基于电动汽车CAN总线的远程智能终端设计

气候变化、能源和环境问题是人类社会共同面对的长期问题。随着美国表示回归COP15（《联合国气候变化框架公约》缔约方第15次会议）和以中国、印度为代表的新兴国家被纳入到其中，以及主要国家积极实施能源和环境保护战略，全球进入了真正解决人类社会共同问题的时代。交通运输领域的温室气体排放、能源消耗和尾气排放三大问题是否有效解决直接影响到人类共同问题能够有效解决。为此，全球主要国家政府、组织、汽车生产商、能源供应商、风险投资企业共同行动起来，推动全球汽车工业产业结构升级和动力系统电动化战略转型，促进具有多层次结构的电动汽车社会基础产业形成和相应的政策、组织保障体系建设，助推可持续发展电动汽车社会的形成。

国务院《“十二五”节能减排综合性工作方案》明确指出要推进交通运输节能减排，积极推广节能与新能源汽车。随着电动汽车的快速发展，电机和电池等关键部件的安全性也受到普遍关注。

中国电子科技集团公司第三十八研究所联合安徽江淮汽车股份有限公司，开发基于电动汽车CAN总线的远程智能终端，实时监控所有示范运行的电动汽车，确保关键零部件的信息远程实时诊断，保证整车驾驶安全。

基于电动汽车CAN总线的远程智能终端功能分布

基于电动汽车CAN总线的远程监控终端具有终端自检、车辆信息上报、车辆状态查询、远程车辆控制、远程车辆诊断、终端自诊断、60小时无操作蓄电池自动充电等功能。终端将信息上报给远程信息服务平台，可实现终端固件远程升级、终端参数远程查询和设置、远程读取历史数据、数据报表等功能。达到24小时监控电动车运行状态、充电状态、静置状态、异常状态，安全情况发生前实施主动救援服务。提供实时在线诊断，主动识别电动车潜在故障，向客户发出人性化保养提示的增值服务，如图l所示。

基于电动汽车CAN总线的远程智能终端设计方案

终端设计延用成熟方案，集成在单板完成，主要包含电源模块、2G/3G模块单元、GPS单元、存储单元、CAN单元、U盘及输入信号控制等，终端硬件系统框图如图2所示。

框图说明：

（l）电源处理需选用低功耗电源芯片，确保满足静态电流指标及电源适用性指标；

（2） 2G/3G模块部分考虑硬件兼容性，适用需要不同数据流量场合，当不需要大数据流量时，优先2G模块，降低成本；

（3）北斗模块是国家推广产品，GPS模块部分预留兼容北斗模块部分；

（4）核心模块选择车规级芯片。

1 单片机

2 通信模块

通信模块可使用3G通信模块，以满足需要较大流量网络服务功能的产品，如没有大流量要求，可选用2GGSM模块，减低产品成本。

目前国内市场上主流3G模块有华为、中兴、SIMCOM等大厂家，现挑选主流产品做简单介绍（工作频段、发射功率等指标差距较小的未列出）。

由表l综合分析，考虑工作温度、静态电流、封装（优选贴片安装，便于批量生产及维护）等指标，优选后3G方案拟选用SIMCOM公司车载级模块SIM5320E（最大发射功率：GSM850≤33dB，WCDMA≤24dB）。

3 GPS模块

目前主流GPS模块的简介如下：

UBlox

瑞士UBlox的GPS模块市场占有率是全球第一，GPS领域技术最好，芯片的设计、研发、生产都是自己做的。性能和质量方面，U-Blox的自主性比较好。

Fastrax

芬兰Fastrax模块采用美国Sirf，uNav，日本Sonv三家的芯片，是Sirf公司的战略合作伙伴，2012年被UBlox收购的。

天工测控

国内的比较好GPS模块的是天工测控，采用Atheros和mtk的芯片。

日本JRC

日本JRC株式会社利用自己开发的JRC芯片组研发，它在全球有着最高灵敏度以及跟踪性能，在城市内的环境下有着最高的定位速率及精准性。

主流GPS模块性能指标对比如表2所示。

根据我们的小型化GPS终端设计需求，在进行了性能对比测试后，选用日本JRC的车规级模块G595，该模块在本司多个型号产品中已经成功应用。

同时，G595模块与北斗模块TD3020C（东莞泰斗公司产品）引脚兼容，只需要更换模块，就可以应用在安装北斗产品的场合。

4 CAN单元

为了保证CAN电路的EMC特性及抗干扰能力，在收发器的CAN总线外围还加入了共模电感和ESD保护，连接方式见图4。

CAN驱动模块实现CAN总线通信功能、故障恢复等，CAN应用层同时实现UDS诊断协议。

远程诊断功能实现 终端的诊断功能分为被动诊断和主动诊断。

1 被动诊断

当诊断仪在线时，终端要响应诊断仪对于终端的诊断请求。

终端产品的被动诊断包含的内容如图6所示。当图中所示的模块发生故障时，记录下故障的DTC码，保存DTC码，如果是严重故障时，还需要及时向总线报告故障。

2 主动诊断

终端作为客户端服务器与整车CAN网络的接口，可以实现强大的在线诊断功能。在线诊断功能包括以下几个方面：

1）诊断整车的CAN通信节点；

2）远程升级整车各个ECU节点的固件。

诊断整车的CAN通信节点功能实现有以下几种方式，第一种是从服务器端远程下发诊断指令到终端，终端来发起诊断流程；第二种是终端直接发起诊断操作；第三种是定时诊断方式。

诊断的流程图如图7所示。

终端的诊断请求，可以来源于服务器端的界面操作，也可以来源于终端端的命令控制，也可以是定时诊断，定时诊断的话，要预先把待诊断的ECU节点信息保存下来。

终端在得到诊断请求后，分析诊断命令，同时判断诊断仪是否在线，如果在线，则不进行诊断操作；如果诊断仪不在线，终端发起诊断操作，如果是诊断终端，则直接把终端的故障信息打包。如果是诊断其他的节点，则终端把诊断请求发送到节点来搜集节点的故障信息，如果得到诊断结果信息，则诊断过程结束；如果没有得到诊断结果，则终端重新尝试，3或5次如果都不能得到诊断结果，则认为诊断失败。

诊断成功或者失败后，终端都要把诊断结果向诊断的发起方说明。诊断的发起方可以是客户的界面操作也可以是服务器端的远程操作。

远程升级的操作包含两部分，第一部分是TB ox自身的升级，第二部分是其他ECU节点的升级。无论是TBox或者是其他的ECU节点，为了保证升级的可靠，TBox要有FLASH区间来保存各个待升级的ECU模块的程序文件，而且待升级的ECU模块的程序需要完整的数据校验机制。

结语

本文提出了一种基于电动汽车CAN总线的远程智能终端设计，从介绍系统结构原理人手，重点解决了单片机、通信模块、GPS模块、CAN单元的选型，着重介绍远程诊断功能的实现方式，具有极大的实用性、创新性。随着电动汽车产业的快速发展，该系统有着极其广泛的应用前景。

Imagination的Caskeid无线音频平台支持MQA技术

Imagination Technologies宣布，该公司的Caskeid无线音频IP平台将成为业界第一款能支持MQA技术的多房间（multiroom）串流解方案。MQA是由Meridian Audio创办人Bob Stuart在英国成功开发的革命性技术，这是一家致力为音乐赋予全新意义的公司。在Imagination的Caskeid无线音频平台中加入对MQA的支持，将能协助Caskeid技术的授权客户开发出能让其客户在家中各角落享受高分辨率音频体验的无线多房间和多通道扬声器。Caskeid平台领先的小于20us同步技术，使其具备独特的能力，能将MQA的录音室等级音质带到无线多房间或多通道环境中。