OBD数据采集系统产品方案

发表时间：2024-05-14 13:05:36

随着汽车工业的快速发展，OBD（车载自动诊断系统）已成为车辆中不可或缺的一部分。然而，在进行OBD测试时，由于涉及到各种复杂的系统和参数，测试难度较大。为此，OBD数据采集系统为车辆电池线下评估检测提供了有效的解决方案。OBD数采终端是实现车辆智能化管理和监控的重要工具，其主要应用包括：实时监控和数据采集、换电站及电池梯次利用领域电池SOC检测、车辆信息管理、尾气排放监控、手机端呈现等，它有助于提升车辆管理效率和个性化服务水平。

专业从事测试、测量、测控的系统集成企业北京中盛新能科技有限公司开发的OBD数据采集系统方案，能够满足OBD数采终端产品的各项要求，如，读取车辆OBD数据，并按照不同款车型OBD数据协议转译车辆数据及电池包数据；按照国标GBT32960标准通过4G网络发送到指定服务器；采用转接线方式与车辆OBD接口相连，适应不同针脚定义。

该系统方案是通过OBD口将终端设备与整车端连接，通过UDS进行关键信息的读取；设备读取到需要的信息后，再通过4G通信及通信协议实现数据的组织及上传。

图1 – 系统控制流程.jpg

图1 – 系统控制流程

具体功能

唤醒终端设备；
基于整车通信规则进行整车端的OBD口软连接，与整车网关进行数据连接认证；
基于整车通信协议及诊断规范，通过UDS通信协议及CAN通信协议实现车端数据的采集；
基于4G通信协议进行车端数据采集与组织，并上传至远程数据服务器。

硬件方案

OBD数采终端采用成熟技术，基于《GB/T 32960》标准设计研发。设备采用4G通信模块，具有精准智能定位和远程监测功能，可实时获取车辆诊断口各类数据，并上传至客户指定云端，再由平台对每辆车的数据进行精确分析、统计、存储、警示，也可以在APP端展现给车主。终端集OBD/GPS/北斗/GSM于一体，安装简便、性能稳定，并可远程维护。

图2 – OBD数采终端及接口分布.jpg

图2 – OBD数采终端及接口分布

OBD数采终端产品参数：

项目	硬件参数	备注
工作电压	DC9-40V	支持宽幅直流电压供电
工作电流	≤150mA
休眠电流	≤8mA
工作温度	-40~90℃
远程升级	支持
诊断协议	SAEJ1939、ISO14230-4、 ISO15765-4、ISO27145等	支持2路CAN通道
定位模块	北斗／GPS双模
通讯模块	支持全网通2G/3G/4G	支持移动、联通、电信，满足多路数据上传

OBD数采终端 ICD 定义：

PIN	定义	信号描述
1	Reserved	预留
2	Reserved	预留
3	Reserved	预留
4	GND	地线（电源）
5	GND	地线（信号）
6	DiagBUS_H	诊断CAN/CANFD_H
7	Reserved	预留
8	Reserved	预留
9	Reserved	预留
10	Reserved	预留
11	Reserved	预留
12	Reserved	预留
13	Reserved	预留
14	DiagBUS_L	诊断CAN/CANFD_L
15	Reserved	预留
16	KL30	电源（常电）

软件方案

在软件方面，该方案基于UDS协议栈，4G通信模块及GB/T32960通信协议栈进行二次软件平台开发，可以实现以下一些功能：

一是终端与车端OBD口的连接，通过整车OBD口向整车网关申请访问权限申请，通过后对整车进行车端数据的访问；基于车型诊断规范配置选择OBD口诊断总线；

二是终端与车端的数据交互，基于上传信息需求，UDS+通信协议方式进行车端数据的采集；

三是终端上传数据的组织，采集车端数据信息后，根据客户通信协议，进行远程通信报文的组织；

四是终端数据的上传，连接远程服务器平台，上传组织好的符合GB/T32960标准的通信报文。

产品功能的测试验证包括三个部分：

首先是OBD设备自测试，基于UDS和网络通信协议，模拟车端UDS服务及CAN通信周期报文发送；连接OBD设备，发送相应报文，确认收发信息与预期一致。

其次是测试OBD设备与服务器端的4G通信及数据交互，配置OBD设备与服务器端通信并进行需求数据上传，确保设备与服务器端联通，交互信息无误。

第三是实车调试验证，将OBD设备连接实车OBD口，基于实际工况进行联调测试，确保实车工况下OBD设备与车端、服务器端通信正常。

综上所述，通过OBD数据采集系统设计方案的应用，可以有效解决车辆电池线下评估检测的难题，提升测试效率和准确性，降低测试成本。同时，该方案还可以为其他类型的汽车电子控制系统测试提供借鉴和参考，有助于推动汽车工业的持续发展。