<p>På uppdrag av innovationsföretaget EmpirBus AB skulle en produkt utvecklas. Projektet innefattade utvecklingsprocessen ända ifrån ide till slutprodukt. Syftet var att utveckla ett gränssnitt för kommunikation mellan CAN-bus och USB/PS2 eller RS232. Gränssnittet sammankopplas med ett CAN-bussbaserat elsystem för marina installationer. Produktens uppgift var att utföra bildskärmsväxlingar på informationsskärmar ombord på fartyg. Genom att sända ett kommando till en bildskärmsväxel innehållande information om till vilken bild som skall växlas fram. Projektet gick enligt plan och en färdig produkt blev slutresultatet, benämnd UPS-B Ver. 1.0.</p>

På uppdrag av innovationsföretaget EmpirBus AB skulle en produkt utvecklas. Projektet innefattade utvecklingsprocessen ända ifrån ide till slutprodukt. Syftet var att utveckla ett gränssnitt för kommunikation mellan CAN-bus och USB/PS2 eller RS232. Gränssnittet sammankopplas med ett CAN-bussbaserat elsystem för marina installationer. Produktens uppgift var att utföra bildskärmsväxlingar på informationsskärmar ombord på fartyg. Genom att sända ett kommando till en bildskärmsväxel innehållande information om till vilken bild som skall växlas fram. Projektet gick enligt plan och en färdig produkt blev slutresultatet, benämnd UPS-B Ver. 1.0.

No description available.

No description available.

I denna rapport undersöks säkerheten i de inbyggda systemen i ett fordon. Är CAN-bussen och enheterna som kommunicerar med den verkligen säkra? Vilka svagheter finns det inom säkerheten när ny teknik implementeras i fordon och ansluts till CAN-bussen?Om ett fordon blir angripet så är riskerna att angriparen lyckas med attacken ganska stora. Speciellt så finns det flera risker och säkerhetshål med ny teknik t.ex. inbyggda mediasystem i fordon.Vi har forskat i hur lätt det är att hämta information ur fordonet, samt vad som kan göras med denna information, detta med hjälp av både andra vetenskapliga rapporter samt en fysisk undersökning med hjälp av en applikation som utvecklades.Genom avläsning med hjälp av Bluetooth från OBD2 kontakten så kan information såsom signaler för att låsa upp fordonet eller trycka på gasen läsas av från fordonet. Viss information är dold för den normala användaren, såsom ett tryck på gaspedalen. Denna information måste erhållas genom exempelvis avläsning av dolda paket. Detta kan göras genom att spåra paket med hjälp av diverse program, t.ex. Wireshark. Hade denna information varit enkel att tillgå så kan den användas på ett skadligt sätt. Skulle exempelvis kommandot för att trycka på gasen kunna styras trådlöst så skulle detta kunna skapa stora och farliga problem. Detta är något som undersöks i rapporten, hur man kan gå tillväga och vilka sätt ett fordon kan angripas på.En applikation utvecklades för att undersöka vilken information som kan relativt enkelt extraheras. Parametrar som t.ex. hastighet eller varvtal på motorn är exempel på denna information. Med hjälp av en OBD2 enhet så kommunicerar applikationen med fordonet. Applikationen hämtar ut informationen om en bilresa från start till stopp för att sedan kunna redovisa denna information. Information visas till användaren i applikationen både under tiden fordonet färdas och sedan en sammanfattning av hela resan. Applikationen kan användas för att spara sina resor om man till exempel vill redovisa tjänsteresor för sin arbetsgivare. Resorna sparas både i databas och lokalt på din telefon med möjlighet för uppladdning till en webbserver eller liknande.iiApplikationen sparar all information du valt om din resa och kan även skräddarsys med mer eller mindre parametrar beroende på behov.Den har även ett användningsområde för att övervaka sitt körande, om man till exempel någon gång under resans gång uppnår onormala värden, som t.ex. alldeles för höga varvtal eller liknande. / In this report, the security in integrated systems within vehicles is evaluated. Is the CAN bus and the devices that communicate with it secure? What are the weaknesses in security when modern technologies are implemented in vehicles and connected to the CAN bus?If a vehicle is attacked, the risk of the attacker's success with the attack is quite large. There are several risks and security holes with modern technology, for example. built-in media system in vehicles.We have researched how easy it is to retrieve information from the vehicle and what can be done with this information, using both other scientific reports and a physical examination using an application that were developed.By reading using Bluetooth from the OBD2 connector, information such as signals to unlock the vehicle or press the gas pedal can be read from the vehicle. Certain information is hidden for the normal user, such as a press of the gas pedal. This information must be obtained by for example, reading hidden packages. This can be done by tracing packages through various applications, such as Wireshark. Had this information been easy to access, it could be used in a malicious way. Should the command to press the gas be controlled wirelessly, this could create major and dangerous problems. This is something that is being investigated in the report, how to proceed and what ways a vehicle can be attacked.An application was developed to investigate what information that can be relatively easily extracted. Parameters such as speed or rounds per minute on the engine are examples of this information. Using an OBD2 device, the application communicates with the vehicle. The application retrieves information about a trip from start to stop and then it’s able to report this information. Information is displayed to the user in the application both while the vehicle is traveling and then a summary of the entire trip. The application can be used to save one’s journey, if for example, you want to report your trips to your employer. The trips are stored both in a database and locally on your phone with the possibility of uploading to a web server.ivThe application saves all information you selected about your trip and can also be customized with parameters depending on your needs. It also has a field of use for monitoring your driving, for example if you at some time during the trip reach abnormal values, such as far too high rounds per minute or something similar.

In this thesis, an analysis of CAN-bus physical layer implementation in Volvo Wheel Loaders is made. The study addresses questions on how to achieve modular and scalable bus designs from a harness installation viewpoint. Strategies for designing systems to work for a variety of different machine configurations while minimizing part numbers and manual work in factory plants are investigated. Special consideration was taken to the regulating CAN standards to find feasible solutions that fulfills the design requirements in the standards. It was identified that modularity and scalability can be achieved in many ways. As a result of this, different solutions are presented that can be used to promote modularity and scalability of CAN-buses. The solutions are divided into sub solutions and are categorized into topology strategies and termination strategies. By combining different sub solutions when designing a CAN-bus, one can achieve different levels of modularity and scalability in their system.

Modern vehicles contain lots of Electronic Control Units (ECUs) that control different systems. They communicate with each other and other components through communication interfaces such as Controller Area Network (CAN) and Local Interconnect Network (LIN) buses or simple Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART) interfaces. Testing of ECUs is an important part of the vehicle development process. Testing can be performed in multiple levels, where ECUs are first tested individually and communication with other ECUs is simulated. At a later stage, multiple ECUs are integrated and communicate autonomously with each other. Testing at a lower abstraction level with simulated systems gives the tester a lot more control and ability to test edge cases while testing at a higher abstraction level with real systems is more realistic. This thesis project investigates a new testing concept, where ECUs are partially simulated by modifying CAN messages that are sent between connected ECUs in real time to answer the research question ”Can better or easier testing of ECUs be enabled by combining concepts and tools from different levels of testing?”. This is done by developing two different testing tool prototypes. One based around a computer, the CANoe software and a Vector CAN interface. One consisting of an embedded system with a simple Human-Machine Interface (HMI). A method for minimizing delay for data injection in a UART interface using a Multiplexer (MUX) is also proposed, implemented and tested. Prototypes are developed and tested with both generated input data and with real systems at Scania. Developers and testers at Scania are also interviewed to get their opinions on the prototypes, the general concept and future use cases. The results indicate that the partial simulation concept has potential to be useful and lead to better or easier testing as well as development of ECUs. Some future work is suggested for further development of the prototypes as well as for additional research into the subject. / Moderna fordon innehåller många elektroniska styrenheter, så kallade ECUer, somstyr olika system. Dessa kommunicerar med varandra via olika gränssnitt såsom Controller Area Network (CAN)- och Local Interconnect Network (LIN)-bussar eller enklare Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART)-gränssnitt. Testning av ECUer är en viktig del av utvecklingsprocessen för fordon. Testning kan utföras på flera nivåer, där ECUer först testas individuellt och kommunikation med andra ECUer simuleras. Senare integreras flera ECUer och kommunicerar autonomt med varandra. Testning på en lägre abstraktionsnivå med simulerade system ger testaren bättre kontroll över testerna och möjliggör att enkelt testa olika specialfall, medan testning på en högre abstraktionsnivå med riktiga system är mer realistisk. Detta examensarbete undersöker ett nytt testningskoncept, där ECUer simuleras partiellt genom att modifiera CAN-meddelanden som skickas mellan sammankopplade ECUer i realtid, för att svara på forskningsfrågan ”Kan bättre eller enklare testning av ECUer möjliggöras genom att kombinera koncept och verktyg från olika testnivåer?”. Detta görs genom att utveckla två olika prototyper för ändring av CAN-meddelanden. Den ena baseras på en dator, mjukvaran CANoe och ett CAN-interface från Vector. Den andra utgörs av ett inbyggt system med ett enkelt användargränssnitt. En metod för att minimera fördröjningen när data injiceras i ett UART-gränssnitt med hjälp av en Multiplexer (MUX) föreslås, implementeras och testas också. Prototyper utvecklas och testas både med genererad indata och med riktiga system på Scania. Utvecklare och testare på Scania intervjuas också för att samla in deras åsikter om prototyperna, det generella konceptet samt möjliga framtida användningsfall. Resultaten indikerar att partiell simulering som koncept har potential att vara användbart och leda till bättre eller enklare testning samt utveckling av ECUer. En del utökningar och ytterligare utveckling av de framtagna prototyperna föreslås tillsammans med förslag på ytterligare forskning inom området.

When developing three-phase drives for Electric Vehicles (EVs), it is essential to verify the controller design. This will help in understanding how fast and accurately the torque of the motor can be controlled. In order to do this, it is always better to test the controller using the software version of the motor or vehicle drivetrain than using actual hardware as it could lead to component damage when replicating extreme physical behavior. In this thesis, plant modelling of Permanent Magnet Synchronous Machine (PMSM) and vehicle drivetrain in MATLAB/Simulink for Model Based Design (MBD) is presented. MBD is an effective method for controller design that, if adopted can lead to cost savings of 25%-30% and time savings of 35%-40% (according to a global study by Altran Technologies, the chair of software and systems engineering and the chair of Information Management of the University of Technology in Munich) [1]. The PMSM plant models take effects like magnetic saturation, cross- coupling, spatial harmonics and temperature into account. Two PMSM models in d-q frame based on flux and inductance principles were implemented. Flux, torque maps from Finite Element Analysis (FEA) and apparent inductance from datasheets were used as inputs to the flux- and inductance-based models, respectively. The FEA of PMSM was done using COMSOL Multiphysics. The PMSM model results were compared with corresponding FEA simulated results for verification. A comparison of these PMSM models with conventional low fidelity models has also been done to highlight the impact of inclusion of temperature and spatial harmonics. These motor models can be combined with an inverter plant model and a controller can be developed for the complete model. Low frequency oscillations of drivetrain in EVs lead to vibrations which can cause discomfort and torsional stresses. In order to control these oscillations, an active oscillation damping controller can be implemented. For implementation of this control, a three-mass mechanical plant model of drivetrain with an ABS (Anti-lock Braking System) wheel speed sensor has been developed in this thesis. Analysis of the model transfer function to obtain the pole zero maps was performed. This was used to observe and verify presence of low frequency oscillations in the drivetrain. In order to include the effects of ABS wheel speed sensor and CAN communication, a model was developed for the sensor. / Testning av regulatorernas inställningar med hänsyn till snabbhet och noggrannhet i momentreglering är avgörande i trefasiga drivsystem för elektriska fordon. Oftast är det bättre att simulera i stället för att utföra experimentella tester där komponenter kan skadas på grund av fysisk stress. Detta kallas för Model Based Design (MBD). MBD är an effektiv metod för utformningen av styrningen som kan leda till kostnadsbesparingar på 25%-30% och tidsbesparingar på 35%-40% enligt en studie från Altran Technologies i samarbete med Tekniska universitet i München, TUM. Detta examensarbete behandlar en modell för en synkronmaskin med permanentmagneter (PMSM) samt en modell för drivlinan utvecklad i Matlab/Simulink för MBD. PMSMs modellen inkluderar magnetisk mättnad och tvärkoppling, MMF övervågor och temperatur. Två PMSM modeller har utvecklats. Den första baseras på magnetiskt flöde som erhålls från finita element beräkningar i COMSOL Multiphysics medan den andra bygger på induktanser givna från datablad. En jämförelse av dessa PMSM-modeller med konventionella low fidelity-modeller har också gjorts för att illustrera påverkan temperaturberoende och MMF övervågor. Modellerna kan kombineras med en växelriktarmodell för att utveckla en hel styrenhet. Lågfrekventa oscillationer i drivlinan leder till vibrationer som kan orsaka vridspänningar och försämra komforten i elfordonet. En aktiv dämpningsregulator kan implementeras för att kontrollera spänningarna men en mekanisk drivlinemodell med tre massor och en ABS (anti-lock braking system) hastighetssensor behövs. Den mekaniska modellen har implementerats och analyserats även beaktande en modell för en CAN kommunikationskanal. Oscillationer med låg frekvens kunde observeras i modellen.