第一章 车载网络基础知识
模块1-车载网络技术认识
MOST合作组织 1394工业协会
5
一、车载网络技术概述
表1-2 几种车载网络的开发年份、发表年份与采用情况
年份
-1986
1988 1991 1992 1994 1995~至今 2000~至今
车载网络 DDB开发 CAN开发 VNP开发CAD开发 MOST开发VAN开发 CAN开发 DDBDDB/Optical开发 J1850VAN
一般包括4个方面内容，物理、电气、逻辑和过程。
7.网关：网关是汽车内部通信的核心，通过它可以实现在不同的总线、模块和网络相互间通信、信息的共享以
及实现汽车内部的网络管理和故障诊断功能。
8.链路（传输媒体）：链路指网络信息传输的媒体，分为有线和无线两种类型，目前车上使用的大多数都是有
线网络。通常用于局域网的传输媒体有双绞线、同轴电缆和光纤，
典型参数
表1-3 典型参数允许响应时间
允许响应时间
典型参数
允许响应时间
发动机喷油量 发动机转速
10ms 300ms
进气温度 冷却液温度
20s 1min
车轮转速
1-100s
燃油温度
10min
16
二、车载网络技术的应用
2.车载网络系统在汽车上的应用 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、安全系统和信息系统。
62356-汽车车载网络技术-第一章-概述
图1-1 常规方法布线与采用总线方式布线 a)常规布线 b)CAN总线布线
1
第二节 车载网络的发展
历程
2
3
4
5
6
7
第二节 车载网络的发展历程
自1980年起,汽车上开始装用车载网络。 1983年,博世公司开发了汽车总线系统,即CAN。 1986—1989年,汽车车身电气系统装用了以铜导线作为网线连接的 车载网络系统 1992年,奔驰汽车公司作为世界上第一个CAN总线技术的公司,将 CAN总线装配在客车上。 1993年,ISO公布了CAN协议的国际标准ISO 11898以及ISO 11519。 2000年,欧洲以与CAN协议不同的思路提出了控制பைடு நூலகம்统的新协议— —基于时间触发的协议(TTP),并在X-by-Wire系统上开始应用。
第四节 网络技术在汽车上的应用
4.信息(娱乐)系统 为了实现即插即用,将各种网络与总线相连,根据汽车平台选择并建立所需 要的网络,典型的车载网络如图1-4所示。
图1-4 典型的车载网络
12 34
第五节 车载网络5的 6 7
发展趋势
第五节 车载网络的发展趋势
1. DDB Optical光纤 DDB Optical是一种光纤通信系统,使用者可以将娱乐及信息产品与中央控 制系统整合,不会与中央控制系统相互抵触。DDB光纤网络采用光纤以光波传 输数据,数据按次序在光纤网络中传输,主要用于收音机、卫星导航、CD、音 控放大器、移动电话和道路交通导航系统等。 采用DDB光纤网络可减少传输信号失真,线路无损耗。车辆其他用电设备产 生高频干扰电流以及静电等对DDB光纤传输网络不构成干扰。 目前,DDB Optical应用在车身网络上,特别是数字影音和导航系统,其特点 在于激活时,即自我组态,且新、旧的DDB Optical装置都相融于车身网络。
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
第一章车载网络基础知识
高
典型的现代汽车车载网络
四、车载网络系统的通信协议
1、通信协议的内容
2、接口与实体：是为两个系统，设备或部件之间连 接服务的数据流穿越的界面。 有多少针脚 实体就是能够发送或接收信息的东西
四个方面的内容 （1）物理：多少个针脚 （2）电气：电路信号的电压、宽度及他们的时间关
总线结构
• 2、CAN：控制器局域网（Controller Area Network ）国际上应用最广泛的现场总线之一， 可提供高达1Mbit/s的数据传输速率。
• 3、局域网：
常用术语
• 4、多路传输：同一通道或线路上同时传输多条信 息。
• 5、模块/节点:就是电子装置。简单的如温度和压 力传感器，复杂的如计算机。
• 6、网络
常用术语
• 7、网关
常用术语
8、通信协议 9、帧 10、传输速率
常用术语
11、总线负荷：总线占用时间与较长探测时间的比 值，这种负荷以%的形式表示。
12、反应时间：总线上发出信息请求的瞬间和该信 息实际发出的瞬间的总和。 总线占用—等待 同时请求—优先级
三、车载网络系统的应用形式
图1-31 采用数据总线进行信息传输（只需2个线束插接器，17根电线）
网络传输
CAN数据总线的构成
AUDI A6L乘用车控制单元的安装位置
五、典型车载网络系统的结构和组成
车载网络的意义
解决了线束和插接器增多带来的问题； 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。
表1-1 主要车载网络基本情况
几种车载网络的成本比例及通信速度比较
车载网络
3．总线速度
通常用比特率表示数据总线的速度。比特率
是每秒传输的二进制的位数，其单位是位每 秒（ b／ S）。 传输速度快并不能说明一切，高速数据总线 及网络容易产生电噪声，（电磁干扰），这 种电噪声会导致数据传输出错。
一般设计总线的传输速度有三种基本形式：
即低速型（A级）、中速型（B级）和高速型 （C级）。
（5）网关 一种具有特殊功能的计算机。 网关的作用如下。 1）它可以把CAN的数据转变为可以识别 OBDⅡ诊断数据语言，方便诊断。 2）低速的CAN和高速CAN需要做到信息共 享，就必须在车上加装一个网关。 3）与电脑中的网关作用是一样的，负责接收 和发送信息。 4）激活和监控CAN网络工作状态。 5）实现车辆数据的同步性。
4．传输介质
（1）双绞线
双绞线是由两根各自封
装在彩色塑料套内的铜 线扭续而成的 。 双绞线分为屏蔽型 （STP）和非屏蔽型 （UTP）两类。 在汽车网络中，许多汽 车制造商都使用专用的 双绞线。
（2）光纤
光纤是有线传输介质中性能最好的一类
。
（3）同轴电缆 电缆的中央是一条单根的铜导线，其外部被一层绝 缘材料包围着，在这种绝缘介质的外部是一个网状 金属屏蔽层。网状金属屏蔽层既可以屏蔽噪声，也 可以做信号的地线，最外面一层是塑料封套。 光纤以其抗电磁干扰能力强、信号传输速度快和音 频响应好等优点，将逐渐取代传统的同轴电缆和双 绞线。
（2）节点故障
它包括软件故障即传输协议或软件程序有缺
陷或有冲突，从而使汽车多路信息传输系统 通讯出现混乱或无法工作，这种故障一般成 批出现，且无法维修。硬件故障一般由于通 讯芯片或集成电路故障，造成汽车多路信息 传输系统无法正常工作。
车载网络系统简介
• 1. 2. 1 A级总线协议标准
表1-2各类典型汽车总线标准、协议特性和参数
类别
A类
名称
UN
所属机构 用途 介质
媒体访问
Motorola 智能传感器
单根线
4/从
错米检测 数据长度
8位CS 8字节
位速率（bps）
20K
总线最大枚度：
40m
最大节点数
16 •
成本
低
B类 ISO11519-2
ISO/SAE 控制、诊断
信息系统通信协议’以欧洲为中心 信息系统通_________
通信速度
1Mbps
1Mbps 41.6Kbps
20Kbps
25Mbps
[Mbps 10Mbps 5Mbps 5.6Mbps
22.5Mbps 100Mbps
第1章车载网络系统简介
・1.1.2技术术语 • 1.多路传输
•多路传输一在同一通道或线路上同时传输多条信息。
CRC 0〜8字节
250K 40m 32
多媒体 DDB (MOST) PHILIPS 数据流控制 光纤 TOKEN RING CRC
12M 〜25M 无限制
24
高
X-by-Wire 安全
Flexray Safety bus
BMW&DC 线控制 双线
• 3.数据总线(BUS, Bus)
・模块间运行数据的通道，即所谓的信息高速公路。如果模块可 以发送 和接收数据，则这样的数据总线就称为双向数据总线。 汽车上的信息 蒿速公路实际是一条或两条导线。
・为了抗电子干扰，双线制数据总线的两条线是绞在一起的。各 汽车制 造商一直在设计各自的数据总线，如果不兼容，就称为 专用薮据总线。
第一章 概论【车载网络及信息技术】
表1-1 车载网络分类
网络分类 位传输速率
应用范围
主流协议
A级 B级 C级 D级
E级
< 20 kb/s 20 ~ 150 kb/s 0.125~ 25Mb/s 25 ~150 Mb/s 10Mb/s
只需传输少量数据的场 合如刮水器的开闭控制
LIN
信号多实时性低的单元 如车灯、车窗控制
低速CAN
5
第一节 汽车通信及信息技术
图1-2是线控系统的基本结构原理，操纵意图通过人机接口转换为 电信号传到执行机构，由执行机构控制功能装置；传感器感知功 能装置状态，通过电信号传给人机接口，反馈给驾驶人员。
图1-2 线控过程示意图
6
第一节 汽车通信及信息技术
2. 车载信息技术发展 车载信息系统（In-vehicle Infotainment）是基于计算机、卫
27
第二节 计算机网络与通讯技术介绍
三、局域网络(LAN) 1. 局域网络概念 局域网是在一个有限区域内连接的计算机网络，一般这个区域具 有特定的职能，通过这个网络实现这个系统内的资源共享和信息 通讯。汽车上的网络应当是局域网与现场总线（Field Bus）之间的 一种结构。数据传输速度一般在10~103 K bps范围，传输距离在几 十米范围。
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第二节 计算机网络与通讯技术介绍
2. 局域网络结构 物理层的信号传输介质、网络的拓扑结构和介质访问控制协议决 定了一个局域网的性质和功能。信号传输介质和网络拓扑结构在 很大程度上决定了局域网的数据传输速度、传输距离以及节点数 等指标。局域网络一般采用总线结构、环型结构和星型结构。
29
第二节 计算机网络与通讯技术介绍
34
第二节 计算机网络与通讯技术介绍
CANBUS 车载网络基础知识
CANBUS 基础知识介绍
⑤ 总线错误 错误检测
CANBUS 基础知识介绍
⑤ 总线错误 故障Βιβλιοθήκη 定汽车网络在奇瑞的发展应用
①CANBUS协议在奇瑞技术规范中的体现 ②汽车网络在奇瑞车型中的应用 ③奇瑞汽车网络技术发展探讨
汽车网络在奇瑞的发展应用
① CANBUS协议在奇瑞技术规范中的体现 硬件规范 整车网络拓扑图 网络管理规范 信号列表 分布式功能 测试规范
简化车内连线的同时，使车内信息与资源得到共享 读取故障码对其进行故障诊断，使整车维修工作变得简单
汽车数据总线技术概述
④ 汽车网络起源于上世纪80年代，目前在国内外得到广泛应用。
Flexray在新宝马X5中已得到应用
汽车数据总线技术概述
汽车网络应用的线束开发对比
CANBUS 基础知识介绍
①简介 ②帧类型 ③编码 ④报文传输 ⑤总线错误
CANBUS 基础知识介绍
① 简介 概述：CAN（The Controller Area Network）控制器局域网为 串行通讯协议，CAN 的应用范围很广，在汽车电子行业里， 使用CAN 连接发动机控制单元、传感器、防刹车系统、等等， 其传输速度可达1 Mbit/s。
Immo
TDM
终端电阻
ICU
FISU
DLC
TCU
终端电阻
CLM (F)
Head Unit(DVD radio, navigatio n,solid 6 CD)
350
主显示屏 （8” Front display）
300
Video switch box
TPM
EMS
ABM (*) CLM
1 车载网络技术概述
图2-13 并行传输
1—发送装置；2—数据；3—接收装置；MSB—最高值数位；LSB—最低值数位
4
2.串行传输
车载网络技术概述
图2-14 串行传输 1-发送装置；2-数据；3-接收装置
这些系统除需要互相通信，且信息传输量急剧加大。如果 依然采用传统的布线方式（图1-25），那么，对于复杂控制系 统，其连接电线（线束）的数量将急剧增加，甚至难以承受。
30
车载网络技术概述
图1-25 2个控制单元 之间传统的布线方式 （一对一布线）
对于复杂的控制系统，若采用传统布线方式（一对一布 线），将导致车上电线数目急剧增加，其质量将会占到整车 质量的4%左右。而且，数量庞大的线束、电线插接器也会降 低车辆电气系统的可靠性，使故障率加大。
④ 便于后续开发。采用开放式的汽车网络技术，为后续技术
的开发留有充分的余地。以后，随着技术的不断进步，新的
电子控制系统可以很方便地融入到已有的系统之中，而不必
对现有系统作太大的改动。
38
车载网络技术概述
同时，也便于 实现控制器与执行 器的就近安装，甚 至采用控制器与执 行器的一体化安装， 进一步节省了安装 空间，提高了控制 的实时性和控制精 度，从而实现了良 性循环。
以降低。同时，全车线束变细，也为安装其它新的部件预留 了空间。
② 降低生产成本。除了电线用量减少、耗铜量下降带来的成 本降低之外，网络技术所秉持的“信息共享、一线多能”也 充分发挥了每一条电线的作用，现实了“物尽其用”。
③ 提高工作可靠性。电线数量的减少，也使汽车电气系统的
线束插接器数量大大减少，由线束和插接器引发的断路、短 路、接触不良等故障的发生率也大大降低，整车电气系统的 工作可靠性得以提高。
汽车车载网络技术详解最新版习题库答案精品
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 (4)第三章子总线系统 (7)第四章网关与诊断总线 (9)第五章光学总线系统 (10)第六章以太网与FlexRay总线 (13)第七章大众奥迪车系车载网络系统 (15)第八章丰田多路通信系统 (16)第九章通用车系车载网络系统 (18)第十章汽车车载网络系统检修 (19)第十一章车联网 (20)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车内的有效空间、增加装配和维修的难度、提高整车成本，而且妨碍整车可靠性的提高。
2．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。
3．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。
4．通过接口连接不同设备时有点对点连接和多点连接两种连接方式。
5．如果将传输路径的控制功能主要分配给其中一个设备，则该设备就变为主控控制单元，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从属控制单元。
6．协议三要素是指语法、语义和定时规则。
7．总线上的比特编码（比特表示）可以通过非归零法（NRZ）、曼彻斯特法和脉冲宽度调制法（PWM）实现。
8．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。
二、选择题1．以下（A ）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 ）。
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（ B ）。
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（C ）。
模块1汽车车载网络技术认知
模块1 汽车车载网络技术认知
❖ 3．计算机网络技术功能 ❖ （1）资源共享 计算机网络技术所共享的资源包括计算机
软件资源、数据库资源、以及计算机硬件方面的资源。概 括起来就是信息资源、软件资源、数据资源以及硬件资源 ❖ （2）协同工作 所谓的协同是指计算机和用户之间或计算 机和计算机之间的系统工作，即某台计算机设备的任务量 过大，就把这台计算机设备上的任务分一部分计算机网络 系统中比较空闲的计算机来实施，使计算机网络的可用性 和可靠性大大地得到了提高。 ❖ （3）数据通信 计算机网络通信是指计算机和计算机之间 以及计算机和用户之间的通信。
模块1 汽车车载网络技术认知
❖ 4．计算机网络技术分类
一般的，计算机网络技术按网络范围划分为：局域网（ LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）。
（1）局域网 局域网（LAN）是指在一个局部的地理 范围中（方圆几千米内），将计算机、外部设备、数据库 相连接以此来组成计算机通信网。
（2）城域网 城域网（MAN）属于宽带局域网，使用 了与局域网相类似的技术。
模块1 汽车车载网络技术认知
❖ 2．汽车控制技术计算机网络化是必然趋势
随着计算机（电子控制单元）的大量引入，导致汽车 电子设备增加，使得汽车的制造和安装变得困难，制造成 本增加，而且线束的增加不利于汽车轻量化设计，扩大了 粗大的线束与汽车有限的可用空间之间的矛盾，同时也存 在冗余的传感器，大量的连接器导致可靠性降低，同时使 汽车运行可靠性降低、故障维修难度增大。这在一定程度 上影响了计算机技术在汽车上的应用。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 统线路已远远不能满足这种需求。
（3）广域网 广域网（WAN）也称为远程网，广域网 的跨度比较大，它既可以是一个国家内不同地区的相连接 ，也可以是不同国家的相连接，形成国际性的远程网络（ 如Internet）。
第1章 车载网络系统概述PPT课件
色的线分别代表什么车载总线？
1-6：请说明宝马E60所包括的总线类型？
2020/11/15
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本章结构
1.1 为什么会出现车载总线系统
1.2 汽车网络的分类及发展趋向
1.3 车载总线技术的优势点 与市场前景
9
2020/11/15
图1 所示奥迪A4 轿车车用网络系统包含了
上述五类网络中的A类网络LIN、B 类网络
低速 CAN、C类网络高速 CAN、D类网络
MOST及蓝牙 bluetooth 等技术.下面分别介
绍.
思考1-1.请举出用于汽车的A、
B、C类网络各2个？
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2020/11/15
对于D和E类网络标准,综合考虑功能和位传 输速率等因数，现有的汽车总线可分为多 媒体信息系统总线、安全总线和诊断系统 总线。
UART总线是异步串口，因此一般比同步串口SPI的结构要复杂很多，一般由波特率产生器(产生的 波特率等于传输波特率的16倍)、UART接收器、UART发送器组成，硬件上由两根线，一根用于发 送，一根用于接收。 显然，如果用通用IO口模拟UART总线，则需一个输入口，一个输出口。
第三，从第二点明显可以看出，SPI和UART可以实现全双工； SPI接口和上面UART相比，多了一条同步时钟线，上面UART的缺点也就是它的优点了，对通信双
种容错策略， 提供容错的时间同步以及广泛的错
误检测机制，同时还提供节点的恢复和再整合功
能。其采用光纤传输的工程化样品速度将达到 25Mbps。TTP /C 支持时间和事件触发的数据传 输。TTP管理组织TTAGroup成员包括奥迪、SA、 Renault、NEC、TTChip、Delphi等。
车载网络技术讲义
第1章绪论1.1 计算机网络基础知识1.1.1 计算机网络基础知识1. 计算机网络的定义计算机网络定义为“以相互共享资源(硬件、软件和数据等方式)、以计算机间传输信息为目的而连接起来、且各自具备独立功能的计算机系统之集合”。
“广义的”计算机网络是在协议控制下由一台或多台计算机、若干台终端设备、数据传输设备以及便于终端和计算机之间或者若干台计算机之间数据流动的通信控制处理机等所组成的系统之集合。
这个定义，表明计算机网是在协议控制下通过通信系统来实现计算机之间的连接。
网络的终端有很多并非是传统意义上的计算机或终端设备，可能是嵌入冰箱中的一个基于微处理器的控制模块，也可能是埋在交通路口马路地下的一个智能传感器。
2．计算机网络的类型（1）按跨度分类从网络范围或网络上终端之间的距离角度，可以将计算机网络分为局域网、城域网和广域网三种类型。
●局域网（Local Area Network, LAN）局域网是在一个有限区域内连接的计算机网络，它所覆盖的地区范围较小。
局域网是最常见、应用最广的一种网络。
一般是在一个特定的局部单位内连接的网络，局域网在计算机数量配置上没有太多的限制。
在网络所涉及的地理距离上一般来说可以是几米至10公里以内，传输速率在102-105Kbps范围。
局域网一般位于一个建筑物或一个单位内，不存在寻径问题。
这种网络的特点就是：连接范围窄、用户数少、配置容易、连接速率高。
常见的有以太网（Ethernet）、令牌环网（Token Ring）、光纤分布式接口网络（FDDI）、异步传输模式网（ATM）以及最新的无线局域网（WLAN）。
汽车上的网络是多个局部网络的互联结构。
●城域网（Metropolitan Area Network，MAN）这种网络一般来说是在一个城市，但不在同一地理小区范围内的计算机互联。
这种网络的连接距离可以在10-100公里。
MAN与LAN相比扩展的距离更长，连接的计算机数量更多，在地理范围上可以说是LAN网络的延伸。
现代汽车构造 任务18.7 车载网络基础知识
图18－50 典型的车载网络结构 1-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(1CP)； 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
图18-51 车载网络控制系统 EFI-电子燃油喷射系统；ABS-防抱死制动系统；4WS-四轮转 向系统；4WD-四轮驱动系统；ASUS-有源悬架系统
车身系统用CAN总线主要连接对象是4 门以上的集控锁、电动门窗、后视镜和厢 内照明灯等。有些先进的轿车除了上述2根 CAN总线外，还有第3根CAN总线，它主要 负责卫星导航及智能通信系统。 目前，驱动系统用CAN总线和车身系 统用CAN总线这。2根总线彼此之间是相互 独立的。今后工程技术人员将逐步克服技 术障碍，设置“网关，在各根CAN总线之 间搭桥实现资源共享，将各个数据总线上 的信号反馈到仪表板总成上的显示屏上。
图18-55 分开式网络布局
表18-3 典型参数允许响应时间
典型参数 发动机喷 油量 发动机转 速 车轮转速
允许响应 时间 10ms 300ms 1s-100s
典型参数 进气温度
允许响应 时间 20s lmin ≈10min
冷却液温 度 燃油温度
四、车用局域网系统的应用与形式 车用局域网的应用例子非常多，以致无法 简单地加以说明。按照应用加以划分，车用网 络大致可以分为4个系统：车身系统、动力传 动系统、安全系统、信息系统，如图18-56所 示。
（三）安全系统 这是指根据多个传感器的信息使安全气 囊启动的系统，因此使用的节点数将急剧地增 加。对此系统的要求是：成本低、通信速度快、 通信可靠性高。 （四）信息(娱乐、ITS)系统 对信息系统通信总线的要求是：容量大、 通信速度非常高。因此，通信媒体应该采用光 纤还是应该采用铜线。图18-57所示为典型的 车用网络。
第章汽车车载网络技术认知
第章汽车车载网络技术认知随着科技的不断进步和我们对数字化生活的需求增加，汽车行业也在不断演化。
汽车车载网络技术是其中一个重要的发展方向。
本文将为大家介绍汽车车载网络技术的认知和应用。
汽车车载网络技术是指将网络技术应用于汽车的通信与娱乐系统中，在整车控制、信息交流和娱乐功能等多个方面为驾驶员和乘客提供便利与娱乐。
车载网络技术的发展使得汽车成为了一个移动的信息终端，能够连接到互联网，实现诸如导航、音频视频娱乐和智能驾驶等功能。
首先，汽车车载网络技术在导航方面的应用逐渐成熟。
传统的导航系统只能给出最短路径或最快路线，而车载网络技术则可以通过连接互联网和运用实时交通信息，为驾驶员提供更智能的导航服务。
通过车载导航系统，驾驶员可以根据实时路况选择最优路线，避免拥堵，提高行驶效率。
其次，车载网络技术在与智能手机连接方面表现出越来越强的实用性。
驾驶员和乘客可以通过车载系统连接智能手机，在车内进行通话、发送短信、播放音乐等操作，避免因看手机而分心驾驶的安全隐患。
同时，车载网络技术还可以通过手机应用提供更多的服务，如在线点歌、在线订餐等，使行车过程更为便捷、舒适。
除了导航和与智能手机的连接，车载网络技术还可以实现车辆远程监控。
通过与互联网的连接，车主可以通过手机远程监控车辆的状态和位置，避免因遗忘锁车等问题导致车辆被盗的情况发生。
此外，一些高端车辆的车载网络技术还可以实现远程控制车辆的启动、熄火以及空调、音响等设备的控制，使驾驶员能够在一定程度上实现远程控制。
值得一提的是，车载网络技术的发展也为汽车行业带来了挑战。
首先是安全问题。
由于车载网络技术涉及到车辆的控制和隐私信息的传输，一旦遭到黑客入侵，将带来巨大的安全风险。
因此，汽车制造商和网络安全公司需要共同努力，加强车载网络技术的安全性，保护用户信息和驾驶员的个人安全。
此外，人们也对车载网络技术的使用引发分心驾驶的担忧。
虽然车载系统通过语音识别等技术减少了驾驶员使用手机的频率，但仍然存在分心驾驶的风险。
第 章汽车车载网络技术认知
第章汽车车载网络技术认知随着科技的发展和人们对便捷生活的需求，汽车车载网络技术逐渐成为汽车行业的热门话题。
汽车车载网络技术可以为驾驶员和乘客提供更多功能和服务，使车辆更加智能化和互联化。
本文将对汽车车载网络技术进行认知和介绍。
一、汽车车载网络技术的定义和作用汽车车载网络技术指的是将车辆与互联网相连接，实现车内外信息的交互和数据的传输。
通过这种技术，车辆不仅可以实时获取和显示相关信息，也可以与其他车辆、交通设施以及智能终端进行通信，实现共享和协同。
汽车车载网络技术的作用主要体现在以下几个方面：1. 提供导航和定位服务：借助车载网络技术，车辆可以实时获取地图、交通信息和导航服务，帮助驾驶员更好地规划行车路线和避开拥堵。
2. 实现车辆远程控制：通过手机等智能终端，驾驶员可以随时远程监控和操作车辆，实现远程解锁、空调调节等功能，提高驾驶的便利性和舒适度。
3. 提供车内娱乐和互动服务：车载网络技术可以为乘客提供丰富多样的娱乐内容，如音乐、电影、游戏等。
同时，乘客还可以通过车载网络与社交媒体、即时通讯工具进行互动和分享。
4. 实现车辆安全和驾驶辅助：车辆通过车载网络可以接收和发送安全警报和预警信息，提醒驾驶员注意道路状况和危险。
同时，车载网络还可以为驾驶员提供驾驶辅助功能，如自适应巡航、车道偏离预警等，提高驾驶的安全性和舒适性。
二、汽车车载网络技术的应用和发展趋势目前，汽车车载网络技术已经在各大汽车厂商和科技公司得到广泛应用。
许多车型都配备了车载导航系统、智能语音助手以及蓝牙无线连接等功能。
而随着5G技术的普及和新一代智能终端的出现，汽车车载网络技术的应用前景更加广阔。
未来汽车车载网络技术的发展趋势主要包括以下几个方面：1. 智能化和人工智能应用：随着人工智能技术的快速发展，车载网络将更加智能化，能够通过语音和人机交互更好地理解驾驶员和乘客的需求，提供更加个性化和智能的服务。
2. 云端服务和大数据应用：将车辆的数据通过车载网络上传到云端，可以为制造商和服务提供商提供更多数据支持，优化车辆的使用和维护，同时也为用户提供更加精准和有针对性的服务。
车载网络通信基础知识
网关／帧
因为车上用这么多的总线和网络，所以必须有一种有特殊功能的计算机达到信息共享和不产生协议间的 冲突，实现无差错的数据传输，这种计算机就叫做网关。
帧
为了可靠的传输数据，通常将原始数据分割成一定长度数据单元，把这些数据传输的单元，成为帧。帧 由几部分组成，不同的部分执行不同的功能。如包括有：同步信号、错误信号、流量控制。
车载网络通信基础知 识
传统汽车电器连接
汽车中电器的技术含量和数量是衡量汽车性能的一个重要标志。汽车电器技术含量和数量的增加，
意味着汽车性能的提高。但汽车电器的增加，同样使汽车电器之间的信息交互桥梁———线束和与其配套
的电器接插件数量成倍上升。在1955年平均一辆汽车所用线束总长度为45米；而到了2002年，一辆汽车
他是国际应用最广泛的总线之一。
CAN总现在汽车中的应用
总线的分类
其中的系统总线，即通常意义上所说的总线，一般又含有三种不同功能的总线，即数据总线DB（Data Bus）、地址总线AB（Address Bus）和控制总线CB（Control Bus）。
有的系统中，数据总线和地址总线是复用的，即总线在某些时刻出现的信号表示数据而另一些时刻
8位微机的地址总线为16位，则其最大可寻址空间为2^16＝64KB，16位微型机（个人觉得很有必要解释下
x位处理器的意思：一个时钟周期内微处理器能处理的位数（1 、0）多少，即字长大小）的地址总线为20
位，其可寻址空间为2^20＝1MB。一般来说，若地址总线为n位，则可寻址空间为2^n字节。
“控制总线CB”用来传送控制信号和时序信号。控制信号中，有的是微处理器送往存储器和I／O接口
今后网络协议的发展
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7、网关
常用术语
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8、通信协议
常用术语
9、帧
10、传输速率
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常用术语 11、总线负荷：总线占用时间与较长探测时间
的比值，这种负荷以%的形式表示。
12、反应时间：总线上发出信息请求的瞬间和 该信息实际发出的瞬间的总和。 总线占用—等待 同时请求—优先级
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三、车载网络系统的应用形式 1、汽车对通信网络的要求 ❖组网 ❖通信：连接到车载网络的各个ECU按需要从
33
总线结构
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2、CAN：控制器局域网（Controller Area Network ）国际上应用最广泛的现场总线之一 ， 可提供高达1Mbit/s的数据传输速率。
3、局域网：
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常用术语 4、多路传输：同一通道或线路上同时传输多条
信息。 5、模块/节点:就是电子装置。简单的如温度和
压力传感器，复杂的如计算机。 6、网络
14
下面，以宝来（BORA ）汽车的驾驶员侧车门 控制单元为例，进一步 说明这一问题。
图1-30 采用传统的布线方式 （9个线束插接器，共45根电线
）
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图1-31 采用数据总线进行信息传输（只需2个线束插接器，17根电线）
16
网络传输
17
CAN数据总线的构成
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AUDI A6L乘用车控制单元的安装位置
3
传统式信息传递
4
随之产生的问题 线束和插接件的增加 ①线束的布置和装配越来越困难 ②增加了车身重量 ③增加了故障诊断和维修的难度
5
6
线束与插接件
7
8
9
整车线束布置
10
问题？
11
提出的解决方案 1、传感器信息共享和执行器资源共享的控制 系统 例如：发动机集成管理系统可以包括喷油、 点火、怠速、尾气排放、进气增压、冷却管 理和故障自诊断等功能
非常高
41
典型的现代汽车车载网络
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四、车载网络系统的通信协议 1、通信协议的内容
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2、接口与实体：是为两个系统，设备或部件之 间连接服务的数据流穿越的界面。 有多少针脚 实体就是能够发送或接收信息的东西
四个方面的内容 （1）物理：多少个针脚 （2）电气：电路信号的电压、宽度及他们的时
间关系 （3）逻辑：指定实现交流的规则
五、典型车载网络系统的结构和组成
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总线上接收最新的信息以操纵各个系统。如 发动机转速、车轮转速、油门踏板位置等。
40
在汽车上的应用
2、车载网络系统在汽车上的应用例子 动力传动系统（发动机，ABS/EDL，自动变
速器，安全气囊，四轮驱动和组合仪表） 车身系统（舒适CAN(中央控制单元及4个车
门控制单元)） 安全系统（安全气囊） 信息（娱乐、ITS）系统：容量大，通信速度
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二、车载网络系统的常用术语
1、数据总线：是电脑间运行数据的通道，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电脑（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。数据总线实 际是一条导线，或许是两条导线。 为了抗电子干扰，双线制数据总线的两条线 是绞在一起的。
低速总线
故障诊断 ECU
灯光控 刮雨洗涤 电动座 门锁防 电动车 后视镜 气候控 警告信 仪表显 制ECU 控制ECU 椅ECU 盗ECU 窗ECU 喇叭ECU 制ECU 号ECU 示ECU
28
29
表1-1 主要车载网络基本情况
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几种车载网络的成本比例及通信速度比较
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作业 1、车载网络的意义？
第一章 车载网络系统的基础知识
1
图1-22 汽车上的电子控制系统越来越多
2
一、车载网络系统的应用背景和发展史
1、车载网络系统的应用背景 汽车的功能要求越来越多，而这些功能的实
现大多是基于电脑控制的； 每个电脑需要与多个传感器、执行器之间发
生通信，而每一个输入、输出信号又可能与 多个电脑之间发生通信。
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五、典型车载网络系统的结构和组成
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车载网络的意义 解决了线束和插接器增多带来的问题； 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。
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2、车载网络系统的发展史 1986年2月bosch公司在美国汽车工程师协会（
SAE）汽车工程协会大会上介绍了一种新型 的串行总线---CAN控制器局域网，CAN全称 Controller Area Network
（做一个大电脑把它们管理起来
）
12
解决方案 2、开发设计新的总线系统(即车载网络)
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。 什么是数据总线
（利用联据总线：是电脑间运送数据的通道，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电脑（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。数据总线实 际是一条导线，或着是两条导线。 为了抗电子干扰，双线制数据总线的两条线 是绞在一起的。
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CAN
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总线结构
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控制器
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汽车电脑
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汽车电脑
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基于CAN总线的汽车电器网络结构
发动机 自动变 ABS/TCS 安全气 电控悬 巡航控 动力转 电机控 电池管
ECU 速器ECU ECU
囊ECU 架ECU 制ECU 向ECU 制ECU 理ECU
高速总线
E整EC整CU车U（车（控网控网制关制关器）器）
44
（4）过程：描述通信的过程
45
3、协议要素及其功能
协议三要素：语法，语义，定时规则
功能： ①差错检测和纠正 ②分块和重装 ③排序 ④流量控制
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4、车载网络的协议标准 按系统的复杂程度、信息量、必要的动作反 应速度、可靠性要求等将多路传输系统分为 低速（A）、中速（B）、高速（C）三类。
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