项目四任务3：线控转向系统通信协议测试-学生工作页答案

任务4.3线控转向系统通信协议测试-学生工作页姓名班级学号实训室小组时间一、接受任务线控技术最初来源于飞机控制系统，它将飞机驾驶员的操纵命令转换成电信号，通过计算机控制飞机飞行。将这种控制方式引入到汽车驾驶上，就是将驾驶员的操作动作经过传感器转变成电信号。线控转向是自动驾驶汽车实现路径跟踪与避障避险必要的关键技术，其性能直接影响主动安全与驾乘体验。假设你是某家线控底盘解决方案供应商的测试工程师，需要到现场完成低速无人物流车线控转向系统的调试工作，你应该如何完成任务呢?提示：此次任务我们用低速无人物流车进行实训，你需要解读线控转向通信协议，并借助相关软件完成线控转向通信协议可视化测试和CAN报文测试。提示：此次任务我们用低速无人物流车进行实训，你需要解读线控转向通信协议，并借助相关软件完成线控转向通信协议可视化测试和CAN报文测试。二、收集信息1、线控转向系统的接口要求信息收集线控转向系统和自动驾驶控制器之间的接口信号包括控制信号和反馈信号。2、PC向VCU发送的转向控制报文协议信息（1）转向控制报文的ID号为：501，转向控制报文信息收集：字节（Byte）位（Bit）控制数据内容备注Byte0Bit2转向使能0:不使能，1:使能Bit4灯光使能0:不使能，1:使能Bit5转向标定(零点标定)0:不标定1:标定Byte3Bit0-Bit7期望转向角度高字节方向：左负右正Byte4Bit0-Bit7期望转向角度低字节方向：左负右正Byte6Bit0-Bit1转向灯控制Bit1-Bit0:0:关闭1:左转2:右转（2）任务要求：进行方向盘左转45°，左转向灯开启的报文分析计算：字节（Byte）计算过程数据Byte0Byte0的bit2用来设置转向使能，当bit2=1时，转向使能为使能模式；Byte0的bit4用来设置灯光使能，当bit4=1时，灯光使能为使能模式；Byte0的bit5用来设置零点标定，当bit5=0时，零点标定为不标定模式；其他位与转向系统无关，默认为0；因此Byte0=0x040x14Byte1Byte1用来设置期望车速，与转向系统无关，默认为Byte1=0x000x00Byte2Byte2用来设置期望刹车压力，与转向系统无关，默认为Byte2=0x000x00Byte3-Byte4Byte3-Byte4用来设置方向盘旋转的角度，方向为左负右正；根据信号传输数据的值与信号实际的物理值转换公式可得：-45=979*1+（-1024）；信号传输数据的值为979，数值979换算成两字节16进制数为0x03D3，由于Byte3为高字节，Byte4为低字节，则Byte3=0x03，Byte4=0xD3；因此Byte3-Byte4=0x03A60x03A6Byte5Byte5用来设置期望油门开度，与转向系统无关，默认为Byte5=0x000x00Byte6Byte6的bit1-bit0用来设置转向灯控制，当bit1-bit0=01时，转向灯控制为左转向灯开启；其余bit用来设置电磁刹控制、刹车灯控制等，与转向系统无关，默认为0因此Byte6=0x010x01Byte7Byte7用来设置期望档位，与转向系统无关，默认为Byte7=0x000x00因此，进行方向盘左转45°，左转向灯开启的报文分析计算得到的报文为：14000003A60001003、VCU向PC发送的转向反馈报文协议（1）转向反馈报文的ID号为：502，转向反馈报文信息收集：字节（Byte）位（Bit）控制数据内容备注Byte0Bit0实际转向控制模式0:转向停止工作1:转向正常工作Bit1实际左转向灯0:开启1:关闭Bit2实际右转向灯0:开启1:关闭Byte1Bit0-Bit7实际转向角度高字节/Byte2Bit0-Bit7实际转向角度低字节/（2）任务要求：根据转向反馈协议，完成报文9503C40000000000的解析。字节（Byte）数据解析内容Byte00x95Byte0用于反馈实际转向控制模式、左右转向灯、实际车辆状态、实际档位，实际刹车灯；0x95转换成二进制为：10010101；字节Byte0的bit0=1，bit1=0，bit2=1，bit4-bit3=10，bit6-bit5=00，bit7=1；解析其所代表的含义：实际转向控制模式为转向正常工作，左转向灯为开启状态，右转向灯为关闭状态，实际车辆状态为自动驾驶模式，实际档位为N档，实际刹车灯为关闭状态。Byte10x03Byte1~Byte2用于反馈方向盘实际转向角度，0x03C4换算成十进制值为964;根据信号传输数据的值与信号实际的物理值转换公式可得：-30=964*1+（-1024）;实际的物理值为60，因为方向盘方向为左负右正，因此可得方向盘向左转了60°。Byte20xC4Byte30x00实际车速Byte40x00实际刹车压力Byte50x00预留字节Byte60x00CAN数据接收正常Byte70x00正常三、制定计划步骤作业内容工具注意事项预计用时1实施准备：检查设备，连接设备，启动设备线控底盘，测试电脑，CAN分析仪，千斤顶连接CAN分析仪，注意是将车辆外接CAN0接口连接到CAN分析仪CAN1通道3分钟2线控转向通信协议可视化测试：启动连接上位机，进入自动驾驶模式，转向反馈测试，ID号为0x502的反馈报文测试线控底盘，测试电脑，上位机测试时，车辆须进入自动驾驶模式15分钟3线控转向通信协议CAN报文测试：计算转向控制报文，启动CAN测试软件，发送报文，解析转向反馈报文，线控底盘，测试电脑，CAN测试软件正确计算和解析报文15分钟4系统复原，整理清洁线控底盘，测试电脑，CAN分析仪，千斤顶须先关闭线控底盘电源，才能关闭遥控器2分钟5检查评价，总结反思检查与评分表，总结反思表注意评价的客观性，注意进行深刻反思5分钟四、操作实施1、作业前准备作业内容作业项目作业示范场地准备R穿戴好工作手套和安全帽，将工具设备等摆放在工位上R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R用千斤顶举升线控底盘后轮R检查测试电脑外观是否正常R连接CAN分析仪外观是否正常无破损连接设备R连接CAN分析仪R通过拨码开关，将CAN1的终端电阻R1拨到ON的位置启动设备R启动车辆R启动遥控器R进入遥控驾驶模式R启动测试电脑2、线控转向通信协议可视化测试教师发布任务要求：（以教师实际发布的任务为准）例：在上位机线控完成方向盘左转30°的操作，截取并解析转向反馈报文。（1）线控转向通信协议可视化测试操作流程：作业内容作业项目作业示范连接上位机与线控底盘R在遥控模式下按下遥控器背面右边按钮时，进入自动驾驶模式R启动上位机软件R连接并启动CAN，进入观测模式切换到控制模式在上位机进行线控转向控制测试请填写作业过程：（1）在“车辆使能”界面，启动转向使能和灯光使能（2）在“横向”操作界面，设置步长为5，点击“红色向左箭头”，设置方向盘转向期望角度为左转30度（3）在上位机查看转向反馈角度为-30，灯光反馈为左转向灯亮（4）查看车轮成功向左转动截取VCU向PC发送的转向反馈报文R在CAN报文发送和接收界面，查看并截取帧ID为502的转向反馈报文R截取到的报文为：9503E2000000000C。R操作完成后，关闭上位机软件（2）解析VCU向PC发送的转向反馈报文：字节（Byte）数据解析内容Byte00x95Byte0用于反馈实际转向控制模式、左右转向灯、实际车辆状态、实际档位，实际刹车灯；0x95转换成二进制为：10010101；字节Byte0的bit0=1，bit1=0，bit2=1，bit4-bit3=10，bit6-bit5=00，bit7=1；解析其所代表的含义：实际转向控制模式为转向正常工作，左转向灯为开启状态，右转向灯为关闭状态，实际车辆状态为自动驾驶模式，实际档位为N档，实际刹车灯为关闭状态。Byte10x03Byte1~Byte2用于反馈方向盘实际转向角度，0x03E2换算成十进制值为994，根据信号传输数据的值与信号实际的物理值转换公式可得：-30=994*1+（-1024），实际的物理值为30，因为方向盘方向为左负右正，因此可得方向盘向左转了30°。Byte20xE2Byte30x00实际车速Byte40x00实际刹车压力Byte50x00预留字节Byte60x00CAN数据接收正常。Byte70x0C转向自检超时，制动自检超时。3、线控转向通信协议CAN报文测试教师发布任务要求：（以教师实际发布的任务为准）例：使用上位机设置方向盘转向角度为右转45°。（1）解析PC向VCU发送的转向控制报文：字节计算过程数据Byte0Byte0的bit2用来设置转向使能，当bit2=1时，转向使能为使能模式；Byte0的bit5用来设置零点标定，当bit5=0时，零点标定为不标定模式；其他位与转向系统无关，默认为0；因此Byte0=0x040x04Byte1Byte1用来设置期望车速，与转向系统无关，默认为Byte1=0x000x00Byte2Byte2用来设置期望刹车压力，与转向系统无关，默认为Byte2=0x000x00Byte3-Byte4Byte3-Byte4用来设置方向盘旋转的角度，方向为左负右正；根据信号传输数据的值与信号实际的物理值转换公式可得：45=1069*1+（-1024）；信号传输数据的值为1069，数值1069换算成两字节16进制数为0x042D，由于Byte3为高字节，Byte4为低字节，则Byte3=0x04，Byte4=0x2D；因此Byte3-Byte4=0x042D。0x042DByte5Byte5用来设置期望油门开度，与转向系统无关，默认为Byte5=0x000x00Byte6Byte6用来设置期望转向灯控制、电磁刹控制、刹车灯控制，与转向控制无关，默认为Byte6=0x000x00Byte7Byte7用来设置期望档位，与转向系统无关，默认为Byte7=0x000x00因此，进行方向盘右转45°的报文分析计算得到的报文为：040000042D000000（2）使用PC向VCU发送转向控制报文：作业内容作业项目作业示范启动CAN测试软件R打开CAN测试软件R添加设备R进入GCANTools主界面R在显示界面，修改显示模式为统计模式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：040000042D000000；发送次数输入：100；每次发送间隔输入：10ms。R报文发送成功之后，查看车辆前轮成功向右转动。（3）解析VCU向PC的转向反馈报文：截取VCU向PC的转向反馈报文为：97042D000000000C。字节数据解析内容Byte00x97Byte0用于反馈实际转向控制模式、左右转向灯、实际车辆状态、实际档位，实际刹车灯；0x97转换成二进制为：10010111；字节Byte0的bit0=1，bit1=1，bit2=1，bit4-bit3=10，bit6-bit5=00，bit7=1；解析其所代表的含义：实际转向控制模式为转向正常工作，左右转向灯为关闭状态，实际车辆状态为自动驾驶模式，实际档位为N档，实际刹车灯为关闭状态。Byte10x04Byte1~Byte2用于反馈方向盘实际转向角度，0x042D换算成十进制值为1069，根据信号传输数据的值与信号实际的物理值转换公式可得：45=1069*1+（-1024）；实际的物理值为45，因为方向盘方向为左辅右正，因此可得方向盘向右转了45°。Byte20x2DByte30x00实际车速Byte40x00实际刹车压力Byte50x00预留字节Byte60x00正常Byte70x0C转向自检超时，制动自检超时。根据报文解析可得：实际转向控制模式为自动驾驶模式，方向盘向右转了45°；与任务使用上位机设置方向盘转向角度右转45°的要求符合。5、系统复原作业内容作业项目作业示范系统复原R关闭CAN测试软件R关闭测试电脑电源R关闭线控底盘电源R关闭遥控器R拆卸并整理CAN分析仪及其连接线R卸下千斤顶6、整理清洁作业内容作业项目作业示范整理清洁R使用干净无纺布清洁线束两端插接口和线束表面R使用干净无纺布清洁实训过程中触碰过的区域R清洁工作台，并叠好无纺布放置于合适位置R清洁整理流程完毕，卸下安全防护用品并整理放好后离开实训区域五、检查评价检查与评分表序号评价标准评价类型评分（客观10-0分）（主观10-9-7-5-0分）自我评分教师评分1知识点一：线控转向系统的接口要求客观评价2知识点二：线控转向系统的CAN报文通信协议客观评价3技能点一：正确完成在上位机进行线控转向控制测试操作主观评价4技能点二：正确完成ID为0x501的报文解析主观评价5技能点三：正确完成ID