车载网络系统基础知识
智能网联汽车基础知识
智能网联汽车基础知识
2024/7/18
第19页
智能网联汽车基础知识
2024/7/18
第20页
第 21 页
智能网联汽车基础知识
第21页
智能网联汽车基础知识
2024/7/18
第22页
智能网联汽车基础知识
2024/7/18
第23页
驾驶员拥有车辆全部控制权
智能网联汽车基础知识
2024/7/18
第24页
第13页
1.1.1 智能网联汽车定义——无人驾驶汽车
无人驾驶汽车是经过车载环境感知系统感知道路环境, 自动 规划和识别行车路线并控制车辆抵达预定目标智能汽车。 它是利用环境感知系统来感知车辆周围环境, 并依据感知所 取得道路情况、车辆位置和障碍物信息等, 控制车辆行驶方 向和速度, 从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶
无人驾驶汽车发展还需要多方面共同努力
智能网联汽车基础知识
2024/7/18
第16页
1.1.2 智能网联汽车分级
智能网联汽车基础知识
2024/7/18
第17页
第二节 智能网联汽车技术分级
智能网联汽车基础知识
2024/7/18
第18页
1.1.2 智能网联汽车分级
在量产车型中, 自动驾驶等级最高是L3级, 即奥迪A8, 它配 置了4个鱼眼摄像头、12个超声波雷达、4个中程毫米波雷 达、1个远程毫米波雷达、1个激光雷达、1个前视摄像头。 其中, 4个鱼眼摄像头用于360°环视系统, 12个超声波雷达 用于自动泊车系统
会自动完成全部工况下自动驾驶
2024/7/18
智能网联汽车基础知识
第30页
1.2 智能网联汽车体系结构—层次结构
车载网络系统》课程教学大纲
《车载网络系统》课程教学大纲课程代码：0806515005课程名称：车载网络系统英文名称：Vehicle Network System总学时：32 讲课学时：28 实验学时：4学分：2适用专业：车辆工程专业先修课程：大学计算机基础、单片机原理及应用、汽车电子电气一、课程性质、目的和任务本课程是车辆工程（车辆电子电气方向）的专业课程。
其目的是使学生掌握车载网络系统的主流协议标准的内容、分类，车载网络的基本结构特点，车载网络技术在汽车电子控制系统中的应用。
通过课程学习，要求学生了解车载网络系统的概况与发展、车载网络系统主流协议标准；掌握车载网络系统的分类，基本结构特点、应用方案；掌握车载CAN总线网络系统的测试、设计与应用；培养学生分析问题与解决问题的能力，培养学生一定的动手能力，为进一步学习专业知识以及毕业后从事专业工作打下必要的基础。
二、教学基本要求本课程以车载网络系统为研究对象，以主流车载网络标准的内容及其应用为教学重点。
学完本课程应达到以下基本要求：(1) 了解计算机网络与通信技术、现场总线技术的基础知识。
(2) 了解车载网络系统的概况、车载网络系统的分类，基本结构特点。
(3) 熟悉车载网络系统主流协议标准（CAN LIN FlexRay、Byteflight、TTP/C、TTCAN MOST等）的主要内容。
(4) 掌握车载网络系统的应用方案并能结合所学知识进行实例分析。
(5) 掌握车载CAN总线网络系统的信号、数据测试方法。
(6) 掌握车载CAN总线网络系统的软硬件设计与应用。
三、教学内容及要求1．绪论了解计算机网络与通信技术、现场总线技术的基础知识；了解车载网络系统的概况；掌握车载网络系统的分类，基本结构特点。
2. 车载网络系统主流协议标准掌握车载控制器局域网CAN总线的分层模型，数据链路层与物理层技术规范要点与网络构建；了解车载局部连接网络LIN的主要内容；了解基于时间触发的车载网络协议标准FlexRay、Byteflight、TTP/C、TTCAN的主要内容；了解车载多媒体网络MOST的主要内容。
第二节 数据信号的类别及传输方式1
距离较远的控制单元之间传输数据）。
2）出于大量节约导线的考虑。
顺序的二进制字符来表述，如10010110。通过这些 二进制编码，计算机或控制单元可以处理信息或将 信息发送给其他控制单元。
第二节 数据信号的类别及传输方式
一、数据信号的类别
4．信号电压
为了能够清楚的区 分高压电和低压电这两种状 态，在汽车网络技术中对信 号电压做了明确的规定，高 电 压 为 6~12v ， 低 电 压 为 0~2v，2~6v之间属于禁止范 围，只用于识别故障。
人在听音乐时，人的耳朵就会接收到模拟 信号（声波连续变化）。汽车电器设备（音响系统、 收音机、电话等）以同样的方式通过连续变化的电 压表示出声音。
第二节 数据信号的类别及传输方式
一、数据信号的类别 1．模拟信号 但当这种电信号由某一设备向另一设备传
输时，接收装置接收到的信息与发射装置发送的信 息并不完全相同。这是由于下列干扰因素造成的： 1）导线（电缆）长度。 2）导线的线性电阻。 3）无线电波。
一、数据信号的类别
1．模拟信号
模拟信号的特点是， 它可以采用0%~100%之间的 任意值。因此模拟信号电 压（或）电流的变化方式 是连续的，如指针式测量 仪表、水银温度计、指针 式时钟等。
Hale Waihona Puke 图1-15 模拟信号 1—最大电压值 U—电压 t—时间
第二节 数据信号的类别及传输方式
一、数据信号的类别
1．模拟信号
1个8位并行接口可在1个时间单位内传输1个数 据字节，而1个串行接口至少需要8个单位时间才能传 输相同字节的数据， 不过，传输距离越长就越能体现 出串行传输的优势。
第二节 数据信号的类别及传输方式
二、数据传输方式
车载网络系统及其故障诊断方法PPT课件
C级速率：最高可达1M kb/s，主要用于悬架控 制、先进发动机控制、牵引控制、ABS等系统。
SAE：美国机动车工程师学会
.
14
二、车载网络的分类（2）
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
➢TTPTM/C(Time-Triggered Protocol)
➢FlexRay
.
32
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。
.
33
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。
.
15
车载网络传输速度：
.
16
典型的现代汽车车载网络
.
17
Vehicle LAN（ 车载局域网）
.
18
A 类网络的特点
➢ 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。
➢ 位速率一般小于10Kbps；
“bit”（比特）为网络数据计量单位； “bps”是“bit per second”（每秒传输数据）的简写，为网络数据流量单 位；“512Kbps”也就代表“512Kbit/秒”的数据流量； “byte”为文件字节单位，1 个byte = 8 个bit；
车载网络系统(汽车电子控制技术)
4）诊断系统总线协议标准是为了满足OBDⅡ（ON Board Diagnose）、OBD Ⅲ或E-OBD（European-On Board Diagnose）标准。
5）多媒体系统总线协议标准分为三种类型，分别是低速、高 速和无线，对应SAE的分类相应为：IDB-C（Intelligent Data BUS-CAN）、IDB-M（Multimedia）和IDB-Wireless。
数据总线原则上用一条导线就足以满足功能要求了，但通常 总线系统上还是配备了第二条导线，信号在第二条导线上按相 反顺序传送的，可有效抑制外部干扰。
10.2 控制器局域网
10.2.1 CAN的基本知识
1.CAN工作原理
当CAN 总线上的一个节点发送数据时，它以报 文形式广播给网络中所有节点，对每个节点来说， 无论数据是否是发给自己的，都对其进行接收， 每组报文开头的11位字符为标识符 （CAN2.0A），定义了报文的优先级，这种报文 格式称为面向内容的编址方案。在同一系统中标 识符是唯一的，不可能有两个节点发送具有相同 标识符的报文。当一个节点要向其它节点发送数 据时，该节点的CPU 将要发送的数据和自己的标 识符传送给本节点的CAN芯片，并处于准备状态， 当它收到总线分配时，转为发送报文状态。
（10）车载网络传 输的基本原理 车载 网络系统由多个控制 单元组成，控制单元 通过收发器（发射/ 接收放大器）并联在 总线导线上，所有控 制单元的地位均相同， 也称之为多主机结构， 如图10-4所示，数 据交换是按顺序连续 完成的。
图10-4 车载CAN网络系统的总线连接图
数据总线是车内电子装置中的一个独立系统，用于在连接的 控制单元之间进行数据交换，如果数据传输总线系统出现故障， 故障就会存入相应的控制单元故障存储器内，可以用诊断仪读 出这些故障。控制单元拥有自诊断功能，通过自诊断功能，还 可识别出与数据传输总线相关的故障。诊断仪读出数据传输总 线故障记录后，可按这些数据准确地查寻故障，控制单元内的 故障记录用于初步确定故障，还可用于读出排除故障后的无故 障说明。
车载网络通信系统基础知识
４ 数据总线
数 据总线 是模块间 运行数 据 的通道 ， 即所 谓 的信息 高速公 路。数据总 线可 以 实 现在 一 条数 据 线 上 传 递 的信 号 能 被多 个 系统（ 控 制单 元 ）共享，从而最 大限度地 提高系统 整体效 率 ，充 分 利用有 限 的 资源 。例 如 ， 常见 的 电脑键 盘 有1 0 4位 键， 可 以 发出 百 多 个不 同 的 指令 ， 但键 盘 与 主机 之 间的 数 据 连接线 却只有7根，键 盘正是依 靠这7根数据连接线上不同的电平组合（编码信号）来传递信号的。 如 果 把 这种 方 式 应用 在 汽车 电 气 系统 上 ，就可 以 大大 简 化目前的 汽车电路。可 以 通过不 同 的编 码 信 号来表示不同的开关动作信号 解码后，根据指令接通或断开对应的用电设备（前照灯、刮水器、电 动座椅 等）。这样，就能将过去一线一用的专线制改为一线多用制，大大减少了 汽车上电线的数 目 ， 缩 小了 线 束 的直 径 。当 然 ， 数据总 线还将使 计算 机 技术融 人 整个 汽车 系统 之 中，加 速 汽车智 能 化的发 展。
以汽 车 厂为 主对 新L A N进 行 研究 发 表 了 许 多新 的 L AN
第二节 常用基本术语
如果你是个初学者，许许多多的计算机专用术语，如数据总线、网络、通信协议、网关 以及各种缩略语很容易令你望而生畏。但无论如何，正是因为有了多路传输技术，当今的汽 车才能实现电子控制。运用多路传输技术，可以使汽车省去许多连接和播接器，可以减轻重 量、节省空间、改善可靠性。
J850
车 身 系统控 制 用L A N协 议 ， 以 美 国 为中 心
1M bit/s
10.4Kbit /s 41.6Kbit /s
ISO Ford Mo tor公司
车联网行业知识学习
相比于传统互联网，车联网在广告方面有很多的限制，最大的限制在于汽车屏的限制， 这和手机的屏幕有相似之处，首先国小的尺寸和较慢的传输速度无法向用户展示有吸引力 的图片，同时用户支付流量费来阅读广告也不符合商业常理。
在汽车屏普及率不高、使用率不高、点击率太少的情况下，谈广告，的确有点太早。假 如车联网能够实现以广告来盈利，那么收取广告费的那个平台就起到了TSP的作用。
•
• •
四、车险团购优惠：汽车卡客户可拨打平安保险公司24小时服务热线400-800-0000购买车险可享受团购价格优惠： 商业险优惠15%，在此基础上最高还可享受7折优惠，并获有关礼品（2010年6月30日前赠送200元油卡）
五、特惠租车礼遇：汽车卡客户拨打至尊租车客户服务热线400-678-8588，或直接到至尊租车全国网点预约租车， 凭汽车卡直接享受租车价格优惠，并免担保、免押金等专享礼遇。 六、中石化加油IC卡★中石化免费提供，并享受每一升93号（含）以上奖励5分优惠。
车联网行业知识学习
一、车联网的定义 二、车联网的产业链 三、当前车联网发展瓶颈 四、车联网功能 五、车联网的特性 六、车联网的应用示例 七、车联网的商业模式 八、车联网车载平台供应商 九、车联网的业务发展(个人感想)
车联网的定义
车联网，是指装载在车辆上的电子标签通过无线 射频等识别技术，实现在信息网络平台上对所有 车辆的属性信息和静、动态信息进行提取和有效 利用，并根据不同的功能需求对所有车辆的运行 状态进行有效的监管和提供综合服务。 Telematics是以无线语音、数字通信和卫星导航定 位系统为平台，通过定位系统和无线通信网，向 驾驶员和乘客提供交通信息、紧急情况应付对策、 远距离车辆诊断和互联网(金融交易、新闻、电子 邮件等)服务的业务。
车载网络通信基础知识
车载网络通信基础知识目录一、基础概念 (2)1. 车载网络通信的定义 (3)2. 车载网络通信的重要性 (3)3. 车载网络通信的发展历程 (5)二、基本原理 (6)1. 车载网络通信的协议层次结构 (7)2. 数据传输方式 (9)2.1 串行传输 (11)2.2 并行传输 (12)3. 车载网络通信的拓扑结构 (13)3.1 星型拓扑 (14)3.2 总线拓扑 (16)3.3 环型拓扑 (17)3.4 网状拓扑 (18)三、常用车载网络通信协议 (18)四、车载网络通信设备 (20)1. 车载通信控制器 (21)2. 车载通信接口 (22)3. 车载通信线缆 (23)4. 车载通信设备故障诊断与维修 (25)五、车载网络通信系统的应用 (26)1. 汽车电子控制单元的通信 (28)2. 车辆网络化控制系统 (29)3. 车载信息服务系统 (30)4. 车载导航与娱乐系统 (31)六、未来发展趋势与挑战 (32)1. 车载网络通信技术的创新 (33)2. 车载网络通信的安全性问题 (35)3. 车载网络通信的标准化与互操作性 (36)4. 车载网络通信在智能交通系统中的应用 (37)一、基础概念车载网络通信技术：车载网络通信技术是指在汽车内部，通过各种通信协议和设备，实现车辆内部各个系统之间以及车辆与外部环境之间的数据传输和信息交互的技术。
通信协议：通信协议是车载网络通信的基础，它规定了车辆内部各个系统之间以及车辆与外部环境之间的数据传输格式、通信速率、可靠性等方面的要求。
车载通信设备：车载通信设备包括车载以太网、车载CAN总线、车载FlexRay总线、WiFi等，它们是实现车载网络通信的关键组件。
车载网络拓扑结构：车载网络拓扑结构是指车辆内部各个系统之间的连接关系和组织方式，常见的拓扑结构有星型、总线型和环型等。
车载网络通信协议栈：车载网络通信协议栈是指为实现车载网络通信而建立的一组层次化的协议，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层等。
第二章(lin总线)常用车载网络信息传输系统
2.2.3 LIN的结构与协议
5．进入传输介质
LIN电控单元进入传输介质有随机方式和异步方式两种，这表 明这种进入可以根据需要和执行本地命令而随时进行。LIN节 点不可能根据本地命令进入LIN网络。为了能够达成连接，它 们必须事先获得LIN主节点的邀请，而这是需要通过一个中介 的。
2012-3-28
18
2.2.2 LIN的应用
例：车门模块—方案二
控制信号包括：门锁开关控制(控制四个车门门锁)，玻璃升 降锁止控制(控制四个车窗玻璃的升降是否被允许)，玻璃升 降控制(控制四个车窗玻璃的升降)，后视镜控制(控制左右后 视镜的左右和上下旋转运动)。 信号类型为：开关信号和测量信号。
2012-3-28
16
2.2.2 LIN的应用
例：车门模块—方案二
2012-3-28
17
2.2.2 LIN的应用
例：车门模块—方案二
左前门节点——控制左前门车门门锁、车窗玻璃升降器、电动后 视镜的动作，同时也可控制其它三个车门的门锁、车窗玻璃升降 器和右前门电动后视镜的动作，同时监测车门门锁的状态。主机 节点位于左前门内侧，各从机节点位于相应器件附近。
各节点LIN协议标识符表
2012-3-28
36
2.2.3 LIN的结构与协议
3．帧结构——举例：某车CAN-LIN车身网络协议制定
车灯节点（LIN） 数据场
2012-3-28
37
2.2.3 LIN的结构与协议
4．传输模式
在LIN bus 总线上发送的信息，有长度可选的固定格式。每 个报文帧都包含2、4或8字节的数据（数据场）以及3字节的 控制和安全信息（同步场、ID场、校验场）。LIN bus 总线 的通讯由单主机控制。每个报文帧都以一个间隔信号（同步间 隔）开始，接着是一个同步场和一个标识符场（ID 场）这些 都由主机任务发送。从机的任务则是发回数据场和校验场。见 下页图。 通过主机控制单元中的从机任务，数据可以被主机控制单元发 送到任何从机控制单元。主机通过相应的报文ID可以触发从 机—从机通信。
汽车车载网络技术详解(修订版)习题库
汽车车载网络技术详解（修订版）习题库第一章车载网络系统基础知识 (1)第二章CAN总线传输系统 (2)第三章子总线系统 (5)第四章网关与诊断总线 (7)第五章光学总线系统 (7)第六章以太网与FlexRay总线 (10)第七章大众奥迪车系车载网络系统 (11)第八章丰田多路通信系统 (12)第九章通用车系车载网络系统 (12)第十章汽车车载网络系统检修 (13)第十一章车联网 (14)第一章车载网络系统基础知识一、填空题1．导线长度和插接器数量的增加不但占据、增加装配和维修的、提高，而且妨碍整车可靠性的提高。
2．车载电控系统经历了、和三个阶段。
3．，就是指在一条数据线上传递的信号可以被多个系统共享，从而最大限度地提高系统整体效率，充分利用有限的资源。
4．通过接口连接不同设备时有和两种连接方式。
5．如果将传输路径的控制功能主要分配给其中一个设备，则该设备就变为，而其他设备仅具有副控功能，因而，具有副控功能的这些设备亦称。
6．协议三要素是指、和。
7．总线上的比特编码（比特表示）可以通过、和和实现。
8．车用网络大致可以分为4个系统：、、、。
二、选择题1．以下（）不是车载网络系统组成。
A．传输媒体B．拓扑结构C．通信协议 D ．数据总线2．通过一个转发器将每台入网计算机接入网络，每台转发器与相邻两台转发器用物理链路相连，此为（）。
A．环形网拓扑结构B．星形网拓扑结构C．总线形网拓扑结构D．三角形网拓扑结构3．以一台称之为中心处理机为主组成的网络，各种类型的入网机均与该中心处理机有物理链路直接相连，此为（）。
A．环形网拓扑结构B．星形网拓扑结构C．总线形网拓扑结构D．三角形网拓扑结构4．将所有的入网计算机通过分接头接入一条载波传输线上，此为（）。
A．环形网拓扑结构B．星形网拓扑结构C．总线形网拓扑结构D．三角形网拓扑结构5．以下（）不是通信协议的三要素。
A．语义B．语法C．语序D．定时规则6．用来控制智能雨刮、自动空调等系统的是（）类网络。
智能网联汽车基础知识
第1章 智能网联汽车基础知识 第2章 智能网联汽车环境感知系统 第3章 智能网联汽车无线通信系统 第4章 智能网联汽车网络系统 第5章 智能网联汽车导航定位系统 第6章 智能网联汽车先进驾驶辅助系统 练习与实训
第1页
第1章 智能网联汽车基础知识
1.1 智能网联汽车的定义与分级 1.2 智能网联汽车的体系结构 1.3 智能网联汽车的关键技术和发展趋势 1.4 我国智能网联汽车的发展规划
练习与实训
第 55 页
练习与实训
第 56 页
练习与实训
第 57 页
练习与实训
第 58 页
练习与实训
第 59 页
谢 谢！
第 60 页
2021/4/13
1.1.1 智能网联汽车的定义——智能汽车
➢奔驰2019款E 260 L运动型4MATIC轿车，配置了盲区监测系 统、车道偏离预警系统、车道保持辅助系统、驾驶员疲劳预警 系统、自适应巡航控制系统、自动泊车辅助系统等，属于智能 化程度较高的智能汽车
2021/4/13
1.1.1 智能网联汽车的定义——智能汽车
自动驾驶汽车至少包括自适应巡航控制系统、车道保持辅助系 统、自动制动辅助系统、自动泊车辅助系统，比较高级的车型 还应该配备交通拥堵辅助系统
2021/4/13
1.1.1 智能网联汽车的定义——自动驾驶汽车
天籁2019款2.0T XV AD1智能领航版轿车配备了并线辅助系统、 车道偏离预警系统、车道保持辅助系统、自动制动辅助系统、 驾驶员疲劳预警系统、全速自适应巡航控制系统、自动泊车辅 助系统等，属于L2级的自动驾驶汽车
2021/4/13
1.1.1 智能网联汽车的定义——网联汽车
网联汽车是指基于通信互联建立车与车之间的连接，车与网络中心和智能交通系统 等服务中心的连接，甚至是车与住宅、办公室以及一些公共基础设施的连接，也就 是可以实现车内网络与车外网络之间的信息交互，全面解决人—车—外部环境之间的 信息交流问题
汽车车载网络技术详解(第3版)
第一节 CAN总线的 工作原理
第三节 CAN总线的 应用
第四节 CAN总 线系统的检测
复习思考题
第一节 LIN总线系 统
第二节 VAN总线系 统
第三节 LAN总线系 统
第四节 BSD总线
第五节车载蓝 牙系统
复习思考题
第二节诊断总线
第一节网关
复习思考题
第二节 MOST总线 系统
第一节光学总线的 结构及信息传输
1
第一节互联网+ 与物联网
2
第二节车联网
3
第三节车联网 感知技术
4
第四节智能公 路和智能汽车
5
复习思考题
作者介绍
这是《汽车车载网络技术详解（第3版）》的读书笔记模板，暂无该书作者的介绍。
精彩摘录
这是《汽车车载网络技术详解（第3版）》的读书笔记模板，可以替换为自己的精彩内容摘录。
谢谢观看
第三节 byte flight总线
第四节光纤信 号的衰减及光
纤使用维修
复习思考题
第二节 FlexRay总 线
第一节以太网
第三节 FlexRay总 线在BMW车系中的
应用
第四节 FlexRay总线 在奥迪A8中的
应用
复习思考题
第二节迈腾轿车车 载网络系统检修
第一节奥迪A6轿车 车载网络系统
复习思考题
读书笔记
书中部分原理的解释应用了比较形象的比喻，更方便理解，整体内容也不错。
目录分析
第二节数据信号的 类别及传输方式
第一节车载网络系 统简介
第三节车载网络的 通信协议
第四节车载网络分类 和协议标准
第五节数据通信基本 知识
第六节汽车对通信网 络的要求及应用
模块1-车载网络技术认识
图1-9 现代汽车典型控制系统
13
二、车载网络技术的应用
（1）汽车多个ECU之间的典型网络布局 汽车多个ECU之间的网络布局常见的有分级式和分开式两种。 ①分级式：采用J1939标准的分级式网络布局，将整个网络分成不同功能层级，并用特制的微机对不同层级进 行处理和控制，如图1-10所示。这种网络布局具有超过30个ECU的容量。
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。
。
表1-1 主要车载网络基本情况
车载网络名称
概要
通信速度
组织/推动单位
CAN（Controller Area Network）
车身/动力传动系统控制用LAN协议，最有可能成为世界标准的车用 LAN协议。
1Mbit/s
Robert Bosch公司（开发），ISO
VAN(）
车身系统控制用LAN协议，以法国为中心
素养目标 1.培养学生乐与思考、敢于实践、做事认真的工作作风； 2.培养学生谦虚严谨、刻苦钻研、积极进取的工作学习态度； 3.培养学生劳模精神、劳模精神、工匠精神和创新意识。
思政目标 通过思政学习，培养学生在汽车技术领域敢于实践、刻苦钻
研、勇于创新的精神。
3
一、车载网络技术概述
（一）车载网络技术的定义 汽车车载网络技术是通过总线使汽车上的 各种电子装置与设备连成一个网络，使不同汽 车电子系统的ECU能够在一个共同的环境下协 调工作，实现相互之间的信息共享。其应用减 少了连接导线的量和重量，简化了布线，减少 了电气节点的数量和导线的用量，增加了信息 传送的可靠性，使布线简单、设计简化、成本 降低、可靠性和可维护性提高，实现了信息共 享，提高了汽车性能，满足了现代汽车电子设 备的功能要求。
汽车车载网络技术-第二章-车载网络基础知识
第三节 常用基本术语
7.报文及帧 帧有两种不同的帧格式:具有11位识别符的帧称为标准帧,具有29位识别符 的帧称为扩展帧。帧按照携带的信息类型可分为以下4种帧格式: (1)数据帧 数据帧携带数据,将数据从发送器传输到接收器。 (2)远程帧 远程帧由总线单元发送,用于请求发送具有相同识别符的数据 帧。 (3)过载帧 过载帧用于在先行和后续的数据帧(或远程帧)之间提供一附 加的延时。 (4)错误帧 任何单元检测到总线错误,就发出错误帧。
三、现场总线的几种常见类型
1.FF FF的体系结构参照ISO/OSI参考模型的第1、2、7层协议,即物理层、数据链路 层和应用层。另外增加了用户层。FF分为低速H1总线和高速H2总线两种。 2.Profibus Profibus有3种类型,即分散化的外围设备(Profibus-DP)、现场总线报文规范 (Profibus-FMS)和过程自动化(Profibus-PA)。 3.LonWorks 采用的LonTalk协议被封装在Neuron芯片中,内含3个8位微处理器,分别用于负 责媒体访问控制、网络处理和应用处理。通常将局部操作网络及其技术统称为 LonWorks技术。
二、通信协议标准
2.车载网络协议标准 (1)A类总线协议标准 面向传感器和执行器控制的低速网络,数据传输 速率通常只有1~10kbit/s。网络协议种类主要有LIN、UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)和CCP等 (2)B类总线协议标准 面向独立电控单元之间数据共享的中速网络,传输 速率一般为10~100kbit/s。主要应用于车辆电子信息中心、故障诊断、SRS 和组合仪表等,以减少冗余的传感器和其他电子部件 (3)C类总线协议标准 面向高速、实时闭环控制的多路传输,最高传输速 率可达1Mbit/s,主要用于发动机、ABS/ASR、悬架等控制。 (4)D类总线协议标准 D类网络称为智能数据总线(IDB),主要面向信息和 多媒体系统等。D类网络协议的速率为250kbit/s~400Mbit/s。
车联网系统架构及其关键技术研究
车联网系统架构及其关键技术研究一、概述随着信息技术的飞速发展，车联网（Internet of Vehicles, IoV）作为物联网的重要组成部分，已经成为智能交通系统、智慧城市等领域的研究热点。
车联网系统架构是实现车与车、车与路、车与人、车与互联网之间全面信息交互的关键基础设施，其研究和发展对于提高道路交通效率、保障行车安全、推动汽车产业智能化升级具有重要意义。
车联网系统架构涉及多个领域的技术融合，包括无线通信、传感器网络、云计算、大数据处理、人工智能等。
本文旨在全面梳理车联网系统架构的基本构成，深入探讨其关键技术，包括信息感知与采集技术、信息传输与交换技术、数据处理与应用技术等，以期为车联网技术的进一步发展提供理论支撑和实践指导。
本文首先介绍车联网系统的基本定义、发展历程及现状，分析车联网系统架构的组成要素及其相互关系。
重点讨论车联网中的关键技术，包括无线通信技术、传感器技术、数据处理技术和安全技术等，并分析这些技术在车联网系统架构中的应用与挑战。
展望车联网系统的未来发展趋势，提出促进车联网技术持续创新和应用推广的策略建议。
1. 车联网的定义与背景车联网（Internet of Vehicles，IoV）是指通过先进的信息和通信技术，实现车辆与车辆、车辆与基础设施、车辆与行人以及车辆与互联网之间的全方位、实时信息交互和智能化协同控制，从而构建一个安全、高效、节能、环保的智能交通系统。
车联网技术融合了物联网、云计算、大数据、人工智能等多个领域的最新发展成果，为汽车产业和交通运输行业带来了革命性的变革。
随着全球经济的持续发展和城市化进程的加速推进，交通拥堵、道路安全、能源消耗和环境污染等问题日益凸显。
车联网技术的出现，为解决这些问题提供了新的途径。
它通过将车辆与各种传感器、设备和系统连接起来，实现了对交通状况的实时监测、预警和调度，提高了交通系统的智能化水平和运行效率。
同时，车联网技术的发展也受到了各国政府的高度重视和大力支持。
汽车车载网络系统检修(第2版)—习题答案
第1章车载网络系统基础知识习题答案1．按照你的理解，说一说汽车为什么要使用网络系统？答案要点：很多汽车采用了多个电控系统，如果每一个电控系统都独立配置一整套相应的传感器、执行器，势必造成导线、插接件数量的不断增多，使得在有限的汽车空间内布线越来越困难，线束和插接件的增加使得汽车维修人员对车辆进行故障诊断和维修的难度增加；同时油耗增加，成本提高。
为了提高汽车综合控制的准确性，控制系统也迫切需要输入、输出信号/数据共享。
当电控模块共享输入信息时，就能对汽车进行更为复杂的控制。
为了简化线路，提高各电控单元之间的通信速度，汽车制造商开发设计了新的总线系统，即车载网络系统，把众多的电控单元连成网络，其信号通过数据总线的形式传输，可以达到信息资源共享的目的。
2．说明典型车载网络系统的组成。
答案要点：通常汽车网络结构采用多条不同速率的总线分别连接不同类型的节点，并使用网关服务器来实现整车的信息共享和网络管理。
3．车载网络系统在汽车上的应用有哪些？答案要点：车载网络系统在汽车上的应用非常多，按照应用系统加以划分的话，车用网络大致可以分为4个系统：动力传动系统、车身系统、安全系统、信息系统。
4．解释CAN、多路传输、数据总线的含义。
答案要点：CAN（Controller Area Network，控制局域网），是国际上应用最广泛的现场总线之一。
最初，CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通信，在车载各电控装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络。
多路传输用SWS（Smart Wiring System）表示，是指在同一通道或线路上同时传输多条信息。
事实上，数据信息是依次传输的，但速度非常快，似乎就是同时传输的。
数据总线是模块间运行数据的通道，即所谓的信息高速公路。
数据总线可以实现在一条数据线上传递的信号可以被多个系统（控制单元）共享，从而最大限度地提高系统整体效率，充分利用有限的资源。
5．什么是通信协议？常用的通信协议有哪些？答案要点：通信协议是指通信双方控制信息交换规则的标准、约定的集合，即指数据在总线上的传输规则。
车载网络系统基础知识 教学PPT课件
● （2）同轴电缆 同轴电缆的基本结构如图所示。像双绞线 一样，同轴电缆也是由两个导体组成，但其结构不同。
● （3）光纤 光纤在电磁兼容性等方面有独特的优点，数据 传输速度高，传输距离远；在车载网络上，特别在一些要 求传输速度高的车上网络（如车上信息与多媒体网络）上 有很好的应用前景。
塑料光缆 1—光纤芯 2—外壳 3—包装层
● 4）电控单元并不是仅仅与负载设备简单地连接，更多的是与外围设备及其 他电控单元进行信息交流
图1-2 汽车电控系统的发展 a）中央电脑集中控制 b）多电脑分散控制 c）网络控制
（1）数据传输总线
所谓数据传输总 线，就是指在一 条数据线上传递 的信号可以被多 个系统共享，从 而最大限度地提 高系统整体效率， 充分利用有限的 资源。
1986年12月欧洲车采用LAN
VNP开发CCD开发 北美北美
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
MOST开发CCD开发 VAN开发
美国车采用
1991 1992 1994 1995～
CAN开发
DDBDDB Octical 开发
J1850VAN
欧洲车采用 日本车采用 SAE认可ISO标准
TIT计算机技术公司
TTCAN（Time Triggered 重视安全、按用途分类的控制用LAN协议时间
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
● 1．数据总线 ● 数据总线是模块间运行数据的通道，即所谓的信息高速公
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
分级式网络布局
编辑ppt
21
1.2.1 汽车对通信网络的要求
分开式编辑网pp络t 布局
22
1.2.1 汽车对通信网络的要求
2．数据通信
连接到车载网络的各个ECU按需要从总线上接收最新的信息以 操纵各个系统。
汽车内ECU之间与办公用微机之间的数据传输特征不尽相同， 主要差别在于传输频率。汽车内ECU之间的数据传输频率是变 化的，在一个完善的汽车电子控制系统中，许多动态信息必须 与车速同步。为了满足各子系统的实时性要求，有必要对汽车 公共数据实行共享，如发动机转速、车轮转速、油门踏板位置 等。但每个ECU对实时性的要求是因数据的更新速率和控制周 期不同而不同的。
编辑ppt
13
1.1.3车载网络系统的发展史
1986-1989年间，在车身系统上装有了利用铜线的网络。 1987年，作为集中型控制系统，日产公司的车门相关系统 ，GM公司的车灯控制系统已处于批量生产的阶段。
在这段时期内，德国的Bosch公司提出了汽车车载局域网 （LAN）的基本协议，该协议即为控制器局域网（ Controller Area Network)，简称为CAN。目前控制系统 局域网中应用最广的标准就是CAN。接着，美国汽车工程 师学会提出了J1850。
编辑ppt
17
1.1.4典型车载网络系统的结构与组成
编辑ppt
18
1.1.4典型车载网络系统的结构与组成 风云2CAN总线网络图
编辑ppt
19
1.1.4典型车载网络系统的结构与组成
汽
车
车
载
意 图
网 络 系
统
结
构
示
编辑ppt
20
1.2 车载网络系统的要求及应用
1.2.1 汽车对通信网络的要求
3
1.1 认识车载网络系统
2020/12/30
编辑ppt
4
1.1 认识车载网络系统
中央控制单元的车
不使用网络情况
三个控制单元的车
2020/12/30
编辑ppt
5
1.1 认识车载网络系统
2020/12/30
编辑ppt
带有三个 控制单元 的CAN 驱动网络
6
1.1 认识车载网络系统
pt
11
1.1.2车载网络系统的作用
车载网络优点
布线简化降低成本（减轻车重） ☞更少的线束 ☞ 更多的功能 ☞ 更少的空间需求
电控单元之间交流更加便捷 传感器数目减少，实现信息资源共享 提高汽车总体运行可靠性
编辑ppt
12
1.1.3车载网络系统的发展史
从1980年起，汽车内开始装用网络。1983年，丰田 公司在世纪牌汽车上最早采用了应用总线的车门控 制系统，实现了多个节点的连接通信。此系统采用 了集中控制方法，车身ECU对各个车门的门锁、电动 玻璃窗进行控制。
汽车车载网络系统检修
2020/12/30
编辑ppt
1
第1章 车载网络系统基础知识
第2章 常用车载网络信息传输系统 第3章 大众车系车载网络系统检修 第4章 奥迪车系车载网络系统检修 第5章 丰田多路传输系统检修
2020/12/30
编辑ppt
2
第1章 车载网络系统基础知识
2020/12/30
编辑ppt
很多汽车采用了多个电控系统，如奔驰600SEL采用了 20多个电控模块。
为了提高汽车综合控制的准确性，控制系统迫切需要 输入、输出信号/数据共享。当电控模块共享输入信息 时，就能对汽车进行更为复杂的控制。
2020/12/30
编辑ppt
7
1.1.2车载网络系统的作用
为了简化线路，提高各电控单元之间的通信速度，汽 车制造商开发设计了新的总线系统，即车载网络系统， 把众多的电控单元连成网络，其信号通过数据总线的 形式传输，可以达到信息资源共享的目的。
编辑ppt
9
1.1.2车载网络系统的作用
在追求汽车使用性和小型化的今天，粗大的线束不但占用了 汽车上宝贵的空间资源，而且越来越难被安装在隐蔽位置。 这样将会导致电控单元的端子数增加、线路日趋复杂、故障 率增多、汽车工作的可靠性下降、维修困难等后果。
编辑ppt
10
1.1.2车载网络系统的作用
为了提高信号的利用率，要求大批的数据信息能在不同的电 子单元中共享，汽车综合控制系统中大量的控制信号也需要 实时交换。传统的电器系统大多采用的点对点的单一通信方 式，已远不能满足这种需求。针对上述问题，在借鉴计算机 网络和现场控制技术的基础上，汽车网络技术应运而生。
编辑ppt
15
1.1.3车载网络系统的发展史
主要网络标准
编辑ppt
16
1.1.4典型车载网络系统的结构与组成
典型的汽车车载网络系统的结构
l-ABS模块 2-动力系统控制模块（PCM） 3-电子自动温度控制（EATC） 4-集成控制板（ICP）5-虚像组合仪表 6-照明控制模块（LCM） 7-驾驶员座椅模块（DSM）8-驾驶员车门模块（DDM） 9-移动电话模块 10-汽车动态模块
今后，当对汽车引入智能交通系统（ITS）时，由于要与车 外交换数据，所以在信息系统中将采用更大容量的网络，例 如
DDB/Optical(Domestic Digital Bus/Optical),
MOST(Media Oriented System Transport),
IEEE1394等。
日本也提出各种各样的网络方案，丰田、日产、三菱、本
田以及马自达公司都已处于批量生产的阶段，但没有统一
以车身系统为主的控制方式。
编辑ppt
14
1.1.3车载网络系统的发展史
现在欧洲又以与CAN协议不同的思路提出了控制系统的新协 议TTP(Time Triggered Protocol),并在X-by-wire系统即线 控操作中开始应用。为实现音响系统的数字化，建立起将音 频数据和信号系统综合在一起的AV网络。由于这种网络须将 大容量的数据连续输出，故这种网络上将采用光缆。
车载网络系统的出现同时也提高了汽车综合控制的准 确性，当电控单元共享输入信息时，就能对汽车进行 更为复杂的控制。例如，发动机控制单元可以利用来 自安全气囊控制单元的碰撞信号来决定电动燃油泵控 制电路是否需要被切断。
2020/12/30
编辑ppt
8
1.1.2车载网络系统的作用
随着电子技术的迅速发展和在汽车上的广泛应用，汽车电子 化程度越来越高，汽车上的电控装置也越来越多，例如电子 燃油喷射装置、防抱死制动装置（ABS）、驱动防滑系统（ ASR）、电控自动变速器、安全气囊、主动悬架、电动门窗 等。集成电路和单片机在汽车上的广泛使用，大大增加了汽 车上的电子控制器的数量，使得线路越来越复杂。