1、汽車車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù),主編 付百學(xué) 胡勝海,第一章概述,第一節(jié)車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用背景第二節(jié)車載網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程第三節(jié)車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的功能和特點第四節(jié)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在汽車上的應(yīng)用第五節(jié)車載網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢,第一節(jié)車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用背景,圖1-1常規(guī)方法布線與采用總線方式布線a)常規(guī)布線b)CAN總線布線,第二節(jié)車載網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程,表1-1主要車載網(wǎng)絡(luò)基本情況,表1-1主要車載網(wǎng)絡(luò)基本情況,表1-2主要車載網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)年份、采用廠家與發(fā)表年份,第三節(jié)車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的功能和特點,一、車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的功能二、車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的特點,圖1-2幾種典型網(wǎng)絡(luò)的成本比例與通信速度比較,一、車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的功能,1.多路傳輸功能2.“喚醒

2、”和“休眠”功能3.失效保護(hù)功能4.故障自診斷功能,1.多路傳輸功能,為了減少車輛電氣線束的數(shù)量，多路傳輸通信系統(tǒng)可使部分?jǐn)?shù)字信號通過共用傳輸線路進(jìn)行傳輸。系統(tǒng)工作時，由各個開關(guān)發(fā)送的輸入信號通過中央處理器(CPU)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，該數(shù)字信號以串行信號方式從傳感器傳輸給接收裝置，發(fā)送的信號在接收裝置處將被轉(zhuǎn)換為開關(guān)信號，再由開關(guān)信號對有關(guān)元件進(jìn)行控制。,2.“喚醒”和“休眠”功能,“喚醒”和“休眠”功能用于減少在關(guān)閉點火開關(guān)時蓄電池的額外能量消耗。當(dāng)系統(tǒng)處于“休眠”狀態(tài)時，多路傳輸通信系統(tǒng)將停止諸如信號傳輸和CPU控制等功能，以節(jié)約蓄電池的電能；當(dāng)系統(tǒng)有人為操作時，處于“休眠”狀態(tài)的有關(guān)控制裝

3、置立即開始工作，同時還將“喚醒”信號通過傳輸線路發(fā)送給其他控制裝置。,3.失效保護(hù)功能,失效保護(hù)功能包括硬件失效保護(hù)功能和軟件失效保護(hù)功能。當(dāng)系統(tǒng)的CPU發(fā)生故障時，硬件失效保護(hù)功能使其以固定的信號進(jìn)行輸出，以確保車輛能繼續(xù)行駛；當(dāng)系統(tǒng)某控制裝置發(fā)生故障時，軟件失效保護(hù)功能將不受來自有故障的控制裝置的信號影響，以保證系統(tǒng)能繼續(xù)工作。,4.故障自診斷功能,故障自診斷功能包括多路傳輸通信系統(tǒng)的自診斷模式和各系統(tǒng)輸入線路的故障自診斷模式，既能對自身的故障進(jìn)行自診斷，又能對其他系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷。,二、車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的特點,1)由于用一根總線替代了多根導(dǎo)線，減少了導(dǎo)線的數(shù)量和線束的體積，簡化了整車線束，線

4、路成本和質(zhì)量都有所下降。2)由于減少了線路和節(jié)點，信號傳輸?shù)目煽啃缘靡蕴岣撸⑻岣吡苏囯姎饩€路的工作可靠性。3)改善了系統(tǒng)的靈活性，通過系統(tǒng)軟件即可實現(xiàn)控制系統(tǒng)功能變化和系統(tǒng)升級。4)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將各控制系統(tǒng)緊密連接，達(dá)到數(shù)據(jù)共享的目的，各控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性可進(jìn)一步提高。5)可為診斷提供通用的接口，利用多功能測試儀對數(shù)據(jù)進(jìn)行測試與診斷，方便了維修人員對電子系統(tǒng)的維護(hù)和故障檢修。,第四節(jié)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在汽車上的應(yīng)用,1.動力與傳動系統(tǒng)2.安全系統(tǒng)3.車身系統(tǒng)4.信息(娛樂)系統(tǒng),第四節(jié)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在汽車上的應(yīng)用,圖1-3車載網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用等級,1.動力與傳動系統(tǒng),動力與傳動系統(tǒng)利用網(wǎng)絡(luò)將發(fā)動機(jī)艙內(nèi)的電控單元連接起

5、來，實現(xiàn)諸如車輛行駛、停車及轉(zhuǎn)彎等功能，采用高速網(wǎng)絡(luò)。動力與傳動系統(tǒng)電控單元的固定位置比較集中，節(jié)點數(shù)量也有限制。,2.安全系統(tǒng),SRS根據(jù)各種傳感器信息進(jìn)行工作，因此使用的節(jié)點數(shù)較多。對此要求系統(tǒng)成本低、通信速度快，且通信可靠性高。,3.車身系統(tǒng),與動力與傳動系統(tǒng)相比，車上各處都配置有車身系統(tǒng)的部件。因此，線束變長，易受到干擾。應(yīng)盡量降低通信速度，以提高抗干擾能力。在車身系統(tǒng)中，與性能(通信速度)相比，更注重于成本，目前常采用直連總線及輔助總線。,4.信息(娛樂)系統(tǒng),圖1-4車載網(wǎng)絡(luò)平臺,第五節(jié)車載網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢,1. D2B Optical光纖網(wǎng)絡(luò)2. Command網(wǎng)絡(luò)3. CellP

6、ort Labs移動電話網(wǎng)絡(luò)4. USB5. OSEK開放式標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng),1. D2B Optical光纖網(wǎng)絡(luò),2B Optical是一種光纖通信系統(tǒng)，使用者可以將娛樂及信息產(chǎn)品與中央控制系統(tǒng)整合，不會與中央控制系統(tǒng)相互抵觸。D2B光纖網(wǎng)絡(luò)采用光纖以光波傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)按次序在光纖網(wǎng)絡(luò)中傳輸。主要用于收音機(jī)、衛(wèi)星導(dǎo)航、CD、音頻放大器、移動電話和道路交通導(dǎo)航系統(tǒng)等。,2. Command網(wǎng)絡(luò),Command網(wǎng)絡(luò)是一種獨立的網(wǎng)絡(luò)，用于連接交通狀況記錄模塊與電視(TV)頻道譯碼模塊，資料由中央通信電控單元播放TV并結(jié)合衛(wèi)星導(dǎo)航、地圖系統(tǒng)，指示駕駛員如何避開交通擁塞道路。,3. CellPort Labs移動電話網(wǎng)絡(luò),移動電話與D2B光纖永久連接，當(dāng)移動電話使用TMCGSM與交通信息中心連接時，移動電話通過移動電話網(wǎng)絡(luò)與交通狀況記錄模塊傳遞信息，進(jìn)行導(dǎo)航指示，與汽車使用共同的接口，行車時也可同時打電話。,4. USB,英特爾與微軟大力推動個人計算機(jī)的外圍設(shè)備(如數(shù)碼相機(jī)、打印機(jī)、磁盤等)，配上USB萬用插接器，便可即插即用。高速光纖傳輸是影音通信協(xié)議IEEE 1394的發(fā)