Có nên lắp cảm biến áp suất lốp giao tiếp ODB-II

#1
Có nên lắp cảm biến áp suất lốp gắn cổng ODBII không?

Hiện nay trên thị trường có nhiều loại cảm biến áp suất lốp với nhiều cách hiển thị khác nhau. Trong đó có thể gom thành 4 kiểu như sau:

1. Cảm biến áp suất lốp hiển thị và cảnh báo trên màn hình mini (xem hình 1):

Đặc điểm của loại này là thường gắn vào chân tẩu sạc hoặc vị trí công tắc trên khu vực gần vô lăng.

Ưu điểm của cảm biến mini là nhỏ gọn và hầu như không cảm giác có sự tồn tại của chúng trên xe.

Nhược điểm: Quan sát không tiện lợi, khó nhìn, đặc biệt trong khi lái xe nếu quan sát sẽ gây mất tập trung có thể dẫn đến nguy cơ xảy ra va chạm giao thông.



2. Cảm biến áp suất lốp có màn hình độc lập đặt trên taplo (Xem hình 2)

Đặc điểm của cảm biến áp suất lốp có màn hình đặt trên taplo là màn hình khá dễ quan sát, hiển thị rõ nét và hầu hết trong số chúng đều có hỗ trợ pin năng lượng mặt trời.



Ưu điểm: Dễ quan sát trong khi lái xe

Nhược điểm: Chiếm vị trí trên taplo, mặc dù kích thước nhỏ nhưng với các xe có thảm chống năng taplo sẽ khó đặt ổn định do tấm cao su không bám chặt được vào thảm.

3. Cảm biến áp suất lốp hiển thị lên màn hình DVD (Xem hình 3)

Đặc điểm của cảm biến áp suất lốp hiển thị lên màn hình DVD là chúng cần có một bộ thu và chuyển đổi tín hiệu lên màn hình theo các con đường khác nhau như: video in với các đầu dvd chạy hệ điều hành windows CE; usb hoặc bluetooh với các đầu android

Ưu điểm: Dễ quan sát trong khi lái xe, phần mềm trên đầu android rất mạnh mẽ, cho phép nhiều tùy biến, cài đặt, hiệu chính mức cảnh báo áp suất, nhiệt độ, ngôn ngữ hiển thị và ngôn ngữ cảnh báo giọng nói

Nhược điểm: Không hiển thị được lên màn hình taplo (màn ODO) theo xe. Trong khi nhiều xe đời mới hiện nay đã có tích hợp sẵn chức năng cảnh báo áp suất lốp trên màn hình Taplo.

4. Cảm biến áp suất lốp hiển thị lên màn hình ODO theo xe (Xem hình 4)

Đặc điểm của cảm biến áp suất lốp hiển thị lên màn hình ODO của xe là chúng cần có một bộ thu và chuyển đổi tín hiệu gửi vào mạng CANBUS qua cổng ODB-II. Hoàn toàn độc lập và không phụ thuộc xe có lắp DVD hay không.



Ưu điểm: Phát huy được tính năng tích hợp trên màn hình ODO của xe, cho phép loại bỏ tất cả các màn hình riêng của bộ cảm biến áp suất lốp, xe sau khi lắp cảm biến áp suất loại này không xuất hiện thêm thành phần nào trên xe, Có thể nói đây là phương án cho ra một chiếc xe như xuất xưởng đã được tích hợp sẵn cảm biến áp suất lốp

Nhược điểm: Chỉ hỗ trợ các xe có tính năng TPMS nguyên bản.

Đây là loại cảm biến aftermarket có kiểu giao tiếp với xe mới nhất hiện nay. Tuy nhiên do mới xuất hiện trên thị trường, nhiều người dùng còn quan ngại liệu việc kết nối vào ODB-II có ảnh hưởng gì đến hệ thống điện cũng như hệ thống điều khiển của xe hay không….? Những thắc mắc như trên là điều hoàn toàn không thể tránh khỏi đối với người dùng khi tiếp cận một công nghệ mới.

Qua bài viết này em xen giải thích chi tiết về nguyên tắc hoạt động của mạng canbus cũng như cách thiết bị này giao tiếp với xe, những nguy cơ nào có thể xảy ra đối với xe…

4.1. Nguyên lý cơ bản về cách hoạt động của mạng canbus

Trước hết phải tóm lược lại những nét chính về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của mạng cabus trên xe (chi tiết về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của mạng canbus em đã có bài viết tại đây: http://forum.carpad.vn/threads/huong-dan-tim-hieu-va-hack-mang-canbus-tren-o-to.95/ ):

Mạng CAN sử dụng 2 dây để truyền dữ liệu gồm CAN-H (hoặc CAN-HI) và CAN-L (hoặc CAN-LO). Ở đầu và cuối hệ thống mạng, các điện trở 120 ôm được nối hai dây lại với nhau để tránh hiện tượng phản xạ tín hiệu trên đường truyền. Trong xe ô tô, các ECU được nối chung vào hệ thống mạng CAN, mỗi một ECU tương ứng với một Node trên hình 4.

Hình 4 – Cấu tạo các thành phần trong mạng canbus

Tất cả các thành phần trong mạng canbus liên kết với hai dây này và chúng hoạt động độc lập với nhau. Trong hình 4, các Node 1 ÷ Node 4 tương ứng với từng thiết bị: Ví dụ ECU, thiết bị cắm cổng ODB-II, Điều Hòa, Cửa, Vô lăng,….. Tín hiệu điện áp tĩnh ở chế độ không có tín hiệu trên đường truyền là 2,5V (tương ứng mức Logic là 0), khi có tín hiệu dây CANL hạ về 0V đồng thời dây CANH nâng lên mức 5V (tương ứng mức logic là 1)

Bản tin CAN có thể có 2 dạng (còn gọi là 2 dạng khung bản tin) gồm: dạng khung chuẩn với 11 bit dành cho ID và dạng khung mở rộng với 29 bit ID (gồm 11 bit của khung chuẩn và thêm 18 bit mở rộng). Các thành phần còn lại của 2 dạng khung là giống nhau. Về cơ bản, cấu trúc của một bản tin CAN như thể hiện trong Hình 5 gồm các thành phần sau:

Hình 5 – Cấu trúc một bản tin CAN gửi trong mạng với ID 11 bit
• Khởi đầu khung là một bit trội và đánh dấu khởi đầu của một bản tin. Tất cả các thành phần kết nối với mạng CAN sẽ phải đồng bộ hóa dựa vào bit khởi đầu này.

• Các bit ID của bản tin, còn được gọi là các bit phân xử. Các bit ID ngoài việc được sử dụng để xác định đối tượng của bản tin, nó còn được sử dụng để xác định mức ưu tiên, quyết định quyền truy nhập bus khi có nhiều thông tin được gửi đi đồng thờ1. Vùng bit phân xử có chiều dài 12 bit với dạng khung chuẩn và 32 bit với dạng khung mở rộng, trong đó mã ID dài 11 hoặc 29 bit. Bit cuối cùng của ô phân xử là bit RTR (Remote Transmission Request), dùng để phân biệt giữa khung dữ liệu (bit trội) và khung yêu cầu dữ liệu (bit lặn).

• Vùng điều khiển dài 6 bit, trong đó 4 bit cuối mã hóa chiều dài dữ liệu.

• Vùng dữ liệu có chiều dài từ 0 đến 8 byte, trong đó mỗi byte được truyền đi theo thứ tự từ bit có trọng số cao nhất (MSB) đến bit có trọng số thấp nhất (LSB).

• Vùng kiểm soát lỗi CRC bao gồm 15 bit được thực hiện theo phương pháp CRC và 1 bit lặn phân cách. Dãy bit đầu vào để tính bao gồm bit khởi đầu khung, các bit phân xử, vùng điều khiển và vùng dữ liệu.

• Vùng xác nhậc ACK (Acknowlegment) gồm 2 bit để các thành phần trên mạng CAN thực hiện kiểm tra mã CRC.

• Kết thúc khung được đánh dấu bằng 7 bit lặn.

Trong quá trình hoạt động, nếu 2 thành phần cùng gửi bản tin lên mạng CAN tại cùng một thời điểm, bản tin nào có ID thấp hơn (các thành phần quan trọng hơn của xe như bộ điều khiển trung tâm, động cơ…), bản tin đó có mức ưu tiên cao hơn và được quyền sử dụng mạng để gửi đi yêu cầu hoặc dữ liệu. Đây chính là ưu điểm của giao thức CAN so với các chuẩn truyền thông khác. Điều này giúp cho xe không bị ảnh hưởng bởi các thiết bị phụ gắn thêm vào mạng canbus do ID mặc định các thiết bị quan trọng luôn chiếm vị trí thấp đã được nhà sản xuất gán cố định. Các thành phần cắm ngoài qua cổng ODB có ID cao nhất trong mạng canbus.

4.2. Thiết bị cảm biến áp suất lốp gắn cổng ODB-II có làm ảnh hưởng đến xe không, có làm hỏng ECU của xe không?

Câu trả lời ở đây là không. Vì sao?

+ Về phần cứng: như trong bài viết chi tiết về cách hack mạng canbus em đã giải thích rất rõ, mạng canbus được đệm ở mỗi thiết bị tham gia một IC đệm chuyên làm nhiệm vụ giao tiếp mạng canbus, tất cả những ai từng lập trình vi điều khiển giao tiếp mạng canbus đều hiểu điều này (ví dụ IC MCP2551, IC MCP2515). Các IC này được thiết kế chuyên dụng cho giao tiếp canbus và được bảo vệ đầy đủ theo tiêu chuẩn, dù một IC trong mạng bị đánh thủng cũng không làm hỏng các IC khác. Các ECU đều giao tiếp với mạng canbus qua ic đệm và ic chuyển tín hiệu CAN thành Serial. Thực tế cho thấy số người dùng ODB-II để truy vấn vào mạng canbus với phần mềm Torque và Dashcommand để sử dụng hàng ngày là không hiếm gặp và chưa có báo cáo nào cho thấy thiết bị gắn cổng ODB-II gây thiệt hại gì cho các thành phần khác trong xe. Các thiết kế về mặt vật lý của các kỹ sư điện tử không thiếu hiểu biết đến mức để bỏ qua các khả năng có thể xảy ra với việc cắm thiết bị vào cổng này. Và bản chất cổng ODB-II cũng chỉ là đưa hai dây giao tiếp CanL và CanH và nguồn ác quy ra đó nuôi thiết bị ngoài thôi, không có gì thêm ở đó cả.

+ Về phần mềm của ECU chính trong xe: Sẽ không có một lệnh nào từ thiết bị ngoài có thể làm ảnh hưởng đến Firmware của ECU vì các chíp vi xử lý này được nạp phải có mạch nạp vi điều khiển riêng (ai lập trình vi điều khiển rồi cũng hiểu điều đó), ECU của ô tô không nạp firmware qua ODB do vậy tín hiệu ODB chỉ là các tín hiệu làm việc mà không phải là tín hiệu nạp mà có thể gây lỗi firmware được.

+ Về tác động nhầm lẫn đến các lệnh điều khiển: Mỗi một thiết bị trong mạng canbus đều có ID riêng biệt, không có thiết bị nào trùng lặp. Và mỗi bản tin chúng gửi lên mạng canbus đều gắn với 11 hoặc 29 bít ID như đã phân tích ở phần đầu nên không thể có hiện tượng nhầm lẫn sang nhau. Ngoài ra, khi hai thiết bị gửi tin với nội dung (tất nhiên ID khác nhau) như nhau lên mạng điều đó cũng không có nghĩa sẽ có cùng tác động đến xe, bởi mỗi thiết bị thu chỉ được lập trình để tiếp nhận bản tin của một thành phần nào đó của nhà sản xuất. Ví dụ các bản tin có ID của cảm biến áp suất lốp thì bộ phận điều khiển động cơ không thể tiếp nhận được vì nó không theo dõi ID của bộ phận mà nó không quan tâm.

+ Về nhận định “Việc đọc dữ liệu là một chuyện còn ghi dữ liệu vào canbus lại là chuyện khác…" : Cần phải hiểu là hoàn toàn không có khái nhiệm “chỉ đọc dữ liệu" trên đường truyền CANBUS vì khi cần truy vấn một thông tin nào, một node luôn phải ghi vào mạng các câu lệnh truy vấn, câu lệnh xóa lỗi (với chức năng xóa lỗi). Có thể nói đây hoàn toàn là tương tác 2 chiều dù bạn có sử dụng thiết bị chuẩn đoán chỉ với mục đích quét lỗi.

Ví dụ lệnh xem số VIN của xe là chế độ truy vấn 09 ID 02 như sau

>0902
87 F1 12 49 02 01 00 00 00 57 2D

87 F1 12 49 02 02 42 41 45 56 F5

………………………………………….

Ví dụ lệnh xem tốc độ vòng quay của động cơ là chế độ truy vấn 01, ID 0C:
>010C
84 F1 12 41 0C 0A DC BA

Ví dụ lệnh xem lỗi động cơ 03:

>03

Như vậy các cụ có thể thấy chỉ với mục đích xem số vin thôi hay xem báo lỗi động cơ thôi, thiết bị ODB-II đã phải ghi vào mạng canbus các thông tin truy vấn của nó. Hoàn toàn không phải là chỉ tự nhiên đọc mà có được vì bình thường thông tin sẽ không có ở trong mạng nếu không có Thiết bị (Node) nào cần truy vấn nó.

+ Về vấn đề: có ý kiến cho rằng việc lắp đặt thiết bị vào cổng ODB là nguy hiểm, thậm chí cho rằng rằng “Chỉ lắp mỗi đầu dvd thôi mà làm hỏng cả màn hình táp lo", ở đây em xin trả lời luôn, điện đóm không phải là đồ chơi, tất cả sự đấu nối thiếu hiểu biết đều phải trả giá. Khi lắp đặt đầu thường liên quan đến đấu nối dây điện, việc nối nhầm luôn là nguyên nhân dẫn đến đứt cầu chì hoặc làm chết một vài bộ phận nào đó của chính chiếc đầu đó hoặc của xe.

Các đường tín hiệu dẫn vào vi xử lý chỉ có 2 mức chịu đựng là 3,3V và 5V. Việc đấu nhầm hoặc dây điện làm không cẩn thận lúc lắp đặt để chạm dây 12V vào các đường tín hiệu của vi điều khiển thì nên xác định luôn là sẽ có cái phải ra đi. ECU hoặc mặt đồng hồ hoặc bất cứ thứ gì mà nó chạm phải. Đừng đổ lỗi cho ODB hay bất cứ điều gì.

Còn với cục ODB nó đã được thiết kế theo chuẩn, hoàn toàn không có khả năng đấu nối gì ngoài cắm và rút theo giắc tiêu chuẩn nên không có chuyện nối nhầm hoặc cắm nhầm được. Dù ODB của Đức, Nhật, Mỹ hay Tàu thì cũng như nhau cả. Điều gì đó có thể nói nên ở các thiết bị có nguồn gốc khác nhau chính là độ bền theo thời gian mà thôi.
 
Sửa lần cuối:
Top