车载网络系统
车载网络的概念
知识点
01 车载网络系统的概述 02 车载网络系统的定义 03 车载网络系统的相关术语
1.车载网络系统的概述
随着汽车电控系统的日益复杂,以及对汽车内部控制功能电控单元 相互之间通信能力要求的日益增长,采用传统点对点的连接会使得 车内线束增多,这样在内部通讯的可靠性安全性以及重量方面都给 汽车设计和制造带来很大的困扰。为了解决这些问题,车载网络系 统应运而生。
谢谢观看
传统的电控线路
2.车载网络系Leabharlann Baidu的定义
为了实现汽车上各种 电控单元的信息的共 享,而借助计算机局 域网技术把各个电控 单元连接起来,多个 处理器之间相互连接、 协调工作并共享信息 构成了汽车车载计算 机网络系统,简称车 载网络系统。
车载网络系统
3.车载网络系统的相关术语
1)数据总线 各个计算机或是模块间进行数据通讯的通道,简单的说就是一条信 息高速公路。 2)通讯协议 数据在总线上的传输规则。 3)总线速度 在形容数据的传输速度时经常用到“比特率”,比特率是每秒千字 节(KB/sec)。
车载网络的物联网技术及应用
车载网络的物联网技术及应用
随着物联网技术的发展,各种的智能设备逐渐成为实际生活中的重要组成部分。而其中,车载网络无疑是一个承载了许多新技术的领域。那么,车载网络的物联网技术及其应用究竟有哪些值得关注的点呢?
一、车载网络的物联网技术
1、V2X技术
V2X(Vehicle to everything)是指汽车与周围环境所进行的一种双向数据通信。这种通信包括了汽车与其他汽车、道路设施以及人之间的信息交流。而V2X技术
作为车载网络的一种重要手段,可以实现车辆的智能化。
通过V2X技术,车辆可以实时获取周围环境的信息,譬如能够了解到前方道
路的交通情况、障碍物位置及道路状况等,从而实现更加安全地行驶。而对于行人来说,V2X技术也可以及时检测到行人的位置和方向,从而降低碰撞的发生。
2、智能语音识别
智能语音识别技术是车载网络的另一个重要组成部分。通过这项技术,车辆可
以实现更便捷的控制。比如,在行驶过程中,司机可以直接通过语音指令打开车窗、换电台,或者直接语音拨打电话等功能,从而更加关注道路情况。
除此之外,在车辆判断有异常情况发生时,智能语音识别系统也可以进行相应
的警示。例如,当判断到司机疲劳驾驶时,它可以及时发出警示信息,提醒司机及时休息。
3、预测性维护
车载网络的物联网技术中,预测性维护是一种非常值得关注的技术。预测性维
护可以利用感应器所搜集到的数据进行分析,通过对数据的分析,可以更好的预测
汽车发生故障的时间和情况,从而可以及时采取措施维修汽车,提高车辆的使用寿命。
二、车载网络的物联网应用
1、车联网导航功能
车载网络系统及其故障诊断方法(共83张PPT)
D类网络协议的特点及分类
➢该类网络统称智能数据总线(Intelligent Data Bus) ➢主要面向信息、多媒体系统等。
根据SAE分类: IDB-C(低速)、 IDB-M(高速) 和IDB-Wireless(无线通讯)。D类网络协议的位速率 在250Kbps~400Mbps之间。
➢IDB-C:SAE J2366
5 . 总线速度
1、波特率(每秒传输的码元数) 2、比特率(每秒传输的二进制位数)
如果一个码元只携带一个比特的信 息,则波特率和比特率在数值上相等。
6. 总线介质访问控制方式
在总线上某一时刻若有两个节点同时发送数据, 则这两个数据将会在总线上发生“冲突”,为了避 免冲突产生,就要有一个解决“争用”总线的方法, 以使各节点充分利用总线的信道空间和时间来传送 数据而不发生冲突,这正是介质访问控制方式的管 理机制。
T&B
多种场合
注释
正被逐步淘汰 / 由LIN协会开发 极少使用 正被逐步淘汰 / / 正被逐步淘汰
A类网络协议之LIN协议
➢提高汽车上分层、多路复用网络的性能,降低汽车 电子控制装置开发、生产以及诊断服务的成本; ➢2003年,全世界新生产的汽车平均每辆会有3~10个 LIN节点。 ➢LIN目前仍处于发展阶段,但已广泛地被世界上的大多 数汽车公司以及零配件厂商所接受,有望成为A类网络的 世界标准,即A类网的主流协议。
车载网络系统(汽车电子控制技术)
(8)传输仲裁是指当出现数个使用者同时申请利用总线发 送信息时,传输仲裁是用于避免发生数据冲突的机构。仲裁 可保证信息按其重要程度来发送。
10.2.2 CAN协议与标准
1. CAN协议
CAN协议中的对应ISO/OSI参考模型的网络层,CAN为 串行通讯协议,能有效地支持具有很高安全等级的分布实时 控制。为了达到设计透明度以及实现灵活性,根据ISO/OSI 参考模型,CAN 2.0协议细分为数据链路层和物理层。
数据链路层的LLC子层和MAC子层的服务及功能分别被解 释为对象层和传输层, 逻辑链路控制子层(LLC)的作用主 要为远程数据请求以及数据传输提供服务,确定由实际要使 用的LLC子层接收哪一个报文,为恢复管理和过载通知提供 手段。MAC子层的作用主要是传送规则,也就是控制帧结 构、执行仲裁、错误检测、出错标定、故障界定。总线上什 么时候开始发送新报文以及何时开始接收报文,均在MAC 子层里确定。
图10-2 双绞线结构示意图
(3)模块/节点是一种电子装置,如温度、压力传感器,传感 器是一个模块装置,根据温度和压力的不同将产生不同的电压 信号,这些电压信号在数字装置的输入接口被转变成数字信号, 在计算机多路传输系统中的控制单元模块被称为节点。 (4)局域网的拓扑结构是网络的物理连接方式,局域网多用 总线型方式,如图10-3所示,所有入网计算机通过分接头接入 到一条载波传输线上,信道利用率较高,但同一时刻只能有两 处网络节点在相互通信,网络延伸距离有限,网络容纳节点数 有限,适用于传输距离较短、地域有限的组网环境。
智能交通系统中的车载网络技术使用教程
智能交通系统中的车载网络技术使用教
程
随着科技的不断发展和社会的不断进步,智能交通系统在现代城市中扮演着越来越重要的角色。其中,车载网络技术作为智能交通系统中的重要组成部分,对车辆和乘客的安全、便利性以及交通效率的提升起着关键作用。本文将为读者提供智能交通系统中的车载网络技术使用教程,以帮助读者更好地理解和使用这一技术。
一、什么是车载网络技术?
车载网络技术是指在车辆内部建立一个相对独立的网络系统,通过无线通信等方式将车辆内部设备连接起来,实现车辆内部设备之间的信息传输和共享。通过车载网络技术,驾驶员和乘客可以方便地使用各种车内设备,例如导航系统、娱乐系统、车况监控系统等。
二、车载网络技术的优势
1. 提供实时信息:车载网络技术可以将车辆内部设备连接到互联网,从而能够实时获取各种信息,如交通状况、天气预报、道路施工等。这些信息将有助于驾驶员和乘客更好地规划行程和做出决策。
2. 提升安全性:车载网络技术可以与车辆安全系统相连接,实
时监测车辆的状态并及时报警,为驾驶员提供安全驾驶的支持。
例如,当车辆发生意外或超速行驶时,车载网络技术可以通过消
息推送等方式提醒驾驶员采取相应措施。
3. 提高乘坐舒适度:车载网络技术可以支持多媒体设备的连接,使乘客可以在车内观看电影、听音乐或者玩游戏。同时,车辆网
络还可提供高速互联网接入,让乘客能够随时上网、下载和上传
文件。
三、车载网络技术的使用方法
1. 连接车载网络:首先,确保车载网络设备已安装并连接到车
辆的数据接口。然后,根据设备的说明书或操作手册,按照要求
设置网络连接,包括输入网络名称和密码等信息。注意,为了保
汽车车载网络技术基础PPT课件
故障恢复
在车载网络出现故障时, 能够快速定位并恢复故障, 缩短网络中断时间。
06 车载网络发展趋势与挑战
车载网络发展趋势
车载网络技术不断升级
随着汽车电子化程度的提高,车载网络技术也在不断升级,从CAN总线到以太网,车载 网络的带宽和传输速度得到了大幅提升。
车载网络与移动互联网的融合
车载网络与移动互联网的融合成为趋势,通过车载互联网,可以实现语音控制、导航、音 乐等多种功能,提升驾驶体验。
V2X通信技术的发展
V2X通信技术使得车辆能够与周围环境进行信息交互,从而提高驾驶安全性,车载网络技 术也将朝着这个方向发展。
车载网络面临的挑战
1 2 3
数据安全问题
车载网络涉及到大量的个人信息和车辆数据,如 何保证数据的安全性和隐私性是一个重要的问题。
网络连接稳定性问题
车载网络的连接稳定性是一个关键问题,特别是 在高速行驶和偏远地区,如何保证网络的稳定连 接是一个挑战。
车载网络的主要功能
总结词
车载网络的主要功能包括信息传输、故障诊断、远程 控制等。信息传输是指通过车载网络实现汽车内部和 外部的信息交换和共享;故障诊断是指通过车载网络 对汽车的各个系统和部件进行实时监测和故障诊断; 远程控制是指通过车载网络实现远程对汽车的控制和 管理。
详细描述
车载网络的信息传输功能是实现汽车智能化和安全性 的基础,它可以将传感器数据、控制指令等信息实时 传输到需要的地方。故障诊断功能则是保障汽车可靠 性和安全性的重要手段,它可以在出现故障时及时发 现并处理。远程控制功能则是未来智能网联汽车的重 要应用方向,它可以通过移动通信技术与智能终端设 备连接,实现远程对汽车的控制和管理。
新能源汽车车载网络系统发展的现状及趋势
新能源汽车车载网络系统发展的现状及趋势
新能源汽车车载网络系统是指基于车载网络技术实现的车辆信息互联和智能化管理的系统。目前,随着智能化技术与新能源汽车的深度融合,车载网络系统在新能源汽车领域的发展也逐渐成熟。
现状:
1. 车辆与车辆之间的互联互通:车载网络系统可以通过车联网技术,实现车辆之间的信息共享与通信,提高交通效率和安全性。
2. 车辆与云端的连接:车辆可以通过车辆终端和云服务器进行数据交换和远程控制,实现远程监控、远程诊断和远程升级等功能。
3. 车辆与用户的互动:车辆的车载网络系统可以支持语音、智能导航、娱乐系统等,提供更好的用户体验和驾驶辅助功能。
趋势:
1. 数据安全与隐私保护:随着车辆信息的互联互通,数据安全和隐私保护将成为发展的重点,相关技术和政策也将逐步完善。
2. 人工智能与智能驾驶:车载网络系统将向更高级的智能驾驶系统发展,通过人工智能技术实现自动驾驶、交通态势感知和智能决策等功能。
3. 车辆与智能家居的融合:车载网络系统将与智能家居系统进行互联,实现车辆与家庭能源、设备的智能互动,提高能源利用效率。
总的来说,新能源汽车车载网络系统在实现车辆智能化、互联互通和用户体验方面将持续发展和创新。同时,随着技术的不断进步和用户需求的变化,未来可能会涌现出更多的创新应用。
第4章智能网联汽车车载网络与互联技术
五、FlexRay技术
FlexRay的优势主要体现在以下几个方面。
1.高带宽
带宽最高可达2×10Mb/s,采用双通道冗余时也可以达到CAN总线最大理 论带宽的10倍。
2.双通道冗余
FlexRay采用双通道通信,第二个通道既可以发送与第一个通道相同的信 息,以冗余来换取安全性;也可以发送与第一个通道不同的信息,来提高传输 速率。此外,FlexRay的冗余通信能力可实现通过硬件完全复制网络配置,并 进行进度监测。
二、车载网络的应用场景
辅助驾驶域是近年来发展最快的领域之一。这些系统通常具有独立的传感 器与专用的控制单元,但也经常需要联合其他系统(如动力总成、底盘和人机 界面)进行交互控制。辅助驾驶系统通常需要更高的计算能力和与传感器间更 高的通信带宽,通常只允许数百微秒的延迟。目前,辅助驾驶系统对于总线通 信带宽的需求仍然逐年递增,这也是不断促使汽车采用更高速的通信协议与接 口的主要驱动力之一。
五、FlexRay技术
FlexRay采用了双通道冗余备份技术,在物理上通过2条分开的总线通信, 分别由2条总线和2个网络控制单元构成1个完整网络,每个ECU分别和2条总线 相连。正常情况下可以双通道传输数据,当其中一个网络发生故障时,可切换 到备份网络承担通信任务,从而满足线控应用的高容错性要求。FlexRay每一 条的数据速率都是10Mb/s,采用双通道的FlexRay的网络带宽可达到CAN (1Mb/s)的20倍,从而满足线控应用的高带宽需求。此外,FlexRay采用时 分多路访问技术(TDMA),将总线划分成很多时间片,各设备按照优先级占 用不同的时间片实现对总线的复用,满足了线控系统实时性方面的要求。目前 FlexRay已在汽车的线控转向、ABS系统等得到了实际应用。
汽车车载网络系统检修课件
3.常用术语释义
1)局域网
• 局域网(Local Area Network,简称LAN)是在一个有限区域内连接的计算 机网络,简称局域网。汽车上的车载网络是一种局域网。
2)模块/节点
• 模块是一种电子装置。简单一点的如温度和压力传感器,复杂的如计算 机(微处理器)。连接在汽车车载网络系统中的控制单元模块被称为节点。
双绞线
双绞线、扁平线 单线
位编码方式
NRZ
Manchester
VPW
介质访问方式 竞争
竞争
竞争
位速率
10K~1Mbps
125Kbps
10.4Kbps
数据长度
0~8个字节
28个字节
0~8个字节
节点成本
中
低
低
低速CAN、 VAN、 J1850性能比较
19
3)C类网络标准
• 由于高速总线系统主要用于与汽车安全相关,以 及实时性要求比较高的地方,如动力系统等,所 以其有高传输速率,通常在125kbps—1Mbps之 间,支持实时的周期性的参数传输,高速网络主 要用于动力控制系统、电子制动系统等。
2
项目一 认识汽车车载网络系统
• 项目目标:
• 1.知道局域网系统在汽车上的应用背景及目前应 用情况
• 2.能说出局域网系统常用的基本术语 • 3.能认识局域网系统的基本组成、结构 • 4. 知道车载网络标准的分类和应用情况
车载网络知识点总结
车载网络知识点总结
一、车载网络的概念
车载网络是指将汽车内部的电子设备、传感器、控制单元等与移动通信网络连接起来,实
现车辆信息传输和互联的一种网络系统。通过车载网络,车辆可以连接互联网,实现远程
控制和互联互通。车载网络的发展与智能化汽车的发展密切相关,可以为驾驶人员、乘客
提供更丰富的信息服务和更便捷的交通出行方式。
二、车载网络的技术架构
车载网络的技术架构主要包括车辆内部网络、车辆对外通信、车辆与云端通信等几个主要
部分。
1. 车辆内部网络:车辆内部网络是指车载网络中用于连接车辆内部各种设备和传感器的网
络系统。通常采用CAN总线、LIN总线等方式进行连接,实现车辆内部各种设备之间的
数据传输和通信。
2. 车辆对外通信:车辆对外通信是指车辆通过移动通信网络与外部互联网进行数据传输和
通信的部分。车辆可以通过3G/4G/5G网络连接互联网,实现远程控制、车辆信息传输等
功能。
3. 车辆与云端通信:车辆与云端通信是指车辆通过移动通信网络与云端服务器进行数据传
输和通信的部分。通过车辆与云端的通信,可以实现车辆数据的上传、下载,车辆远程控
制和管理等功能。
三、车载网络的应用场景
车载网络的应用场景非常广泛,主要包括车辆信息服务、车辆远程控制、车辆安全监控等
几个方面。
1. 车辆信息服务:通过车载网络,车辆可以连接互联网,实现导航、音乐、视频、在线购
物等丰富的信息服务。驾驶人员、乘客可以在车辆内部享受不同于传统汽车的娱乐和工作
方式。
2. 车辆远程控制:通过车载网络,车主可以通过手机App或者互联网远程控制车辆的启动、熄火、空调、车窗、车灯等功能。提高了车主对车辆的便捷控制。
车联网的布局
车联网的布局
车联网是指汽车与互联网的结合,通过车载终端、车载传感器和车载通信模块,实现
汽车与外部世界的互联互通。在车联网建设中,涉及到多个方面的布局,包括基础设施、
技术标准、数据安全等。
第一,基础设施布局。车联网的基础设施包括车载终端、无线通信网络和云平台。车
载终端包括车载计算机、数据采集设备、导航系统等,用于收集车辆行驶数据、环境数据
和驾驶者行为数据。无线通信网络是连接车辆和互联网的桥梁,应布局完善覆盖面广的移
动通信网络和无线局域网。云平台是车联网数据的存储和处理中心,用于实现车辆远程监控、数据分析和智能决策。
第二,技术标准布局。车联网的技术标准包括通信标准、数据交换标准和安全标准等。通信标准是保证车辆与互联网之间有效通信的基础,应确保车辆终端与移动通信网络、云
平台之间的互操作性。数据交换标准是车辆与外部系统之间进行数据交换的规范,应确保
数据的格式和接口统一。安全标准是保证车联网系统的数据和通信安全的基础,应确保车
辆终端与云平台之间的数据传输安全和用户隐私保护。
数据安全布局。车联网涉及到大量的车辆行驶数据、环境数据和用户隐私数据,数据
安全是车联网建设中的重要问题。数据安全布局需要从多个方面考虑,包括数据采集的合
法性和隐私保护、数据传输的安全性和可靠性、数据存储和处理的安全性和可控性等。还
需要建立健全的数据使用和共享机制,促进车联网数据的良好利用,推动交通运输和智能
交通领域的创新发展。
第四,应用布局。车联网的应用场景非常广泛,涵盖了车辆安全、驾驶辅助、交通管理、出行服务等多个方面。应用布局需要结合城市交通需求和技术发展趋势,确定优先发
常用车载网络系统(CAN)
21
常用车载网络系统
⑤安全域。安全域(长度为16bit)用于检验数据在传输中是 否出现错误。
22
常用车载网络系统
⑥ 应答域。应答域(长度为2bit)是数据接收器发给数据发 送器的确认信号,表示接收器已经正确、完整地收到了发送 器发送的数据。如果检测到在数据传输中出现错误,则接收 器会迅速通知发送器,以便发送器重新发送该数据。
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常用车载网络系统
图2-29 CAN总线系统元件
30
常用车载网络系统 3.CAN构件 CAN构件用于数据 交换,为两个区,一个 是接收区,一个是发送 区。CAN构件通过接收 邮箱或发送邮箱与控制 单元相连。
图2-30 邮局收发邮件
4.收发器
收发器就是一个发送-接收放大器,在接收数据时,收 发器把CAN构件连续的比特流(亦称逻辑电平)转换成电 压值(线路传输电平);当发送数据时,收发器把电压值 (线路传输电平)转换成连续的比特流。线路传输电平非 常适合在铜质导线上进行数据传输。
28
常用车载网络系统 4 CAN总线系统元件的功能
CAN总线系统元件主要由K-线、控制单元、CAN构件、 收发器等组成。
1.K-线
K-线用于在CAN总线系统自诊断时连接汽车故障检测仪 (如VAS5051),属于诊断用的通讯线。
2.控制单元
控制单元接收来自传感器的信号,将其处理后再发送到 执行元件上。
模块1-车载网络技术认识
图1-1 车载计算机及车载网络示意图
4
一、车载网络技术概述
(二)车载网络技术的发展
为了使网络技术适应汽车上特殊的环境,汽车制造公司和零部件公司确定了:
(1)信息传输模式;
(2)信息传输介质,即信息总线;
(3)总线信号表示方法;
(4)信息交流协议,即在网络之间进行数据传输所需要遵循的电子语言通信规则和格式(如编码、传输速度等)
7
二、车载网络技术的应用
为解决以上问题,车载网络(也称数据传输总线 )应运而生,使得汽车车电控系统发生了巨大的变化。至此 ,车载电控系统经历了中央电脑集中控制、多电脑分散控制和网络控制三个阶段。
(a)中央电脑集中控制
(b)多电脑分散控制
(c)网络控制
图1-2 汽车电控系统的发展
8
二、车载网络技术的应用
1
模块一 车载网络技术认识
2
车载网络技术认识
知识目标 1.认识车载网络技术; 2.了解车载网络技术的发展和应用; 3.熟悉典型车载网络的结构和组成; 4.熟悉车载网络技术常用术语; 5.熟悉车载网络系统通信协议标准。
汽车车载网络技术
技能目标 1.能够对车载网络的结构组成进行分析; 2.能够对不同种类车载网络技术的特点和适用范畴进行点评; 3.能够对车载网络技术的现在和发展进行分析。
以CAN为基础的控制LAN协议
《车载网络技术》课件
局部网络阶段:随着汽车电子部件的增多,局部网络技术应运而生。局部网络是指在汽车内部的一组电子部件之间建立的网络,可以实现它们之间的信息交换和共享。CAN总线是局部网络技术的代表,被广泛应用于汽车内部通信。
总结词
2. 汽车安全
3. 汽车娱乐
4. 车联网
1. 汽车控制
详细描述
车载网络技术的应用场景非常广泛,包括汽车控制、安全、娱乐等多个领域。
02
车载网络通信协议
CAN总线是一种串行通信协议,主要用于汽车内部传感器和执行器的通信。
概述
高可靠性、灵活性和实时性,支持分布式控制,节点间数据共享。
特点
发动机控制、刹车系统、气囊控制等。
应用
LIN总线是一种低成本的串行通信协议,用于汽车中的辅助系统。
概述
低成本、高可靠性和实时性,适用于单个节点间的通信。
国际标准
ISO 21434道路车辆网络安全管理体系
05
车载网络发展趋势与挑战
随着通信技术的不断发展,车载网络技术也在不断升级,从CAN总线到以太网,车载网络的带宽和传输速度得到了大幅提升。
车载网络技术不断升级
车载网络与移动互联网的融合,使得车载娱乐、导航、语音助手等功能更加丰富,提升了驾驶体验。
特点
车门控制、座椅调节、雨刷控制等。
应用
03
应用
ABS系统、EPS系统、气囊控制等。
项目四 智能网联汽车车载网络系统
任务一、车载总线系统的应用
Flex Ray 总线网络的结构原理与应用
Flex Ray 总线的信号状态
任务二、车载移动互联网、以太网与自组织网络的应用
车载移动互联网的应用
移动互联网是以移动网络作为 接入网络的互联网服务。包括 移动终端、移动网络和应用服 务3 个要素。
CAN 总线网络的结构原理与应用
信号接收
任务一、车载总线系统的应用
CAN 总线网络的结构原理与应用
LIN 总线在汽 车中的应用
任务一、车载总线系统的应用
MOST 总线网络的结构原理与应用
MOST 意为媒体导向系统传输网络。 MOST 总线控制单元主要由光导纤 维、光导插头、内部供电装置、电气插 头、专用部件、标准微型控制器、MO ST 发射接收机、发射接收机、光导 纤维发射机等部件构成。
任务一、车载总线系统的应用
CAN 总线网络的结构原理与应用
拆开在损坏点处的缠绕线,对损坏点处进行 维修。在维修时需注意:为了屏蔽干扰,尽 可能少拆解缠绕节,并且维修点之间的距离 应保持至少100mm。
任务一、车载总线系统的应用
CAN 总线网络的结构原理与应用
LIN 和CAN 之间的不同之处在 于CAN 网络遍布整个车辆(主总 线),而LIN通常用于对传送速度 和性能要求不那么高的较小的单独网 络(如执行器和高级传感器通信) 是 一种典型的子总线,也是A 类网络 中主流的总线之一。
汽车单片机与车载网络
05
总结
汽车单片机与车载网络的重要性
1 2
提升汽车性能
汽车单片机和车载网络技术能够提升汽车的各项 性能,如安全性、舒适性和燃油经济性等。
实现智能化
通过汽车单片机和车载网络,可以实现汽车的智 能化控制,提高驾驶的便捷性和安全性。
3
促进汽车行业创新
汽车单片机和车载网络技术的发展推动了汽车行 业的创新,为未来智能交通和自动驾驶等技术的 发展奠定了基础。
车载网络的应用场景
总结词
车载网络的应用场景非常广泛,包括安全控制、导航 系统、娱乐系统、智能驾驶等方面。
详细描述
安全控制方面,车载网络可以实现车辆安全预警、碰 撞避免等功能,提高驾驶安全性。导航系统方面,车 载网络可以实现实时路况信息获取、路径规划等功能 ,方便驾驶者规划出行路线。娱乐系统方面,车载网 络可以实现音乐播放、视频播放等功能,丰富驾驶者 的行车体验。智能驾驶方面,车载网络可以实现自动 驾驶、智能巡航等功能,提高驾驶的智能化水平。
单片机在汽车中的应用
01
02
03
发动机控制
单片机可以控制发动机的 点火、喷油、怠速等,提 高发动机的性能和燃油经 济性。
车身控制
单片机可以控制车门、车 窗、座椅、空调等,提高 汽车的舒适性和安全性。
车载娱乐系统
单片机可以用于车载音响、 导航、多媒体界面等,提 高汽车的娱乐性和便利性。
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控制、诊断 控制、诊断 通用、诊断
双绞线
双绞线、扁 单线 平线
双绞线
NRZ
Manchest VPW er
PWM
竞争
竞争
竞争
10K~1Mbp 125Kbps 10.4Kb 41.6Kb
s
ps
ps
0~8个字节 28个字节 0~8个字节
B类网络的主流协议
过 去 十 年 间 , CAN(ISO11898-3); SAE J1850 以 及 VAN(Vehicle Area Network)在车身网络中得到了广泛的应 用。
车身控制A类网络总线结构图
CAN总线 车身总线
左前门控制 器ECU
玻璃升降机 电动执行器
电动门锁执 行器
后视镜电动 执行器
操作命令输 入装置ECU
LIN
B类网络协议的特点
➢ B类网络协议主要面向独立模块间的数 据共享,适用于对实时性要求不高的 场合,以减少冗余的电子部件;
➢ 位速率一般在10~125Kbps;
汽车网络发展的起因
过去,汽车电器系统中仅有开关和 执行器这样的简单设备,各设备之间通 过点到点的连线实现车载信息通信。随 着车内各种电子装置的广泛应用和对系 统性能要求的提高,这种通信方式导致 了庞大、昂贵和日益复杂的线束。
解决问题的途径
为改善汽车的性能引进了大量 的电子装置,导致线束飞速增加, 而大量增加的线束又阻碍了汽车性 能的进一步提高。因此,必须寻找 一种新的技术,合理地解决上述问 题。汽车网络技术的出现,是解决 此矛盾的最佳途径。
➢ 位速率一般小于10Kbps; ➢ 适用于对实时性要求不高的场合,
主要应用于电动门窗、座椅调节、 灯光照明等控制。
现有A类网络协议及其应用情况
名称
UART Sinebus
LIN I2C CCD ACP BEAN J1708/J1 587/J192 2
主要用户 主要应用场合
GM
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
多种场合
GM
Audio
三、车载网络系统维修
扩展内容
单片机知识 CAN控制器芯片 CAN驱动器芯片 各种车型的车载网络结构 网络开发工具
一、车载网络基础
1.车载网络的发展 2.车载网络的类型 3.基本术语(多路传输、模块、节点、网络、通讯协议、总线速度、网关、帧) 4.汽车网络参考模型
1.车载网络的发展
一些汽车专家认为,就像汽车电子技术在 二十世纪七十年代引入集成电路、八十年 代引入微处理器一样,近十年网络总线技 术的引入也将是汽车电子技术发展的一个 里程碑,二十一世纪的汽车电子将是网络 控制的世纪。
随着汽车网络技术的发展,目前及 未来的B类网络主流协议将是:
CAN (ISO11898-3)
C类网络协议的特点
➢主要面向高速、实时闭环控制的 多路控制多路传输网; ➢位速率可达1Mbps, X-By-Wire 系统传输速率可达10Mbps以上; ➢主要用于动力系统等对实时控制 及可靠性要求较高的场合。
GM, Ford, 多种场合 Chrysler
也称容错CAN
基于ISO 11898 基于ISO11519-3 有VPM,PWM两 种调制方式
ISO 11898-3、 VAN、 J1850性能比较
比较内容
应用场合 传输介质
位编码方式
介质访问方式 位速率
数据长度
ISO 11898-3
VAN
SAE J1850
车载网络系统
主要内容
一、车载网络基础 1.车载网络的发展 2.车载网络的类型 3.基本术语(多路传输、模块、节点、网络、通讯协议、总线速度、网关、帧) 4.汽车网络参考模型
二、CAN总线 1.CAN的特点 2.CAN的组成 3.CAN传输过程 4.CAN的数据构成 5.CAN的数据报告优先权 6.CAN的传输原理结构
协议
➢根据这些网络协议目前发展和使用的状况,
不难得出结论,将来A类网的主流协议将是
LIN。
➢尽管LIN目前正处于发展阶段,但是它已经 广泛地被世界上的大多数汽车公司以及零配 件厂商所接受,它有望成为A类网络的世界标 准。
LIN协议的软硬件支 持
目 前 , Motorola 是 全 球
最主要的LIN协议芯片及其相关 驱动程序提供商,提供硬件开发 工具及相应的软件包、LIN物理 层接口等。
2.车载网络的类型
分类依据:功能和速率
➢ A类:面向执行器、传感器的低速网络 ➢ B类:面向模块间数据共享的中速网络 ➢ C类:面向多路、实时闭环的高速网络 ➢ D类:面向信息、多媒体系统的网络 ➢ E类:面向乘员的安全系统
典型的现代汽车网络
A类网络协议的特点
➢ A类网络主要面向传感器、执行 器控制;
现有C类网络协议及应用情况
名称 主要用户 应用场合
注释
ISO1189 GM,欧洲 实时控制场合
8-2
(高速CAN)
TTPTM/C TTTech
实时控制场合 最初由 (X-By-Wire)Vienna技术
大学制定
FlexRay BMW,
汽车网络功能的扩展
汽车电子控制发展大致经历了三个阶段: 1. 电子-机械替代 2. 独立系统的精确量化反馈控制 3. 多目标综合控制与智能化控制(即把整体上
相关、功能上独立而位置上分布安装的电子系 统组成一个协调控制的综合系统) 这使汽车网络技术从最初解决线束问题,逐渐 演绎出另一个重要的功能--优化汽车的电子 控制。
➢ 主要应用于电子车辆信息中心、故障 诊断、仪表显示等方面的控制。
现有B类网络协议及其应用情况
名称
主要用户 应用场合
注释
GMLAN(SWC) GM
多种场合 GM是唯一用户
ISO11898-3 (Fault-Tol CAN) J2248
VAN
J1850
欧洲
多种场合
GM, Ford, 多种场合 DC
Renault 控制应用 & PSA
许多厂商 智能连接器和传感器
Renault HVAC
Chrysler HVAC,Audio等
Ford
Audio
Toyota 车身控制
T&B
多种场合
注释
正被逐步淘汰 / 由LIN协会开发 极少使用 正被逐步淘汰 / / 正被逐步淘汰
A类网络协议之LIN协议
➢采 用 SCI 、 UART 等 通 用 硬 件 接 口 , 辅 以 相应的驱动程序; ➢能提高汽车上分层、多路复用网络的性能, 降低汽车电子控制装置开发、生产以及诊断 服务的成本; ➢预计到2003年,全世界新生产的汽车平均 每辆会有3~10个LIN节点。