汽车PEPS系统诊断测试的应用与研究

　　摘 要：随着汽车技术的不断提高，汽车PEPS系统也对其诊断测试结果的速度、准确性、连续性提出了更高的要求，利用Vector公司开发的CANoe总线仿真软件，对各种车身电子模块进行模拟，建立具有改进AES算法认证加密的汽车PEPS系统的测试仿真环境。实际测试结果表明，该系统不仅可以在虚拟节点下进行模拟仿真测试，也可以在真实节点下进行实时测试，灵活有效地反映出汽车PEPS系统中各种电子模块的总线通信情况，同时保证了故障诊断测试连续性和有效性。

　　关键词：CANoe；PEPS系统；实时测试；诊断测试；AES算法

　　中图分类号：TP206 文献标志码： A 文章编号：1005-2550（2014）02-0013-05

　　近年来随着汽车电子技术迅猛发展，汽车无钥匙进入和启动（Passive Entry Passive Start）系统同样得到了广泛的应用，PEPS系统作为整个汽车电子技术的核心之一，在汽车技术不断迅速发展技术背景下，对其诊断测试系统提出了更高的要求，在汽车测试诊断过程中PEPS系统需要和汽车内部其他电子系统进行大量的数据信息交流的同时构建出一个完整的系统用来模拟汽车电子单元的其他系统，在测试过程中测试方式过于复杂，汽车电子单元的异常模拟复杂度较高，都在一定程度上限制了PEPS诊断系统的应用与拓展。本文利用Vector公司开发的总线仿真工具CANoe软件，开发出具有AES加密认证算法的汽车PEPS系统的测试仿真环境，为虚拟汽车电子系统测试系统提供了一个可靠的平台，该系统具有极大的灵活性。

　　1 PEPS系统及CANoe开发工具

　　汽车PEPS系统即：汽车无钥匙进入和启动（Passive Entry Passive Start）系统，是采用先进的无线射频识别（RFID）技术，通过自动匹配检测车主是否携带相应汽车的有效钥匙，从而自动完成汽车的解锁上锁等一系列操作流程。汽车PEPS系统不需要拿出车钥匙对汽车进行解锁或上锁，当车主通过手握汽车门把手时，车内的天线会在车内自动搜索有效钥匙。确认钥匙在车内之后，就会对电子转向柱锁模块（ESCL）及发动机引擎控制模块（EMS）分别进行解锁认证和启动认证，当认证通过后就可以正常启动车辆。

　　在汽车PEPS系统不断完善和复杂化程度不断加深的过程中，车身电子控制模块本身更加精细，模块内部之间分工愈加明确，都对汽车CAN总线通信网络提出更高的要求，汽车PEPS系统故障诊断测试的重要性也日益凸显。

　　利用CANoe软件，对汽车PEPS系统的各种电子模块进行系统仿真。该仿真系统能准确的显示和分析汽车PEPS系统的通信情况，给测试人员提供很大便利。

　　CANoe软件是德国Vector公司开发的一款汽车总线开发工具。它具有从功能需求分析到系统功能实现的整个系统的设计开发、仿真测试和评估等功能，本系统采用CANoe7.6，利用CANoe7.6自带的数据库管理功能CANdb++ editor、CAPL Browser以及Panel Designer模块可以根据用户需求设计出所需内容。包括控制面板的设计，报文中信号和消息的编辑、发送和接收条件等。CANoe软件的仿真功能非常强大，它不仅可以对基于全部虚拟节点的总线仿真，真实物理节点与虚拟节点相结合的半实物通信仿真，还可以对全真实物理总线的通信进行实时分析与监控测试。通过CANoe软件可以查看通信过程中的报文，而且可以对报文进行选择性过滤，通过查看显示的报文信息来掌握系统的运行状况等。

　　2 PEPS系统仿真环境的建立

　　汽车PEPS系统的网络结构模型有很多，系统结构模型拓扑图中包括车身控制模块（BCM），车轮防抱死模块（ABS），电子转向柱锁模块（ESCL），发动机引擎控制模块（EMS），仪表模块（MIU），挡位控制模块（TCU），安全气囊模块（SDM）等ECU模块。建立的汽车PEPS系统拓扑图如图1所示。该拓扑图的应用是在全仿真模式下进行的，如果需要在真实节点下进行测试，将相应的仿真模块禁掉（Block）即可。

　　图1 汽车PEPS系统拓扑图