測車機（行車記錄器這類接在車上的裝置）時，常常需要「車子正在跑」的資料：車速、轉速、里程。實車不方便，所以手邊有一台行車電腦模擬器，它是一顆假的引擎 ECU，接上 OBD 診斷就會回車速、轉速，數值用旋鈕轉。這次在自己寫的 ATS 網頁操作台裡加了一個獨立的 OBD-II 掃描視窗，用 PCAN 讀模擬器的參數，再把讀到的車速當成 Geotab GO 的車輛資料，送給走 Geotab IOX 協定的車機。這篇記錄做法、實測數字和踩到的坑。
行車電腦模擬器 IMSB5010
這台是 imsapp 的 OBD2 ECU Simulator（型號 IMSB5010），有 LCD、6 顆旋鈕、MIL 按鈕和 USB 埠。手冊整理成下表：
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 協定 | ISO15765-4（CAN）11-bit／29-bit × 250K／500K，另有 ISO9141-2、ISO14230 KWP（K-Line），用左下 4 位 DIP 開關切換，LCD 第一行會顯示目前協定 |
| OBD 母座 | 6 CAN-H、14 CAN-L、4／5 地、16 電源（附 13 V 變壓器） |
| 6 顆旋鈕 | MAF（PID 10）、水溫（05）、轉速（0C）、車速（0D）、進氣溫度（0F）、節氣門（11） |
| MIL 按鈕 | 按下去 MIL 亮、產生已存／待確認／永久故障碼和凍結資料 |
| USB | CP2102，115200 8N1，可以用指令改 PID 值、VIN 等 |
| 支援服務 | Mode 01、02、03、04、06、07、09、0A |
PCAN 只能接 CAN 那四種，K-Line 收不到。手冊有一處前後矛盾：第 4 頁說旋鈕 1 是 PID 10（MAF），第 11 頁的 PID 表卻把「Knob 1」標在 PID 54（蒸發系統蒸氣壓）。實機轉旋鈕 1，變的是 MAF，PID 54 不動，所以第 11 頁是錯的。
ATS 的 OBD-II 掃描視窗怎麼做
ATS 的 CAN 視窗工具列多了一顆「OBD」，按下去開獨立視窗。流程是標準的 OBD-II（SAE J1979、ISO 15765-4）：
- 先問 Mode 01 的 PID 00、20、40…「支援表」，每張表 4 bytes、32 個位元對應 32 個 PID，列出這台 ECU 支援哪些。
- 依序問支援的 PID，一問一答：送出請求後等到回應或逾時，才問下一個。
- 依 J1979 公式換算，例如轉速＝(A×256＋B)÷4、水溫＝A−40、節氣門＝A×100÷255。
- 按鈕讀 VIN（Mode 09）、故障碼（Mode 03 已存、07 待確認、0A 永久）、清除故障碼（Mode 04）。VIN 超過一框，要照 ISO-TP 回 Flow Control 才收得到後面幾框。
請求（功能定址 7DF）：02 01 0D 55 55 55 55 55 ← 問 PID 0D 車速 回應（引擎 ECU 7E8）：03 41 0D 3C ... ← 0x3C = 60 km/h
實測（msi 筆電、PCAN-USB FD 用 Classic 500k、11-bit 功能定址）：模擬器支援 93 個 PID（01～5F 幾乎都有），回應延遲約 31 ms（最大 62 ms），每秒約 20 問，0 逾時。輪詢一秒幾十框，預設不顯示在 CAN 視窗也不記 log，免得洗版；要留紀錄可以勾選打開。
踩到的坑
1. 讀得到值，兩秒後連線就自己斷了
ATS 原本的保護是「錯誤框持續 2 秒就自動中斷連線」，避免沒有 ACK 時控制器無限重送洗版。但 log 一看：這些 PCAN「錯誤框」的 ID 都是 0（沒有錯誤種類），而且接收錯誤計數一路往下掉（90 → 76 → 56）。PCAN 每成功收一框、計數減 1，就報一次狀態，34 次減少剛好對上那 35 個「錯誤框」。也就是說通訊正常、正在恢復，卻被當成錯誤。
修法：錯誤計數比上一次真的下降時，只當狀態顯示（每 5 秒最多一行），不算錯誤。計數上升或卡在同一個值，照舊重開通道、自動中斷。卡在同一個值這點很重要：真的錯誤很多時，計數會飽和在固定值，只用「沒有變大」來判斷會漏掉。我用假的錯誤框重播了四種情況驗證。一開始接收錯誤計數就有 90～127 的原因還沒查清，可能和終端電阻或共地有關。
2. 93 個 PID 輪流問，轉旋鈕要等 4～5 秒才看得到
一秒 20 問、93 個 PID 輪一圈要 4～5 秒，轉旋鈕時儀表要好幾秒才變。改成儀表上的 8 個 PID（6 顆旋鈕加負載、電壓）每一輪都問，其他 PID 每輪只插一個輪流，儀表大約每秒更新 2 次。
3. 轉旋鈕時 CAN 視窗沒有封包
OBD 是一問一答，模擬器不會因為旋鈕轉了就主動送東西，要等 ATS 問到那個 PID 才回。加上輪詢預設不顯示，CAN 視窗看起來就是空的。要看請求和回應一來一回，就勾「輪詢的框也顯示在 CAN 視窗」。
用 USB 指令改數值
旋鈕要用手轉，自動化測試不方便。模擬器的 USB 序列埠可以直接設 PID 值，指令以 | 結尾，成功回 OK>。在 ATS 裡用 UART 連那個 COM 埠，送 $PID0D:60|，OBD 視窗的車速就變成 60 km/h。我也把這些指令做成 ATS 的指令集（IMSB5010），可以點選或寫進腳本。模擬器也會從同一個埠印出它收到和回應的 OBD 封包，方便對照。
$PID0D:60| 車速 60 km/h $PID0C:2000| 轉速 2000 rpm $PID31:125| 清碼後行駛距離 125 km $VINLFV3B28R8A3025310| 改 VIN（17 字） <R>:<S>:[000007DF] 02 01 0D ← 模擬器印出：收到請求 <T>:<S>:[000007E8] 03 41 0D 3C ← 模擬器印出：回 60 km/h
還沒確認的是：用指令設了車速之後，再轉車速旋鈕會不會把它蓋掉。
把車速餵給車機（Geotab IOX）
車機走的是 Geotab 的 IO Expander 協定：GO 裝置是主控，車機（IOX）是從端，29-bit ID、500k。IOX 用 0x25 Type 2 跟 GO 要「GO 資料」，GO 回 0x27 Type 2，52 bytes 裡有時間、經緯度、車速（km/h）、轉速、里程（0.1 km）、狀態旗標（點火、匯流排有活動、車速／里程來自引擎…）、引擎時數等。ATS 本來就能模擬 GO，只是車速、轉速、里程是寫死的固定值。
這次在 IOX 視窗加了「車輛資料」：
- 來源：可以選固定值，或任一條正在 OBD 掃描的 CAN 連線。也可以選偵測到、還沒連線的第二支 PCAN，ATS 會自動用同樣鮑率連上並開始掃描。
- 選 OBD 時，車速（0D）、轉速（0C）、里程、引擎時數（1F 運轉秒數換算）都用 5 秒內的即時值，並設「車速／里程來自引擎」旗標。模擬器沒有里程 PID（A6），先用 PID 31（清碼後行駛距離）代替，可以用
$PID31:…|設。 - 同一支 PCAN 也行：OBD 用 11-bit、IOX 用 29-bit，模擬器和車機可以並在同一條 500k 匯流排上，ATS 同一條連線兩個功能一起跑。
- 畫面上顯示車機來要過幾次、上次送了什麼，另外有「主動送一次」和「定時主動送」。
為什麼要「主動送」？翻了前一天的實機 log，車機只在每次 Linux 開機完成、報上 External Device ID 之後，跟 GO 要 1 次 GO 資料，之後就不再要了（一天 7 次，全部都是開機當下）。它每 10 秒送一次 protobuf，但對照 Geotab 官方的 iox_messaging.proto，最外層欄位編號對不上，不是標準的訂閱訊息，所以也不是在訂閱車速。照標準流程，車機只會拿到開機那一刻的車速；要即時車速只能由 GO 主動送，但這不在規格裡，車機收不收要實測。
藍牙篇：用 ELM327 讀 OBD
PCAN 要接線，有時候只想插上去就讀。手邊這顆是常見的 ELM327 藍牙 OBD 轉接頭，直接插在模擬器的 OBD 座上，從 OBD 座的 16 腳拿電。它用 ELM327 的 AT 指令集：電腦送文字 010D，它回一行一行的十六進位，最後以 > 提示字元結束；底層的 CAN、K-Line 協定和多框的 Flow Control 都由它自己處理。
Windows 配對與 COM 埠
- ELM327 插上 OBD 座（模擬器要開著）。
- Windows 設定 → 藍牙與裝置 → 新增裝置 → 藍牙，選 OBDII，PIN 碼 1234。
- 配對後 Windows 會多出兩個「透過藍牙連結的標準序列」COM 埠：一個外送（電腦主動連 ELM327）、一個內送。要用外送的那個：它的裝置執行個體路徑裡有 ELM327 的藍牙 MAC，內送的那個是一串 0。這台 msi 上外送是 COM47、內送是 COM46。這顆是傳統藍牙 SPP（不是 BLE），所以會有 COM 埠。
ATS 怎麼用 ELM327
在 ATS 用 UART 開外送的 COM 埠（藍牙序列埠不看鮑率，填 38400 就好），工具列一樣有「OBD」，開出來是同一個掃描視窗，只是設定區換成 ELM327 的協定選單（自動、CAN 11／29-bit、250k／500k、ISO 9141、KWP）。開始時 ATS 依序送：
ATZ 重置，回版本（例如 ELM327 v1.5） ATE0 關回顯 ATL0 不要換行，只用 CR ATS1 hex 之間加空白 ATH1 顯示表頭：每行變成 "7E8 03 41 0D 3C" ATAT1 自動調整等待時間 ATSP0 協定自動 0100 第一次會 SEARCHING… 找協定，先用長逾時問一次 ATRV OBD 座電壓 ATDPN 找到的協定（A6＝自動找到 CAN 11-bit 500k）
重點是 ATH1：開表頭之後，CAN 回應每一行就是「回應 ID＋原始 CAN 資料」，ATS 直接把它當成 CAN 框，餵給 PCAN 那條路已經寫好的解析（支援表、J1979 換算、VIN 多框、故障碼），兩種介面共用同一套程式。差別是 ELM327 一問一答要經過藍牙，比 PCAN 慢；但不用接線，而且 K-Line 的車它也讀得到。
實機結果：這顆回報是 ELM327 v2.1（市面上很多是仿製版），OBD 座電壓 12.3 V，用 CAN 11-bit 500k 讀到 ECU 7E8、93 個 PID，跟 PCAN 讀到的一致。
坑 1：自動找協定會把它弄當
第一次用 ATSP0（自動），ATZ 有回，但送 0100 讓它搜尋協定之後 12 秒都沒回應，接著藍牙連線整個斷掉，連寫入都卡住（Windows 的藍牙 COM 埠斷線時，寫入會一直等）。把連線關掉重開、改成直接指定 ATSP6（CAN 11-bit 500k）就正常了。所以 ATS 的「自動」現在不交給 ELM327 搜尋，而是自己依序試 CAN 11-bit 500k → 250k → 29-bit 500k → 250k，都不通才用 ATSP0；寫入也加了 2 秒逾時，藍牙斷了會提示重開連線，不會整個卡住。
坑 2：拔掉重插，連不回去（錯誤 121）
ELM327 從 OBD 座拔起來再插回去，在 ATS 按「連線」出現 OSError(22, '信號等待逾時。', None, 121)。原因是傳統藍牙 SPP 的 COM 埠不會自己連回去，而是「程式打開 COM 埠的那一刻」Windows 才去連 ELM327；轉接頭剛插上還在開機、或 Windows 還留著上一次的連線狀態時，這一次就會逾時。隔幾秒再開就好（從遠端再試一次，6.9 秒連上，ATI 回 ELM327 v2.1）。
所以 ATS 開 COM 埠時，遇到錯誤 121 就自動重試（最多 4 次、間隔 2 秒），其他錯誤（例如 COM 埠不存在）照舊直接顯示；4 次都不行才提示到 Windows 藍牙設定移除裝置、重新配對。改完實測：重插後直接按「連線」，大約 5 秒連上，接著初始化、找協定、讀到 93 個 PID 都正常。
坑 3：PCAN 和 ELM327 同時讀，兩邊一直逾時
PCAN 和 ELM327 接在同一條匯流排、兩個 OBD 視窗一起開，兩邊都開始出現「逾時」，ELM327 掉到每秒 0.8 問，水溫、MAF、進氣溫度一直讀不到；PCAN 那邊轉速、負載也逾時。
原因在 OBD 本身：ECU 的回應（7E8）沒有寫是回給誰的。兩個診斷工具都用功能定址 7DF 發問，ECU 一律從 7E8 回答，誰都分不出哪一則是自己的：
- ELM327 這邊：它開了自動調整等待時間（ATAT1），收到第一個 7E8 就結束這次請求。PCAN 剛好問了轉速（010C），ECU 回的
41 0C …就被正在問水溫（0105）的 ELM327 拿走——PID 對不上，等於沒有回應。 - PCAN 這邊：兩邊的請求疊在一起時，模擬器（一顆單晶片）來不及處理，有些就漏回了。
這在真車上也一樣：同一條匯流排上同時掛兩個診斷工具會互搶回應。好在這兩個視窗都在同一個 ATS 裡，可以協調：
- 共用一把「匯流排鎖」：同一個 ATS 裡所有 OBD 掃描，一次只有一個請求在等回應，回應自然就是問的那一方的。一開始用一般的鎖，ELM327 放開後馬上又自己搶回來，PCAN 一直排不到（模擬測試 85 比 4.6 問／秒），所以改成先到先拿（排號碼牌）。
- 處理「晚到的回應」：PCAN 的請求等 150 ms 沒回就算逾時，但 ECU 有時候晚一點還是回了，這則晚到的 7E8 會被下一個發問的 ELM327 撿到。實測就遇到：先開 PCAN、再開 ELM327，ELM327 掃描第一問（支援表 PID 00）就被搶走，整個掃描停掉。所以支援表那一問改成沒回應先重試 3 次；ELM327 收到的回應如果不是它問的 PID，就再問一次。
為了在模擬環境重現，也把模擬的 ECU 改成回應要 5～15 ms、模擬的 ELM327 收到第一個回應就結束（跟真的一樣）。修之前模擬：ELM327 1283 問裡 1136 次逾時；修之後兩邊都 0 逾時。
| 情況 | ELM327 | PCAN |
|---|---|---|
| 各自單獨跑 | 約 9 問／秒，延遲約 110 ms | 約 22 問／秒，延遲約 15 ms |
| 同時跑（修之前） | 0.4～0.8 問／秒，2579 問裡 1169 次逾時 | 22 問／秒，43276 問裡 809 次逾時 |
| 同時跑（修之後） | 7.3 問／秒，469 問 2 次逾時 | 7 問／秒，685 問 1 次逾時 |
同時跑時兩邊都只剩每秒 7 問左右，是因為要輪流用同一條匯流排；只開一個時速度不受影響。這把鎖只管得到同一個 ATS 裡的掃描，如果是別的程式（例如手機 App 透過同一顆 ELM327 或另一顆轉接頭）一起問，還是會搶。
ELM327 和 PCAN 怎麼選
| ELM327 藍牙 | PCAN | |
|---|---|---|
| 接線 | 插上 OBD 座就好，從 16 腳拿電 | 要接 CAN-H／CAN-L、注意終端電阻 |
| 速度 | 約 9 問／秒（藍牙＋轉接頭處理） | 約 22 問／秒 |
| 協定 | CAN 和 K-Line（ISO 9141、KWP）都可以 | 只有 CAN |
| 看得到什麼 | 只看得到回應 | 匯流排上所有框（包括別人的請求） |
| 注意 | 仿製版自動找協定會卡、重插要幾秒才連得上 | 錯誤計數、FD 設定 |
目前進度與下一步
- ✔ OBD 視窗實機可用：93 個 PID、即時儀表、VIN、故障碼。
- ✔ 旋鈕對應確認，手冊第 11 頁勘誤。
- ✔ USB 指令改車速，OBD 讀得到。
- ✔ PCAN 錯誤計數誤判斷線已修。
- ✔ 車速可以當 GO 資料送給車機，同一支或兩支 PCAN 都行（模擬環境測過）。
- ☐ 車機實機收不收「主動送」的車速、收到後在哪裡看得到。
- ☐ USB 設的值會不會被旋鈕蓋掉；永久故障碼清不清得掉。
- ☐ 一開始接收錯誤計數偏高的原因（終端電阻、共地）。
- ✔ 藍牙 ELM327 實機在 ATS 上讀 OBD：v2.1、93 個 PID（仿製版的自動協定搜尋會卡死，改成 ATS 自己依序試）。
- ✔ ELM327 重插自動重連（錯誤 121 重試，約 5 秒）；PCAN 和 ELM327 同時讀不互搶（共用匯流排鎖，各約 7 問／秒）。
延伸閱讀：車內 ECU 圖鑑：模組種類、車內網路，以及用 PCAN＋UDS 在測試台上找出有哪些 ECU（OBD-II 之外，用 UDS 盤點一整座測試台上的模組）。
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