Les enregistreurs CAN stockent les messages horodatés. Ce guide explique les protocoles CAN classique et CAN FD, le décodage des signaux et le chemin des données pour le diagnostic à distance, avec des enregistreurs CANedge adaptés aux cartes SD, au Wi-Fi et à la LTE.
En un coup d'œil
- Un journal CAN contient des messages et des horodatages ; les valeurs mesurées compréhensibles n'apparaissent qu'après un décodage approprié.
- Le protocole CAN FD offre jusqu'à 64 octets de données utilisateur et, en option, une phase de données plus rapide.
- Les modèles CANedge prennent en charge les protocoles CAN classique et CAN FD ; leur chemin de données diffère selon qu’il s’agisse d’une carte SD, du Wi-Fi ou de la LTE.
Ce qu'un enregistreur CAN enregistre réellement
Un enregistreur CAN enregistre les messages provenant d'un bus de véhicule ou de machine : plus précisément, l'identifiant (CAN ID), les données utilisateur et les horodatages. Cela permet de retracer les données présentes sur le bus connecté à un instant donné. Cependant, le fichier ne fournit pas automatiquement de données en clair telles que le régime moteur, la température ou l'état de la batterie. Pour cela, il est nécessaire de connaître la signification et l'encodage des signaux.
Une mesure commence donc par une question précise : s’agit-il d’isoler une erreur ponctuelle, de comparer un état de fonctionnement ou de documenter un essai sur le terrain de longue durée ? L’accès au bus, la durée d’enregistrement et la sélection des messages pertinents dépendent de cette question. Pour une analyse ultérieure, les données brutes, la configuration de mesure et la description du signal utilisé doivent rester traçables.
CAN classique et CAN FD : différences et compatibilité
La couche liaison de données CAN, incluant CAN FD, est normalisée par la norme ISO 11898-1. CAN FD augmente la quantité de données utiles par trame de 8 à 64 octets. BRS signifie « commutation de débit binaire » : lorsque cette commutation est activée, la phase de données peut utiliser un débit binaire supérieur à celui de la phase d'arbitrage, durant laquelle l'accès au bus est négocié.
Le débit de données maximal dépend de facteurs tels que les émetteurs-récepteurs, la topologie de la ligne et les conditions de fonctionnement. Par conséquent, une limite supérieure générale de 8 Mbit/s ne constitue pas une limite CAN FD universellement valable.
Les contrôleurs CAN FD peuvent également traiter les trames CAN classiques. En revanche, les contrôleurs classiques ne comprennent pas les trames FD et peuvent y réagir par des trames d'erreur. Un réseau mixte requiert donc une stratégie de communication adaptée.
| fonctionnalité | CAN classique | CAN FD |
|---|---|---|
| Données d'utilisation par image | Jusqu'à 8 octets | Jusqu'à 64 octets |
| Débit binaire | Un débit binaire nominal, jusqu'à 1 Mbit/s | Débit binaire nominal ; avec débit binaire de données séparé BRS |
| Identifiant CAN | 11 ou 29 bits | 11 ou 29 bits |
| Contrôleur | Comprend les cadres CAN classiques | Prend en charge les trames CAN et FD classiques |
Les données brutes deviennent des signaux : DBC et autres descriptions
Un fichier DBC est une base de données CAN standard au format texte. Il décrit, par exemple, quels bits d'un message appartiennent à un signal, l'ordre des octets et comment appliquer l'échelle, le décalage et l'unité. Seules ces informations permettent de transformer une valeur brute en une mesure interprétable.
Le format DBC est un format d'échange pratique à cet effet, mais n'est pas obligatoire : les mêmes règles peuvent provenir d'une autre spécification de signal documentée et être implémentées dans un logiciel compatible. L'essentiel est que la description corresponde au véhicule, à l'unité de commande et à la version du logiciel. Sans ces informations, aucun flux de données CAN ne peut être décodé de manière fiable à partir de ses seuls identifiants.
Enregistrement local avec le CANedge1
Le CANedge1 de CSS Electronics prend en charge les protocoles CAN classique et CAN FD. Il enregistre les données sur une carte SD au format MDF4 (.MF4), ce qui le rend idéal pour les mesures nécessitant une extraction ultérieure des données sur site, aussi bien sur banc d'essai que lors des essais sur véhicule.
Le choix de l'appareil dépend donc moins de son caractère « fixe ou mobile » que de la nécessité d'un transfert automatique à distance. Avant une utilisation prolongée, il est recommandé d'effectuer un court enregistrement de test : les paramètres du bus et les horodatages sont-ils corrects ? Les messages requis sont-ils inclus ? Le logiciel d'analyse prévu peut-il traiter le fichier ?
Consultez CANedge1 pour l'enregistrement des données locales
Diagnostic à distance : depuis le véhicule via Wi-Fi jusqu’à l’évaluation
L'analyse à distance nécessite non seulement un accès CAN, mais aussi un chemin de données jusqu'au lieu d'analyse. Le protocole CAN FD ne fournit ni connexion Internet ni service de diagnostic intégré. De plus, UDS constitue une couche protocolaire distincte : l'enregistrement passif des messages existants diffère de l'interrogation active d'un calculateur via des services de diagnostic.
Le CANedge2 complète l'enregistrement local par le Wi-Fi. Il peut transférer automatiquement les fichiers journaux finalisés vers un serveur compatible S3 configuré, par exemple, dès que le véhicule se connecte à un réseau Wi-Fi disponible. Il s'agit d'un transfert de données par fichier et non d'un flux continu en temps réel. L'accès Wi-Fi, l'accès au serveur et le traitement ultérieur doivent être configurés et testés avec un fichier de test réel.
Collecte de données mobiles avec LTE et CANedge3
Si le transfert de données est nécessaire en dehors d'un réseau Wi-Fi disponible, le CANedge3 offre une connexion de données mobiles. La version présentée ici combine LTE, GNSS et IMU. Cela permet d'analyser les données de bus enregistrées ainsi que les informations de position et de mouvement. Une carte SIM compatible et une couverture réseau adéquate sont nécessaires pour un fonctionnement mobile.
La solution la plus appropriée dépend de la procédure de mesure : carte SD pour une extraction ultérieure des données, Wi-Fi pour la transmission via des points d’accès connus ou LTE pour la transmission de données mobiles. Toutefois, l’accès à distance aux fichiers journaux ne remplace pas un diagnostic professionnel. Des résultats pertinents nécessitent des signaux appropriés, un décodage correct et une période d’observation adaptée à la question spécifique posée.
Foire aux questions
Un contrôleur CAN classique peut-il recevoir des messages CAN FD ?
Non. Les contrôleurs CAN FD prennent également en charge le CAN classique ; en revanche, les contrôleurs classiques ne comprennent pas les trames FD et peuvent générer des trames d’erreur. Le partage d’un bus doit être planifié en conséquence.
Ai-je absolument besoin d'un fichier DBC pour l'analyse CAN ?
Non. Des règles de décodage de signal correctes sont nécessaires. Le format DBC est couramment utilisé à cet effet ; toute autre spécification de signal documentée peut également servir de base.
Le protocole CAN FD est-il déjà une solution pour le diagnostic à distance ?
Non. L'acquisition de données, une voie de transmission et une évaluation sont également nécessaires. Les services de diagnostic actif, tels que l'UDS, sont distincts et requièrent une prise en charge appropriée de l'unité de commande et de l'outil de diagnostic.
Sources et informations complémentaires
- CiA : CAN FD – l'idée de base
- CiA : Générations de la couche liaison de données CAN
- CSS Electronics : Explication du CAN FD – débits binaires et compatibilité
- CSS Electronics : fichiers DBC et décodage du signal
- CSS Electronics : Comparaison du matériel CAN
- CSS Electronics : CANedge1 – Enregistreur de données CAN avec carte SD
- CSS Electronics : CANedge2 – Enregistreur de données CAN avec WLAN
- CSS Electronics : CANedge3 – LTE et GPS/IMU
- CSS Electronics : CANedge2 – Transmission de données
- CSS Electronics : Services de diagnostic UDS
