools”CAN测试软件图标，打开CAN测试软件。三、线控驱动通信协议CAN报文测试CAN测试软件2.启动CAN测试软件（2）单击“打开设备”，波特率选择500k，再单击“确定”，进入“GCANTools”主界面。三、线控驱动通信协议CAN报文测试GCANTools主界面添加设备操作界面3.发送报文发送方式选择“正常发送”，帧类型选择“数据帧”，帧格式选择“标准帧”，帧ID输入501，数据输入1F0F000400000403，发送次数输入1000，每次发送间隔输入10ms，设置完成后，单击“发送”。三、线控驱动通信协议CAN报文测试发送报文4.