基于UDP协议的EOL主从控制研究与应用

张晓光，李岩，张海龙

摘  要：本文设计了以EOL（End Of Line）设备为控制端，检测线设备为执行端的主从控制体系，进而将车辆CAN总线通讯工艺内容从检测线设备剥离，统一由电检设备完成。本文基于UDP协议制定了通讯标准架构，并以控制检测线设备-驾驶辅助SCBS标靶为例，证明了该体系的实用性。目前已历经300000车辆生产验证，该体系在稳定性、容错性等方面满足工业生产要求，可将该技术在整车制造行业进行推广使用。

关键词：EOL;检测线;主从控制;UDP协议

中图分类号：TP393.1     文献标识码：A     文章编号：1005-2550（2021）05-0025-07

Research and Application of EOL Master slave Control based on UDP Protocol

ZHANG Xiao-guang1， LI Yan2， ZHANG Hai-long2

（ 1.Electronic and electrical Development Dept， Faw Bestune Co.，Ltd，ChangChun130012， China ; 2.Manufacturing Engineering &Logistics Department，China FAW Group.， Ltd， ChangChun 130012， China ）

Abstract： This paper designs a master-slave control system with EOL （End Of Line） equipment as the control End and detection Line equipment as the executive End， and then separates the communication process content Of vehicle CAN bus from detection Line equipment to be completed by electrical inspection equipment. In this paper， the communication standard architecture is developed based on UDP protocol， and the usability of the system is proved by taking the actual case of control detector device - driving assistance SCBS target as an example. At present， the system has been verified in the production of 300，000 vehicles. The system can meet the requirements of industrial production in terms of stability andfault tolerance ， etc.， and the technology can be popularized and used in the whole vehicle manufacturing industry.

1    引言

隨着电子信息技术的高速发展，复杂、多样的汽车电子技术得到了普及和应用，使汽车从低端车简单的一路CAN网络发展为高端车复杂的6路以上CAN网络，从简单车辆装载几个电子ECU模块发展为高端车近百个电子ECU模块，新技术的应用为汽车制造总装领域电器检测技术带来了革新性变化。具体技术变化体现在以下几个方面：其一，EOL（End Of Line）便携式设备被大量布置在装配线上，用于ECU零件检查、ECU配置写入、ECU故障读取、ECU功能检查、电路通断检查等工艺用途;其二，检测线设备（四轮定位、转毂、大灯仪、制动测试台、加注设备、驾驶辅助设备）参与着ECU功能标定、ECU功能检查、ECU故障读取等工艺用途。随着车辆总线通讯设备种类的增多，同时，带来了诸多弊端：往往一个电控单元的技术变更，例如零件版本升级、诊断协议变更、检查方法升级、安全算法升级等，带来的是所有通讯诊断类设备程序的同时升级，由此带来了改造时间耗时长、改造费用投资高等弊端。为解决以上问题，国外整车制造单位（大众、宝马、奔驰等）与国外EOL设备供应商（博世、德萨科）进行技术合作，制定了以EOL设备为控制端，总装检测线设备为执行端的主从控制体系，将检测线设备与车辆诊断通讯功能剥离，从而达到每次ECU的技术变更，只需更改EOL设备诊断程序简单化工艺变更的目的。但主从控制体系的通讯协议并未标准和公开化，导致此种生产模式在整车制造领域还未得到大范围推广应用。本文主要研究主从控制协议的设计与标准化，并以驾驶辅助设备为例阐述实际控制方法，使主从控制方式在整车制造领域特别是国内自主汽车企业中得到推广使用，最终达到为制造单位节约时间成本、制造成本以及提高工艺管理技术水平的目标。

2    通讯模式的设计

2.1   EOL与检测线

EOL执行车辆扫码识别、车辆电控单元诊断通讯、检测标准发放、检测结果收集分析判断、执行测试步骤、最终结果的打印存储。检测线根据EOL程序指令产生电控单元标定测试条件，并按照EOL指令执行四轮定位、大灯调整、转毂测试、制动测试、加注机动作、驾驶辅助标靶移动等，同时向EOL提供检测数据。

2.2   UDP通讯方式

EOL与检测设备采用以太网。

作为物理接口进行连接，连接方式选择为无线网络，参考下图1。考虑设备间的传输及时性以及负载率，网络传输层采用UDP协议，协议定义如下图2。

2.3   UDP数据段

数据段具体由44个字节所构成，均采用十六进制进行描述，若部分字节无控制信息，则填充0×00。见表1。

2.4   数据包时序控制策略

EOL采用主动询问通讯方式，并且为一问一答。考虑UDP在网络非常拥挤的情况下，报文可能会出现丢失、反复或乱序现象，因此在UDP数据中将使用如下应用程序控制策略，以避免错误发生。

EOL发送第一条数据包时序控制位置0，检测线设备回复EOL的数据包需要在时序控制位自动加1作为标记。EOL接收到检测线设备消息后，读取数据包中时序控制位值作为消息是否可靠抛弃的判别条件，并再次发送数据包时将检测线设备时序控制位值写入到即将发送的数据包时序控制位作为检测线设备判别的条件。正常时序处理逻辑为下图3所示：

2.5   安全控制

检测线设备设有安全急停开关，按下开关，设备从硬件层面上停止动作，车辆可安全驶离，同时检测线设备产生故障信息，由EOL显示。EOL程序界面或者硬件界面设置程序停止与重复测试快捷按键。

2.6   超时控制

检测线设备在信息发送后，3秒内未收到响应，信息重复发送两次，若依旧未收到，程序退出，测试终止。

3    数据包详细设计

3.1 数据标识

Byte0字节，从EOL发送至检测线，为0×01，从检测线到EOL为0×02。

3.2 驾驶员辅助测试台等类别

Byte1字节定义见表2：

3.3   服务类别

Byte2字節定义见表3。

3.4   子服务类别以及参数

子服务ID具体设计将根据不同检测工艺而制定，现以某车型，0×07服务控制驾驶辅助标靶移动为例，进行说明。

4    工艺流程设计

按照UDP协议以及章节二所描述的具体数据包内容，以及结合具体工艺流程对EOL与驾驶辅助设备进行服务端软件编写，并按照下图4工艺过程实现SCBS功能的标定工艺。

5    实施与测试

通过EOL与驾驶辅助设备的报文监控，证实采用本文所设计的通讯协议并采用UDP通讯方式，可使驾驶辅助设备准确快速的识别EOL控制意图，并给予执行。SCBS标靶移动过程以及相关设备通讯报文记录如表5。

6    结束语

本文研究设计了一种主从控制协议，应用于总装工艺的电器检测和下线检测中，实现了EOL设备集中控制检测设备，将整车总线诊断通讯的工艺从驾驶辅助设备上剥离，统一管理了电器质量数据，达到了减少检测线设备改造工作量、降低投资成本、节省生产准备时间的目的。这种主从控制方式后续将扩展到总装加注机、胎压激活设备中，进一步提升该协议的标准化程度。

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