一种OBD排放诊断方法及相关设备与流程

一种obd排放诊断方法及相关设备
技术领域
1.本说明书涉及车辆排放检测领域，更具体地说，本发明涉及一种obd排放诊断方法及相关设备。


背景技术：

2.obd(on-board diagnostic，车辆自诊断系统)排放检测目前是国内法规强制检测项，在整车企业向工业与信息化部申报车辆产品时会进行obd排放检测，同时燃油车售出后每隔一段时间也需要去车管所进行obd排放检测，汽车产品开发必然需要开发obd排放系统。
3.目前随着车辆智能化程度的提高，对于车辆数据传输速率的要求也逐步提升。基于这种考虑，很多车俩在主干网络中采用以太网传输模式取代传统的can总线模式。那么在进行obd排放检测时，由于obd检测设备采用的是can总线与车辆连接，发送的指令是can报文，为了使can总线与以太网之间进行良好的数据交换，需要对报文的协议进行转换。为了使obd排放设备的can指令能够在以太网的主干网络传播，需要将can指令转为doip指令；为了指令能在can总线的分支网络中传输，还需将doip指令转换为can指令，整个流程出现了四次协议转换，比较耗时。此外，在obd排放设备接入后，车辆在首次收到排放指令需要执行一系列doip相关的初始化操作，包括车辆发现步骤、tcp建立连接和路由激活，这些额外的步骤也会耗费时间。而obd排放诊断的时间要求极高，由于上述耗时的过程过长而常常导致排放检测失败。


技术实现要素：

4.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
5.为了降低obd排放诊断设备与车辆建立连接的时间延迟问题，第一方面，本发明提出一种obd排放诊断方法，上述方法包括：
6.基于指令生成udp报文，其中，上述指令是由obd检测设备发出的，上述指令包括请求连接指令和操作指令，udp报文是通过以太网主干架构网络传输的；
7.将上述udp报文发送至相关接口单元，以使上述相关接口单元关联的相关控制器基于上述udp报文执行相应动作，其中，上述相关控制器是在上述obd排放诊断时所需的控制器。
8.可选的，上述将上述udp报文发送至相关接口单元，包括：
9.根据第一对应关系发送上述udp报文至上述相关接口单元，其中，上述第一对应关系包括上述相关控制器与上述接口单元的对应关系。
10.可选的，上述第一对应关系存储在t-box中。
11.可选的，上述相关控制器是通过can总线与上述相关接口单元连接的，上述相关接
口单元用于基于上述udp报文生成can报文，以使上述相关控制器基于上述can报文执行上述相应动作。
12.可选的，还包括：
13.上述相关接口单元包括至少一个目标接口，上述目标接口是上述相关接口单元上连有上述相关控制器的接口。
14.可选的，上述相关控制器是基于第二对应关系通过can总线与上述相关接口单元的目标接口连接的，上述第二对应关系包括上述相关控制器与上述目标接口的对应关系。
15.可选的，上述第二对应关系存储在上述相关接口单元中。
16.第二方面，本发明还提出一种obd排放诊断装置，包括：
17.生成单元：用于基于指令生成udp报文，其中，上述指令是由obd检测设备发出的，上述指令包括请求连接指令和操作指令，udp报文是通过以太网主干架构网络传输的；
18.执行单元：用于将上述udp报文发送至相关接口单元，以使上述相关接口单元关联的相关控制器基于上述udp报文执行相应动作，其中，上述相关控制器是在上述obd排放诊断时所需的控制器。
19.第三方面，一种电子设备，包括：储存器、处理器以及存储在上述存储器中并可在上述处理器上运行的计算机程序，上述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上述的第一方面任一项的obd排放诊断方法的步骤。
20.第四方面，本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现第一方面上述任一项的obd排放诊断方法的步骤。
21.综上，本技术提出的obd排放诊断方法包括：基于指令生成udp报文，其中，指令是由obd检测设备发出的，指令包括请求连接指令和操作指令，udp报文是通过以太网主干架构网络传输的；将udp报文发送至相关接口单元，以使相关接口单元关联的相关控制器基于udp报文执行相应动作，其中，相关控制器是在obd排放诊断时所需的控制器。在以以太网为主干构建的网络中，将obd检测装置发送的can报文转换为udp报文，相比于can报文转换为tcp报文，能够省去车辆与obd检测装置建立连接的过程，缩短了obd检测设备与车辆的检测延迟，从而提高检测的成功率。
22.本发明的obd排放诊断方法，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
23.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本说明书的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
24.图1为本技术实施例提供的一种obd排放诊断方法流程示意图；
25.图2为本技术实施例提供的一种obd排放诊断装置结构示意图；
26.图3为本技术实施例提供的一种obd排放诊断电子设备结构示意图。
具体实施方式
27.本技术的实例在以以太网为主干构建的网络中，将obd检测装置发送的can报文转
换为udp报文，相比于can报文转换为tcp报文，能够省去车辆与obd检测装置建立连接的过程，缩短了obd检测设备与车辆的检测延迟，从而提高检测的成功率。
28.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
29.请参阅图1，为本技术实施例提供的一种obd排放诊断方法流程示意图，具体可以包括：
30.s110、基于指令生成udp报文，其中，上述指令是由obd检测设备发出的，上述指令包括请求连接指令和操作指令，udp报文是通过以太网主干架构网络传输的；
31.具体的，obd(on-board diagnostic,车辆自诊断系统)排放检测目前是国内法规强制检测项，在整车企业向工业与信息化部申报车辆产品时会进行obd排放检测，同时燃油车售出后每隔一段时间也需要去车管所进行obd排放检测，汽车产品开发必然需要开发obd排放系统。目前随着车辆智能化程度的提高，对于车辆数据传输速率的要求也逐步提升。基于这种考虑，很多车俩在主干构建的网络中采用以太网传输模式取代传统的can总线模式。那么在进行obd排放检测时，由于obd检测设备采用的是can总线与车辆连接，发送的指令是can报文，为了使can总线与以太网之间进行良好的数据交换，需要对报文的协议进行转换。
32.为了确保数据传输的准确性与完成性，在以太网中通常采用tcp协议(transmission control protocol，传输控制协议)进行doip诊断服务，tcp协议是面向连接的协议，也就是说，在收发数据前，必须和对方建立可靠的连接。一个tcp连接必须要经过三次“握手”才能建立起来，其中的过程非常复杂。例如：主机a和主机b要建立连接。第一次握手：主机a通过向主机b发送一个含有同步序列号的标志位的数据段给主机b，向主机b请求建立连接，通过这个数据段，主机a告诉主机b两件事：我想要和你通信；你可以用哪个序列号作为起始数据段来回应我。第二次握手：主机b收到主机a的请求后，用一个带有确认应答(ack)和同步序列号(syn)标志位的数据段响应主机a，也告诉主机a两件事：我已经收到你的请求了，你可以传输数据了；你要用那个序列号作为起始数据段来回应我。第三次握手：主机a收到这个数据段后，再发送一个确认应答，确认已收到主机b的数据段："我已收到回复，我现在要开始传输实际数据了，这样3次握手就完成了，主机a和主机b就可以传输数据了。上述的三次握手过程相当于六次报文发送与接收过程，很耗费时间，而obd排放诊断的时间要求极高，通常需要在75ms内就要接收到响应，否则会判定响应超时，从而导致排放检测失败。同时，由于obd检测设备发送指令过程是请求-应答的模式，如果控制器收到obd的请求则必定会给出响应，若未收到则不会进行响应，obd能够根据控制器是否给出响应，判断控制器是否接收到请求。
33.因此，本技术提出的方案是采用udp报文取代tcp报文，udp是一个非连接的协议，
传输数据之前源端和终端不建立连接，这样省去了obd检测设备与车辆建立连接的过程，节省了时间。这样提升了obd排放诊断的时间，提高了排放检测的成功率。
34.s120、将上述udp报文发送至相关接口单元，以使上述相关接口单元关联的相关控器基于上述udp报文执行相应动作，其中，上述相关控制器是在上述obd排放诊断时所需的控制器。
35.具体的，一台车中可以有一个或者多个接口单元，相关控制器连接在相关的接口单元。相关控制器可以包括ems(engine management system，发动机管理系统)、eps(electric power steering，电子主力转向系统)、tcu(transmission control unit，自动变速箱控制模块)和asc(active stability control，主动稳定控制系统)等，obd检测设备根据需要检测的项目，通过自身软件生成can报文，车辆将can报文转换为以太网主干架构网络能够传输的udp报文，相关的控制器根据udp报文执行相应的动作，完成obd检测。
36.综上，在以以太网为主干构建的网络中，将obd检测装置发送的can报文转换为udp报文，相比于can报文转换为tcp报文，能够省去车辆与obd检测装置建立连接的过程，缩短了obd检测设备与车辆的检测延迟，从而提高检测的成功率。
37.在一些示例中，上述将上述udp报文发送至相关接口单元，包括：
38.根据第一对应关系发送上述udp报文至上述相关接口单元，其中，上述第一对应关系包括上述相关控制器与上述接口单元的对应关系。
39.具体的，在通用的doip协议中obd检测过程如下：车辆基于obd检测设备发送的指令，向全车发布获取信息的广播报文，车辆中的每个控制器都会回应，并在报文的payload里附带自己的doip逻辑地址信息，obd检测设备就接收到了所有控制器的ip地址、端口信息以及doip逻辑地址。检测设备通过识别ip地址、端口信息以及doip逻辑地址，确定检测时所需的控制器，并基于他们的ip地址、端口信息以及doip逻辑地址向其发送报文，相关控制器基于上述报文执行相应的动作，完成检测。
40.但由于在车内的网络系统中，内部控制器都是固化ip地址、固化mac地址和固化doip逻辑地址。因此，本方案提前建立控制接口与控制器的对应关系，即第一对应关系。这样车辆可以根据obd检测设备下发的can报文中的信息，确定此报文需要控制的相关控制器。在完成协议转换后，将can报文对应的udp报文直接发送至连有相关控制器的相关接口单元，相关控制器基于udp报文执行相应的动作，完成检测。
41.综上，通过第一对应关系，可以将can报文对应的udp报文直接发送至连有相关控制器的相关接口单元，省去了寻址匹配的过程，减少了doip初始化带来的延迟。
42.在一些示例中，上述第一对应关系存储在t-box中。
43.具体的，t-box作为无线网关，通过4g/5g远程无线通讯、gps卫星定位、加速度传感和can通讯等功能，为整车提供远程通讯接口，提供包括行车数据采集、行驶轨迹记录、车辆故障监控、车辆远程查询和控制(开闭锁、空调控制、车窗控制、机扭矩限制、发动机启/停)、驾驶行为分析、4g/5g无线热点分享等服务。
44.将第一对应关系储存在t-box中，在相关设备更换接口单元时，可以通过修改第一对应关系，完成软件的更新，保证后续的obd检测流程能够顺利进行。
45.进一步地，can报文与udp报文协议转换过程也可以由t-box完成，在t-box完成协议转换后，可根据第一对应关系直接将udp报文发送至相关控制器的相关接口单元，相关控
制器基于udp报文执行相应的动作，保证了传输过程的连续性。
46.在一些示例中，上述相关控制器是通过can总线与上述相关接口单元连接的，上述相关接口单元用于基于上述udp报文生成can报文，以使上述相关控制器基于上述can报文执行上述相应动作。
47.具体的，因为相关控制器与相关接口的连接相当于分支网络，数据传输量没有主干网络大，可以通过can总线连接。同时，分支网络采用can总线可以发挥can总线在网络管理的成熟稳定性控制相关控制器的开启与关闭。相关接口单元可以完成udp报文到can报文协议转换过程，从而能够满足报文在can总线传输的要求。
48.综上，通过合理设置以太网和can总线的布置，可以满足不同数据量传输的需求，同时通过两轮的协议转换过程，可以保证数据在不同的网络中良好传输，保证obd排放诊断顺利进行。
49.在一些示例中，还包括：
50.上述相关接口单元包括至少一个目标接口，上述目标接口是上述相关接口单元上连有上述相关控制器的接口。
51.具体的，相关接口单元可以有多个接口，不同的接口可以连接不同的控制器，接口上连有控制器，连有obd检测需要的相关控制器对应的接口为目标接口。在相关接口单元可以预留出几个接口，在某些相关接口出现故障时，可以将相关控制器接入其他预留接口，并通过修改接口协议保证obd检测能够顺利进行。
52.在一些示例中，上述相关控制器是基于第二对应关系通过can总线与上述相关接口单元的目标接口连接的，上述第二对应关系包括上述相关控制器与上述目标接口的对应关系。
53.具体的，相关控制器连接在相关接口单元的目标接口上，通过第二对应关系记录相关控制器与目标接口的地址对应的关系，在相关接口单元完成报文协议转换后，可直接根据第二对应关系发送can报文至目标接口。从而接在目标接口上的相关控制器可以控制执行部件完成所需动作。
54.在一些示例中，上述第二对应关系存储在上述相关接口单元中。
55.具体的，将相关控制器与目标接口对应关系储存在相关接口单元的文件中，当相关控制器进行了更换、目标接口做出了调整或相关接口单元做出调整时，仅需对文件中的第二对应关系做出相应的修改即可完成。
56.进一步地，相关接口单元可以完成udp报文向can报文转换工作，同时根据第二对应关系，将转换后的can报文发送至目标接口。连在目标接口的相关控制器，根据can报文执行相应的动作，完成检测过程，保证了传输过程的连续性。
57.请参阅图2，本技术实施例中obd排放诊断装置的一个实施例，可以包括：
58.生成单元21：用于基于指令生成udp报文，其中，上述指令是由obd检测设备发出的，上述指令包括请求连接指令和操作指令，udp报文是通过以太网主干架构网络传输的；
59.执行单元22：用于将上述udp报文发送至相关接口单元，以使上述相关接口单元关联的相关控制器基于上述udp报文执行相应动作，其中，上述相关控制器是在上述obd排放诊断时所需的控制器。
60.如图3所示，本技术实施例还提供一种电子设备300，包括存储器310、处理器320及
存储在存储器320上并可在处理器上运行的计算机程序311，处理器320执行计算机程序311时实现上述obd排放诊断的任一方法的步骤。
61.由于本实施例所介绍的电子设备为实施本技术实施例中一种obd排放诊断装置所采用的设备，故而基于本技术实施例中所介绍的方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的电子设备的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该电子设备如何实现本技术实施例中的方法不再详细介绍，只要本领域所属技术人员实施本技术实施例中的方法所采用的设备，都属于本技术所欲保护的范围。
62.在具体实施过程中，该计算机程序311被处理器执行时可以实现图1对应的实施例中任一实施方式。
63.需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
64.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
65.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
66.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
67.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
68.本技术实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机软件指令，当计算机软件指令在处理设备上运行时，使得处理设备执行如图1对应实施例中的obd排放诊断方法的流程。
69.计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本技术实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站
点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，ssd))等。
70.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
71.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
72.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
73.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
74.集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
75.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。