OBD2-LØSNING
FOR PAXSTER Forprosjektrapport for bacheloroppgave
Prosjektgruppe: B18E07
Dato: 23.3.2018
Bachelorstudium i ingeniørfag –
Elektro
1
Innholdsfortegnelse
1. Prosjektinformasjon .............................................................................................................. 2
2. Bakgrunn................................................................................................................................ 3
3. Prosjektmål ............................................................................................................................ 4
3.1. Effektmål ...................................................................................................................... 4
3.2. Resultatmål .................................................................................................................. 4
3.3. Prosessmål ................................................................................................................... 4
4. Problemstilling ...................................................................................................................... 5
5. Rammer og avgrensinger ...................................................................................................... 5
6. Prosjektplan med Ganttdiagram .......................................................................................... 6
6.1. Beskrivelse av aktivitet ................................................................................................ 8
6.1.1. Valg av oppgave....................................................................................................... 8
6.1.2. Møte med bedrift .................................................................................................... 8
6.1.3. Opprette nettside .................................................................................................... 8
6.1.4. Drift av hjemmeside ................................................................................................ 8
6.1.5. Research, mikrokontroller ...................................................................................... 8
6.1.6. Kartlegge dagens CAN-løsning ................................................................................ 8
6.1.7. Research OBD2 ........................................................................................................ 8
6.1.8. Teori om mikrokontroller........................................................................................ 9
6.1.9. Koder og standarder ................................................................................................ 9
6.1.10. Lage program som oversetter til OBD2 .............................................................. 9
6.2. Timebudsjett .............................................................................................................. 10
6.3. Organisasjonskart ...................................................................................................... 11
7. Løsningsstrategi................................................................................................................... 12
8. Koder og standarder ........................................................................................................... 13
9. Referanseliste ...................................................................................................................... 13
10. Vedlegg ........................................................................................................................... 13
2
1. Prosjektinformasjon
Oppdragsgiver: Paxster AS
Helge Brudeli
Tlf.: 911 80 835
Epost: [email protected]
Arild Brudeli
Tlf.: 900 27 585
Epost: [email protected]
Gruppemedlemmer:
Høgskolen i Østfold
Andreas Austad Kjøniksen
(kontaktperson)
Tlf.: 902 26 598
Epost: [email protected]
Alexander Karlsen
Tlf.: 400 82 337
Epost: [email protected]
Tri Tai Le
Tlf.: 978 11 281
Epost: [email protected]
Veileder:
Høgskolen i Østfold
Reidar Johannes Nordby
Tlf.: 905 30 571
Epost: [email protected]
3
2. Bakgrunn
Paxster er et elektrisk kjøretøy beregnet
for postleveranser som er utviklet og
produsert i Sarpsborg av Paxster AS, som
er et datterselskap av Loyds Industri AS.
På grunn av dens enkle men samtidig
praktiske konstruksjon har den blitt meget
populær, også utenfor Norges
landegrenser. I Norge preger den
trafikkbildet i form av budbil for Posten,
som vist i Figur 1.
Ett av Paxsterens salgsargumenter er
vedlikehold. For maksimal effektivitet må
kjøretøyet ha minimalt med nedetid, og
da er det viktig at man får lest ut data fra
kjøretøyets systemer så lett og hurtig som
mulig. Bransjestandarden for dette er en
protokoll basert på «controller area
network» (heretter CAN), kalt «on-board
diagnostics» (heretter OBD). Dagens
versjon av Paxster benytter et eget
diagnosesystem som ikke følger noen
standard, men er underlagt OBD1. OBD1
er kravet til kjøretøyklassen L6e-BU, som
Paxster er registrert under. OBD1 er en
standard som ble introdusert i California
på starten av 1990-tallet, og er ikke en internasjonalt definert standard. Det er dermed
opp til hver enkelt produsent hvordan de vil strukturere datapakker og hva slags
konnektor(er) som skal benyttes (Figur 2) (Miller, 2017). Moderne analyseutstyr kan
derfor ikke benyttes for å lese ut kjøretøysinformasjon, da dette utstyret benytter seg
av den internasjonalt standardiserte versjonen OBD2, som har en gitt struktur på
datapakkene og benytter seg av én type konnektor (Figur 3).
Figur 1: Paxster Hardtop
Figur 2: «OBD1-plugg», 2018. Denne er benyttet av enkelte Honda-/Acura-motorer.
Figur 3: «OBD2-plugg», 2018.
4
3. Prosjektmål
Forventede mål for prosjektarbeidet fordeles i tre undergrupper. Effektmålene
beskriver hvilken effekt produktet og kunnskapen vil kunne ha for oppdragsgiver.
Resultatmålene beskriver hva som konkret forventes av gruppen å ha produsert, og hva
gruppen har tilegnet seg av kunnskap ved endt prosjektperiode. Prosessmål er hvordan
gruppen ønsker at selve prosessen skal foregå.
3.1. Effektmål
Effekten av overgangen til OBD2 åpner opp for enklere uthenting av kjøretøysdata -
både for bedriften og sluttbrukere - ved at det kan tas i bruk standard diagnoseutstyr.
Dette fører igjen til forkortet nedetid på kjøretøyet, da man ikke er avhengig av spesielt
diagnoseutstyr for å lese ut data. Det vil også forenkle prosessen med å implementere
tilleggsutstyr som flåtestyring.
3.2. Resultatmål
Resultatmålet er å konstruere et program som oversetter signaler fra
batterikontrolleren (BMS) og motorkontrolleren (MCU) i Paxsteren fra dagens
overføringsprotokoll til OBD2-protokoll. Hensikten med dette er å kunne bruke OBD2
diagnoseutstyr for å hente ut standardisert diagnosedata fra Paxster.
Alt av arbeid og resultater skal konkretiseres i en endelig prosjektrapport. Dette arbeidet
skal utføres innenfor de rammer og frister som er satt av Høgskolen i Østfold, Paxster
AS og studentene selv.
3.3. Prosessmål
I prosjektprosessen har gruppen som mål å ha gode møterutiner, godt samarbeid og
sørge for kontinuerlig fremdrift i henhold til Ganttdiagrammet, kap 6. Ved å fordele
arbeidsoppgavene vil alle i gruppen kunne jobbe individuelt, og ha god oversikt over
hvem som skal gjøre hva. I tillegg er målsettingen at hele gruppen skal ha kjennskap og
innflytelse på alle deler av prosjektet. Dette skal gjøres gjennom ukentlige samlinger
hvor det i plenum sees på arbeidet gjennomført forhenværende uke, og større
avgjørelser tas.
5
4. Problemstilling
Det skal konstrueres et system basert på en mikrokontrollerplattform som
transformerer dagens CANbus-data fra BMS og MCU til datapakker som er strukturert i
henhold til OBD2-standarden.
Det tas forbehold om at problemstillingen kan endres underveis.
5. Rammer og avgrensinger
Valg av mikrokontroller må ta hensyn til følgende krav gitt av bedriften:
• Helst tre CAN porter. Minimum krav til to.
• Prosessorfamilien som velges må være støttet i fremtiden.
Det skal primært fokuseres på utvikling av koden til OBD2 og dette medfører følgende:
• Minimalt fokus på hardware. Nødvendig utstyr bestilles ferdigprodusert.
o Dersom utviklingen av koden ferdigstilles tidligere enn antatt kan det
utføres en teoretisk vurdering av hardware. Den vil ta for seg
hardwarespesifikasjonene som er nødvendige for å bytte ut utvikler-
utstyret til en egendesignet hardware løsning.
• Ingen fokus på støy fra omgivelser og annet elektrisk utstyr i Paxsteren, annet
enn at enheten skal fungere under testforhold.
6
6. Prosjektplan med Ganttdiagram
Figur 4: Ganttdiagram for prosjektperioden
7
Tabell 1: Ressursallokering til prosjektgruppen
Aktivitet Start Slutt Ressurs Timer
Forprosjekt
Oppstartsmøte 19.02.18 19.02.18 Alle 4,5
Valg av oppgave 19.02.18 02.03.18 Alle 30
Skrive forprosjektrapport 05.03.18 19.03.18 Alle 60
Møte med bedrift 07.03.18 07.03.18 Alle 4,5
Ferdigstilling og levering av forprosjekt 20.03.18 22.03.18 Alle 15
Hjemmeside
Opprette nettside 26.03.18 05.04.18 Alexander 10
Drift av hjemmeside 06.04.18 01.06.18 Andreas og
Alexander
36
Prosjektrapport
Skriving av rapport 04.04.18 31.05.18 Alle 162
Research, mikrokontroller 26.02.18 14.03.18 Andreas 20
Valg og bestilling av plattform 15.03.18 16.03.18 Andreas 5,5
Kartlegge dagens CAN løsning 09.04.18 18.04.18 Andreas 20
Research OBD2 09.04.18 18.04.18 Alexander 20
Teori om mikrokontroller 09.04.18 18.04.18 Tri 20
Koder og standarder 09.04.18 18.04.18 Andreas 20
Testing av mottatt utstyr 19.04.18 23.04.18 Alexander og Tri 33
Lage program som oversetter til OBD2 23.04.18 18.05.18 Tri 100
Fullskalatest 21.05.18 22.05.18 Alle 33
Evt. Utbedring av feil 23.05.18 25.05.18 Alle 49,5
Ferdigstilling og levering av rapport 01.06.18 06.06.18 Alle 84
Registrering av tittel på oppgave 07.06.18 07.06.18 Andreas 1
EXPO
EXPO katalog 25.04.18 27.04.18 Andreas 5,5
Planlegge stand 16.05.18 17.05.18 Andreas 11
Lage pressemelding 28.05.18 29.05.18 Andreas 5,5
Lage foredrag 04.06.18 08.06.18 Alle 30
Forberedelse til EXPO (rigging o.l.) 11.06.18 13.06.18 Alle 16,5
EXPO utstilling 14.06.18 15.06.18 Alle 43,5
8
6.1. Beskrivelse av aktivitet Dette delkapitlet beskriver de aktivitetenes gjøremål som ikke er tilstrekkelig dekket
av tittelen.
6.1.1. VALG AV OPPGAVE
Med bakgrunn fra oppstartsmøte skal gruppen bestemme seg for hovedfokus til
bacheloroppgaven.
6.1.2. MØTE MED BEDRIFT
Møte med Paxster AS der det ble lagt fram gruppens plan for bachelor. Gruppen og
bedriften ble enige om nøyaktig hva som skal leveres og problemstilling formes rundt
dette.
6.1.3. OPPRETTE NETTSIDE
Opprette en nettside på Høgskolen i Østfold sine bloggsider. Nettsiden skal minimum
inneholde informasjon om gruppen og forprosjektrapporten.
6.1.4. DRIFT AV HJEMMESIDE
Regelmessig oppdatering av nettsiden som tar for seg status til prosjektet.
6.1.5. RESEARCH, MIKROKONTROLLER
Undersøke hvilke produsenter som tilbyr en mikrokontroller som tilfredsstiller
kravene til bedriften og eventuelle tilleggsutstyr. Dette legger grunnlag for valg og
bestilling av utstyr.
6.1.6. KARTLEGGE DAGENS CAN-LØSNING
Kartlegge hvordan dagens CAN systemer er satt opp i Paxsteren og beskrive dette i
sluttrapport.
6.1.7. RESEARCH OBD2
Undersøke hva som innebærer at et system er OBD2 og beskrive dette i
sluttrapporten.
9
6.1.8. TEORI OM MIKROKONTROLLER
Kartlegge nødvendige tilkobling til mikrokontroller og hvilke programmeringsspråk
som støttes. Programmeringsspråk skal velges og begrunnes i sluttrapporten.
6.1.9. KODER OG STANDARDER
Undersøke hvilke koder og standarder oppgaven vil falle under og beskrive dette i
sluttrapporten.
6.1.10. LAGE PROGRAM SOM OVERSETTER TIL OBD2
Med bakgrunn i aktivitetene fra kapittel 6.1.6 og 6.1.7 kan det kartlegges hva som
mangler for å oppnå OBD2. Deretter startes programmeringsfasen der det utarbeides
kode for å oversette til OBD2 ut ifra kartlagt data.
10
6.2. Timebudsjett
Figur 5: Budsjettert timebruk, Andreas Austad Kjøniksen
Figur 6: Budsjettert timebruk, Tri Tai Le
Figur 7: Budsjettert timebruk, Alexander Karlsen
Andreas Uke 8 Uke 9 Uke 10 Uke 11 Uke 12 Uke 13 Uke 14 Uke 15 Uke 16 Uke 17 Uke 18 Uke 19 Uke 20 Uke 21 Uke 22 Uke 23 Uke 24 Totalt
Arbeidsoppgave
Valg av oppgave 5 5 10
Skrive forprosjektrapport 9 9 2 20
Møte med bedrift 1,5 1,5 1,5 4,5
Ferdigstilling og levering av forprosjekt 5 5
Drift av hjemmeside 2 2 2 2 2 2 2 2 2 18
Research, MCU 7 7 6 20
Valg og bestilling av plattform 5,5 5,5
Skriving av prosjektrapport 6 6 6 6 6 6 6 6 6 54
Kartlegge dagens CAN-løsning 10 10 20
Koder og standarder 10 10 20
Fullskalatest 11 11
Evt. utbedring av feil 16,5 16,5
Ferdigstilling og levering av prosjektrapport 5,5 22,5 28
Registrering av tittel på oppgave 1 1
Midtveismøte 1,5 1,5
EXPO-katalog 5,5 5,5
Planlegge stand 11 11
Lage pressemelding 5,5 5,5
Lage foredrag 10 10
Forberedelser til EXPO 5,5 5,5
EXPO-utstilling 14,5 14,5
Total timebruk per person 6,5 12 17,5 20,5 7 0 8 31 28 13,5 8 8 19 35,5 19 33,5 20 287
Tri Uke 8 Uke 9 Uke 10 Uke 11 Uke 12 Uke 13 Uke 14 Uke 15 Uke 16 Uke 17 Uke 18 Uke 19 Uke 20 Uke 21 Uke 22 Uke 23 Uke 24 Totalt
Arbeidsoppgave
Valg av oppgave 5 5 10
Skrive forprosjektrapport 9 9 2 20
Møte med bedrift 1,5 1,5 1,5 4,5
Ferdigstilling og levering av forprosjekt 5 5
Skriving av prosjektrapport 6 6 6 6 6 6 6 6 6 54
Teori om MCU 10 10 20
Testing av mottatt utstyr 11 5,5 16,5
Lage program som oversetter OBD 25 25 25 25 100
Fullskalatest 11 11
Evt. utbedring av feil 16,5 16,5
Ferdigstilling og levering av prosjektrapport 5,5 22,5 28
Midtveismøte 1,5 1,5
Lage foredrag 10 10
Forberedelser til EXPO 5,5 5,5
EXPO-utstilling 14,5 14,5
Total timebruk per pers 6,5 5 10,5 9 7 0 6 19 27 36,5 31 31 31 33,5 11,5 32,5 20 317
Alexander Uke 8 Uke 9 Uke 10 Uke 11 Uke 12 Uke 13 Uke 14 Uke 15 Uke 16 Uke 17 Uke 18 Uke 19 Uke 20 Uke 21 Uke 22 Uke 23 Uke 24 Totalt
Arbeidsoppgave
Valg av oppgave 5 5 10
Skrive forprosjektrapport 9 9 2 20
Møte med bedrift 1,5 1,5 1,5 4,5
Ferdigstilling og levering av forprosjekt 5 5
Opprette nettside 5 5 10
Drift av hjemmeside 2 2 2 2 2 2 2 2 2 18
Skriving av prosjektrapport 6 6 6 6 6 6 6 6 6 54
Research, OBD2 10 10 20
Testing av mottatt utstyr 11 5,5 16,5
Fullskalatest 11 11
Evt. utbedring av feil 16,5 16,5
Ferdigstilling og levering av prosjektrapport 5,5 22,5 28
Midtveismøte 1,5 1,5
Lage foredrag 10 10
Forberedelser til EXPO 5,5 5,5
EXPO-utstilling 14,5 14,5
Total timebruk per person 6,5 5 10,5 9 7 5 13 21 29 13,5 8 8 8 35,5 13,5 32,5 20 245
11
6.3. Organisasjonskart
Figur 8: Oversikt over organiseringen mellom prosjektgruppen og veiledere
12
7. Løsningsstrategi
Prosjektarbeidet deles inn i to deler, teoretisk og praktisk. Den første delen skal danne
det teoretiske grunnlaget som er nødvendig for del to. I den første delen må det
undersøkes hvilken produsent som leverer en mikrokontroller-plattform som møter
kravene til bedriften. Mikrokontrolleren skal bestilles sammen med et utviklerbrett med
tilfredsstillende tilkoblingsmuligheter, og eventuelt ekstrautstyr som tilfører
nødvendige tilkoblinger til utviklerbrettet. Det skal velges et programmeringsspråk ut
ifra hva mikrokontrolleren støtter, og programmeringskunnskapene til prosjektgruppen.
Valg av mikrokontroller og programmeringsspråk skal begrunnes i sluttrapporten. Til
slutt skal eksisterende løsning i Paxsteren og OBD2-protokollen kartlegges.
Del to er selve utviklingen av løsningen for å oppnå resultatmålet. Alt hardware-utstyr
som er bestilt skal først testes for feil før videre arbeid utføres. Deretter kan alt kobles
sammen og det programmeres en ny løsning for OBD2. Testing vil foregå forløpende ved
behov og fullskalatest utføres når løsningen anses som komplett. Eventuelle feil som
oppstår skal utberedtes snarest.
13
8. Koder og standarder
• Mikrokontroller i henhold til ISO 26262 og ASIL
• OBD2 via CAN i henhold til ISO 15765-4
9. Referanseliste
Miller, T. (2017). Differences Between OBD1 and OBD2 Scanners. Hentet fra
https://www.obdadvisor.com/difference-obd1-obd2-scanners/
OBD1-plugg [Bilde]. (2018). Hentet fra
https://www.hamotorsports.com/obd1-plug-c.html
OBD2-plugg [Bilde]. (2018). Hentet fra
http://www.carplugs.com/product_view_connectors_5.html
10. Vedlegg
1. Gruppekontrakt
2. Standardavtale m/ Paxster AS
3. Fortrolighetsavtale m/Paxster AS