汽车网络技术课件讲解48页PPT
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车载网络技术PPT课件(共8章)第2章 CAN总线
（3）波分多路复用
波分多路复用 WDM（Wave-length Division Multiplexing）是指在光波频 率范围内，将不同波长的光波按照一定的时间间隔在同一条光导纤维内进行数据 传输的技术。
2.2 CAN总线的工作原理
2.2.1 CAN总线简介
CAN是Controller Area Network（控制器局域网）的缩写，是国际标准化 的串行通信协议。目前，CAN总线是汽车网络系统中应用最多、也最为普遍的一 种总线技术。
图2-8 计算机系统内总线线路的示意图 1—地址总线；2—数据总线；3—控制总线；CPU—中央处理器；
ROM—只读存储器；RAM—随机存储器；I—输入；O—输出
图2-9 车用计算机（电子控制单元）电路板 1—输出模块；2—输入模块；3—存储器模块；4—微处理器； 5—线圈；6—电容器；7—二极管；8—特殊模块 （特定应用）
第2章 CAN总线
2.1 数据信号及其传输
2.1.1数制 在计算机和数据传输技术中有三种重要数制，即十进制、二进制、十六进制。
1.十进制
十进制是常用的阿拉伯数制。这 种数制的基数是10。与此相适应，每 个单个数位有十个不同的符号。
图2-1 十进制三位数365的结构
2.二进制
二进制是数据处理中最常用的数制之一。在二进制中只有两个数字值：0 和1， 或接通或关闭，或高电压或低电压，即所谓的二进制符号或位。在通信领域，也把这 两个值称为逻辑0和逻辑1。
数字表示方式就是以数字形式表
示不断变化的物理量。尤其在计算机 内，所有数据都以“0”和“1”的序列 形式表示出来（二进制）。因此， “数字”是“模拟”的对立形式。
图2-4 数字信号 U—电压；t—时间
3.二进制信号
波分多路复用 WDM（Wave-length Division Multiplexing）是指在光波频 率范围内，将不同波长的光波按照一定的时间间隔在同一条光导纤维内进行数据 传输的技术。
2.2 CAN总线的工作原理
2.2.1 CAN总线简介
CAN是Controller Area Network（控制器局域网）的缩写，是国际标准化 的串行通信协议。目前，CAN总线是汽车网络系统中应用最多、也最为普遍的一 种总线技术。
图2-8 计算机系统内总线线路的示意图 1—地址总线；2—数据总线；3—控制总线；CPU—中央处理器；
ROM—只读存储器；RAM—随机存储器；I—输入；O—输出
图2-9 车用计算机（电子控制单元）电路板 1—输出模块；2—输入模块；3—存储器模块；4—微处理器； 5—线圈；6—电容器；7—二极管；8—特殊模块 （特定应用）
第2章 CAN总线
2.1 数据信号及其传输
2.1.1数制 在计算机和数据传输技术中有三种重要数制，即十进制、二进制、十六进制。
1.十进制
十进制是常用的阿拉伯数制。这 种数制的基数是10。与此相适应，每 个单个数位有十个不同的符号。
图2-1 十进制三位数365的结构
2.二进制
二进制是数据处理中最常用的数制之一。在二进制中只有两个数字值：0 和1， 或接通或关闭，或高电压或低电压，即所谓的二进制符号或位。在通信领域，也把这 两个值称为逻辑0和逻辑1。
数字表示方式就是以数字形式表
示不断变化的物理量。尤其在计算机 内，所有数据都以“0”和“1”的序列 形式表示出来（二进制）。因此， “数字”是“模拟”的对立形式。
图2-4 数字信号 U—电压；t—时间
3.二进制信号
汽车车载网络技术基础PPT课件
第三阶段（１９９１—２００５年）：汽车电子设备广泛应 用１６位或３２位字长的微处理器进行控制，控制技术向智能化 方向发展。其主要产品有发动机燃油喷射与点火综合控制系统、 牵引力控制系统、区域网络通信系统、四轮转向控制系统、轮胎 气压控制系统、声音合成与识别系统、自动防追尾碰撞系统和自 动驾驶系统等。
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任务一了解汽车电子控制技术
底盘电子控制包括悬架的电子控制、防抱死制动控制（ＡＢ Ｓ）、驱动防滑控制（ＡＳＲ）、电子控制动力转向（ＥＰＳ）、 四轮转向（４ＷＳ）控制、巡航控制（ＣＣＳ）系统等。
车身电子控制包括安全气囊电子控制、车用空调控制、防盗 系统、门锁控制、车灯控制、雨刷控制等。
４８为代表，该系列单片机无串行口，其寻址范围不大于４Ｋ。 这个阶段生产的单片机已经能够在单块芯片内集成有８位中央处 理器、随机存取存储器、只读存储器、并行输入／输出接口、８ 位定时器／计数器等功能部件，但性能低、品种少，应用范围也 不广。
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任务二 掌握ＭＣＳ-５１单片机的结 构和原理
随着汽车油耗法规、排放法规、安全法规要求的提高和电子技术 的进步而逐步发展到当今的水平。世界汽车电子控制技术的发展 过程大致可分为分立电子元件控制、集成电路控制和微型计算机 控制３个阶段。
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任务一了解汽车电子控制技术
第一阶段（１９５３—１９８０年）：汽车电子设备主要采 用分立电子元件组成电子控制器，从而揭开了汽车电子时代的序 幕，并由分立电子元件产品向集成电路ＩＣ产品过渡。其主要产 品有二极管整流式交流发电机、电子式电压调节器、电子式点火 控制器、电子式闪光器、电子式间歇刮水控制器、晶体管收音机、 数字时钟等。
出现的历史并不长，它的产生和发展与微处理器大体上同步，其 发展过程通常可以分为以下几个阶段。
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任务一了解汽车电子控制技术
底盘电子控制包括悬架的电子控制、防抱死制动控制（ＡＢ Ｓ）、驱动防滑控制（ＡＳＲ）、电子控制动力转向（ＥＰＳ）、 四轮转向（４ＷＳ）控制、巡航控制（ＣＣＳ）系统等。
车身电子控制包括安全气囊电子控制、车用空调控制、防盗 系统、门锁控制、车灯控制、雨刷控制等。
４８为代表，该系列单片机无串行口，其寻址范围不大于４Ｋ。 这个阶段生产的单片机已经能够在单块芯片内集成有８位中央处 理器、随机存取存储器、只读存储器、并行输入／输出接口、８ 位定时器／计数器等功能部件，但性能低、品种少，应用范围也 不广。
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任务二 掌握ＭＣＳ-５１单片机的结 构和原理
随着汽车油耗法规、排放法规、安全法规要求的提高和电子技术 的进步而逐步发展到当今的水平。世界汽车电子控制技术的发展 过程大致可分为分立电子元件控制、集成电路控制和微型计算机 控制３个阶段。
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任务一了解汽车电子控制技术
第一阶段（１９５３—１９８０年）：汽车电子设备主要采 用分立电子元件组成电子控制器，从而揭开了汽车电子时代的序 幕，并由分立电子元件产品向集成电路ＩＣ产品过渡。其主要产 品有二极管整流式交流发电机、电子式电压调节器、电子式点火 控制器、电子式闪光器、电子式间歇刮水控制器、晶体管收音机、 数字时钟等。
出现的历史并不长，它的产生和发展与微处理器大体上同步，其 发展过程通常可以分为以下几个阶段。
汽车车载网络技术详解最新版精品课件第1章 车载网络系统基础知识
6．比特和字节
计算机中的所有信息都以位（bit，亦称比特，是二进制数 字的最小信息单位）为单位进行存储和处理的。 1千字节（KB）= 210字节，即1 024字节 1兆字节（MB）= 220 字节，即1 024KB（1 048 576字节） l千兆字节（GB）= 230字节，即1 024MB（1 073 741 824字节） 注意：换算系数不是1 000，而是1 024。
DDB/Optical（Domestic 音频系统通信协议将DDB作为音频系统总线采 Digital Bus/Optical） 用光通信
5.6Mbit/s
C&C
MOST（Media Oriented 信息系统通信协议以欧洲为中心，由克莱斯
System Transport） 勒与BMW公司推动
IEEE1394
CAN）
同步的CAN
Byteflight
重视安全、按用途分类的控制用LAN协议通用 时分多路复用（FTDMA）
FlexRay
重视安全、按用途分类的控制用LAN协议
1Mbit/s 10Mbit/s 5Mbit/s
Robert Bosch公司 CIA
BMW公司
BMW公司Daimler Chrysler公司
（2）总线数据传输的要求 1）可靠性高 2）使用方便 3）数据密度大 4）数据传输快
（3）总线数据传输的优点 1）简化线束 2）可以进行设备之间的通信，丰富了功能。 3）通过信息共享减少传感器信号的重复数量。
数字总线信号传递方式
线束对比 a）传统线束 b）采用车载网络后的线束
3．车载网络系统的发展史
1987年12月日本车采用LAN
表1-3 几种车载网络的开发年份、采用厂家与发表年份
汽车网络技术课件凌永成 第1章 绪论
图1-6 BMW E60的汽车网络系统
图1-7 AUDI A4的汽车网络系统
4.第四阶段——以Telematics技术为代表的汽车信息化时代 以国际Telematics产业联盟（ITIF）正式成立为标志， 2010年成为汽车信息化时代的发轫之年。 汽车网络技术是现代汽车电子技术的重要组成部分，也 是现代汽车通信与控制的基础。伴随着汽车网络技术的日趋 成熟，汽车电子技术开始向信息化时代迈进。
通过GPS卫星定位技术确定失窃车辆的位置和行车路线， 以便搜寻与追踪，追缴车辆并缉拿盗车贼。 ④车辆调度管理。 通过无线信息传输，实现运营车辆的调度管理。
图1-16 运营车辆的调度管理
⑤自动防撞系统。 通过测距传 感器或雷达，监 测前、后车辆之 间的车距，自动 调用车载自适应 巡航系统，使前、 后车辆之间保持 必要的安全距离。
图1-4 电子点火系统组成示意图
进入20世纪90年代，出现全面、综合的电子控制系统。
电子控制技术在汽车上的广泛应用，不仅拓展了电子控 制的功能和控制内容，提高了控制精度和汽车性能，而且也 为汽车网络技术的发展奠定了坚实的基础。 3.第三阶段——整车联网层次的汽车网络化时代 1995~2010年属于整车联网层次的汽车网络化时代。采用 先进的单片机技术和车载网络技术，形成了车上的分布式、网 络化的电子控制系统。整车电气系统被连成一个多ECU、多 节点的有机的整体，使得其性能也更加完善。 目前，世界主要汽车制造商生产的的多数汽车上均采用 了以CAN、LIN、MOST、DDB等为代表的网络控制技术， 将车辆控制系统简化为节点模块化。 在基于现场总线的分布式控制中，任何传统意义上的传 感器和执行器都可以与同一现场的节点相组合，构成节点模 块，汽车网络技术进一步优化了汽车的控制系统，极大地提 升了汽车的整体控制水平。
汽车新技术简介(ppt 48页)
2021/7/17
胎压监视系统TPMS
2021/7/17
胎压监视系统TPMS
2021/7/17
自动泊车
自动泊车系统通过雷达探头和摄 像头对停车位进行检测，然后自 动控制车辆完成停车动作。
雷达测试汽车四周与障碍物距离。
2021/7/17
自动泊车与测距雷达
2021/7/17
自适应巡航系统（ACC）
2021/7/17
汽车随动照明系统
随动转向照明AFS（Adaptive Frontlighting System） ，能够 不断对大灯进行动态调节， 保持与汽车的当前行驶方向 一致。
2021/7/17
汽车夜视、平视系统
1）汽车夜视系统，利用红外 线技术能将黑暗变得如同白 昼，使驾驶员在黑夜里看得 更远（300m）更清楚。（1、 2）
自适应巡航系统ACC（Adaptive cruise control）据车载雷达探测 前方车辆信息，自动调节发动机功 率或进行制动力矩干预，在自动巡 航中保持与前方车辆的安全距离。
2021/7/17
汽车自适应巡航系统（ACC）
车距传感器（雷达）安装在车头位 置探测车距。转向角传感器可以感 知车辆的行驶方向，控制单元对发 动机和制动系统的状态进行控制。
2021/7/17
胎压监视系统TPMS
2） TPMS组成原理：
发射器装配在轮胎气门嘴处，内置传 感器检测轮胎气压、温度以及车速信 息，通过无线射频的方式将信息发射 出来，然后被接收。
2021/7/17
胎压监视系统TPMS
3）车辆配置TPMS情况： 自2012年起所有欧、美新车都 将强制装配胎压监测系统。 目前，国内市场上把TPMS系 统做为标配的汽车品牌主要有： 别克君威、君越、克莱斯勒铂 锐、新奥迪A6L、荣威550等 。
胎压监视系统TPMS
2021/7/17
胎压监视系统TPMS
2021/7/17
自动泊车
自动泊车系统通过雷达探头和摄 像头对停车位进行检测，然后自 动控制车辆完成停车动作。
雷达测试汽车四周与障碍物距离。
2021/7/17
自动泊车与测距雷达
2021/7/17
自适应巡航系统（ACC）
2021/7/17
汽车随动照明系统
随动转向照明AFS（Adaptive Frontlighting System） ，能够 不断对大灯进行动态调节， 保持与汽车的当前行驶方向 一致。
2021/7/17
汽车夜视、平视系统
1）汽车夜视系统，利用红外 线技术能将黑暗变得如同白 昼，使驾驶员在黑夜里看得 更远（300m）更清楚。（1、 2）
自适应巡航系统ACC（Adaptive cruise control）据车载雷达探测 前方车辆信息，自动调节发动机功 率或进行制动力矩干预，在自动巡 航中保持与前方车辆的安全距离。
2021/7/17
汽车自适应巡航系统（ACC）
车距传感器（雷达）安装在车头位 置探测车距。转向角传感器可以感 知车辆的行驶方向，控制单元对发 动机和制动系统的状态进行控制。
2021/7/17
胎压监视系统TPMS
2） TPMS组成原理：
发射器装配在轮胎气门嘴处，内置传 感器检测轮胎气压、温度以及车速信 息，通过无线射频的方式将信息发射 出来，然后被接收。
2021/7/17
胎压监视系统TPMS
3）车辆配置TPMS情况： 自2012年起所有欧、美新车都 将强制装配胎压监测系统。 目前，国内市场上把TPMS系 统做为标配的汽车品牌主要有： 别克君威、君越、克莱斯勒铂 锐、新奥迪A6L、荣威550等 。
汽车电子技术第23章-汽车网络技术简介课件2
二 控制器局域网（CAN）的特点
CAN是一种多主总线，每个节点均可成为主机，各节点之间可 以进行相互通讯；
CAN网络上的节点信息分成不同的优先级，可满足不同的实时 要求，高优先级的数据最多可在134μs内得到传输；
CAN采用非破坏性总线仲裁技术，当多个节点同时向总线发送 信息时，发送优先级较低的数据帧的节点会主动退出发送，而发 送最高优先级数据帧的节点可不受影响的继续传输数据，从而大 大节省了总线冲突仲裁时间。尤其是在网络负载很重的情况下也 不会出现网络瘫痪的情况；
CAN只需通过报文滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广 播等多种方式传送接收数据；
CAN的直接通讯距离最远可达10km（速率5kbps以下）；通信速 率最高可达1Mbps（此时通信距离最长为40m）； 采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低； CAN的每帧信息都有CRC校验及其其他检错措施，保证了数据出 错率极低； CAN的通信物理介质可为双绞线、同轴电缆或光纤； CAN节点在错误严重的情况下，具有自动关闭输出功能，可使总 线上其他节点的操作不受影响； CAN总线对通讯数据块进行编码，使网络内的节点个数在理论上 不受限制。
三 汽车网络信息传输技术发展概况
众多国际知名汽车公司早在20世纪80年代就 积极致力于汽车网络技术的研究及应用。
大众 ABUS 马自达 PALMNET 奔驰 CAN 总线标准不一样，多协议混合使用
90年代中美国汽车工程师协会(SAE)定义了三类 车辆数据连接网络： A 类 允许节点间的同一总线进行多路信号的发 送或接收，适用于低速率汽车车身布线。A类网 是面向传感器/执行器的低速网，数据传输速率 通常为1～10 kb/s，主要应用于电动门窗、座椅 调节、灯光照明等车身控制。
B-CAN通过各控制模块之间的互通信息，可实现对车身电气系统的优 化控制。B-CAN不仅可使各连接的控制模块实现信息共享，减少了配线， 还可以通过检测仪来进行故障检测。
车载网络及信息技术课件-第七章车联网技术
嵌入式系统技术 嵌入式系统技术是物连网的核心技术之一，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ把“物”
联入网络的基础。 物连网络中的物体，通过其中的嵌入式系统获取存储
处理信息，并实现与网络的通信。一个物体通过其嵌入 式系统，具备了计算能力、智能的信息处理能力以及数 字通信能力，也就是才具备了基于数字通信网络实现互 联，构成物连网络的能力。
重要性：如果没有传感器对被测的原始信息进行准确 可靠的捕获和转换，一切准确的测试与控制都将无法实 现，即使最现代化的电子计算机，没有准确的信息或有 不失真的输入，也将无法充分发挥其应有的作用。
12
第一节 物联网简介——物联网相关技术
传感器网络技术 概念：传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技
术、无线通信网络技术、分布式信息处理技术等，能够 通过各类集成化的传感器协同实时监测、感知和采集监 测对象的信息，通过嵌入式系统对信息进行处理；这些 系统通过网络进行连接，所有传感器信息通过网络最终 传送到用户终端。
14
第一节 物联网简介——物联网相关技术
网络通信技术 定义：传感器的网络通信技术为物联网数据提供传送
通道，而如何在现有网络上进行增强，适应物联网业务 需求，是现在物联网研究的重点。物连网中，传感器层 的网络通信技术分为两类：
（1）近距离通信； （2）广域网络通信技术等。
15
第一节 物联网简介——物联网相关技术
19
第一节 物联网简介——物联网相关技术
大数据技术
一个大数据系统结构上可包括: （1）基础设施层：基于网络通信平台，提供大数据技术完成各种
功能的虚拟和物理的基础软硬件设施，如云计算平台以及大数据系 统支撑软件。
（2）计算层：运行于网络平台上的各种数据工具中间件，包括数 据集成、数据管理和编程模型等。
联入网络的基础。 物连网络中的物体，通过其中的嵌入式系统获取存储
处理信息，并实现与网络的通信。一个物体通过其嵌入 式系统，具备了计算能力、智能的信息处理能力以及数 字通信能力，也就是才具备了基于数字通信网络实现互 联，构成物连网络的能力。
重要性：如果没有传感器对被测的原始信息进行准确 可靠的捕获和转换，一切准确的测试与控制都将无法实 现，即使最现代化的电子计算机，没有准确的信息或有 不失真的输入，也将无法充分发挥其应有的作用。
12
第一节 物联网简介——物联网相关技术
传感器网络技术 概念：传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技
术、无线通信网络技术、分布式信息处理技术等，能够 通过各类集成化的传感器协同实时监测、感知和采集监 测对象的信息，通过嵌入式系统对信息进行处理；这些 系统通过网络进行连接，所有传感器信息通过网络最终 传送到用户终端。
14
第一节 物联网简介——物联网相关技术
网络通信技术 定义：传感器的网络通信技术为物联网数据提供传送
通道，而如何在现有网络上进行增强，适应物联网业务 需求，是现在物联网研究的重点。物连网中，传感器层 的网络通信技术分为两类：
（1）近距离通信； （2）广域网络通信技术等。
15
第一节 物联网简介——物联网相关技术
19
第一节 物联网简介——物联网相关技术
大数据技术
一个大数据系统结构上可包括: （1）基础设施层：基于网络通信平台，提供大数据技术完成各种
功能的虚拟和物理的基础软硬件设施，如云计算平台以及大数据系 统支撑软件。
（2）计算层：运行于网络平台上的各种数据工具中间件，包括数 据集成、数据管理和编程模型等。
车联网技术PPT课件
高级阶段-----车路协同
车路协同系统:基于无线通信、传感探测等技术进行车路信息获取，通过车 车、车路信息交互和共享，并实现车辆和基础设施之间智能协同与配合，达 到优化利用系统资源、提高道路交通安全、缓解交通拥堵的目标。
4 典型应用-----智能停车服务系统
4.1系统介绍
目前国内外停车管理公司大多是针对某一方面的研 究，例如停车场的停车诱导系统，停车场管理的停车收费 系统等，取得了良好的效果。
4 典型应用-----智能停车服务系统
4.3系统工作流程
1、车辆驶入停车场的过程。
入口工作流程 图
4 典型应用-----智能停车服务系统
①车位信息提示。当车辆进入停车场，入口处有个 信息显示牌，显示车位己用位数及空余的位数，若停车场 没有空余车位，信息显示牌提示车位己满。
②车辆信息识别。路侧读写器从车载终端中获取相 关车辆信息，送系统主机处理，同时对车辆进行车牌识别 。
状态信息在整车网络
上的传递，实现车载
电器的控制、状态监
控以及故障诊断等功
能;
车外网:无线通信技术 把车载终端与外部网 络连接起来，实现车 车两间、车辆和固定 设施。
2 车联网架构
2.1车联网系统架构
车联网感知层:由多种传感器及传感器网关构成，包括车 载传感器和路侧传感器。感知层是车联网的神经末梢，是 信息的来源。通过这些传感器，可以提供车辆的行驶状态 信息、运输物品的相关信息、交通状态信息、道路环境信 息等。主要内容车联网概述 体系架构 关键技术
典型应用
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1 车联网概述
车联网:是物联网在智能交通系统(ITS)领域的延伸，是以车内网、车际网和车载 移动互联网为基础，按照约定的通信协议和数据交互标准，在车—车、车—互联 网之间，进行无线通讯和信息交换，以实现智能交通管理控制、车辆智能化控制 和智能动态信息服务的一体化网络。