信息娱乐系统与车载网络-光纤通信系统
车载网络技术简介
第5章 车载网络技术简介
图5-9 环型网络拓扑结构
第5章 车载网络技术简介
3) 总线型网络拓扑结构
总线型网络即所有入网计算机通过分接头接入到
一条载波传输线上，如图5-10所示。 总线型网络拓扑结构的特点：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(受信道访问机制的 影响)。它适用于传输距离较短、地域有限的组网环境。 目前，局域网多采用此种方式。
第5章 车载网络技术简介
图5-8 星型网络拓扑结构
第5章 车载网络技术简介 2) 环型网络拓扑结构 环型网络是通过转发器将每台入网计算机接入网 络的，每个网络接口与相邻两个网络接口用物理链路 相连，所有转发器组成一个拓扑为环状的网络系统， 如图5-9所示。 环型网络拓扑结构的特点：实时性较高，传输控 制机制较为简单，但一个节点出故障可能会终止全网 运行，可靠性较差，网络扩充调整较为复杂。
第5章 车载网络技术简介 3．国内外多路总线传输系统的发展简史 早在1968年，艾塞库斯就提出了利用单线多路传输 信号的构想。 从1980年起，汽车内开始装用车载网络。 1983年，丰田公司在世纪牌汽车上采用了应用光缆 的车门控制系统。 从1986年起，在车身系统上装用了铜线传输媒介的 网络，并在日产和通用公司汽车的控制系统中得到应用。 20世纪80年代末，BOSCH公司和英特尔公司研制了 专门用于汽车电气系统的总线——控制器局域网 (Controller Area Network)规范，简称CAN。 接着，美国汽车工程师学会(SAE)提出了J1850通信 协议规范。
线方式，即电线一端与开关相接、另一端与用电设备相
通的方式，导致汽车上导线数目急剧增加，如图5-1所示。
汽车电子方面知识点总结
汽车电子方面知识点总结一、汽车发动机控制系统汽车发动机控制系统是汽车电子技术中的核心部分，它包括点火系统、燃油喷射系统、排气处理系统等。
发动机控制系统通过传感器采集发动机运行状态数据，经过处理后，控制执行器对发动机进行相应的调节，以达到最佳的燃烧效率和排放性能。
一些常用的传感器包括空气流量传感器、氧传感器、节气门位置传感器等。
1.1 点火系统点火系统用于产生高压电流，点火系统的工作主要分为两个阶段，第一阶段是在正时点以外的时刻将点火线圈充电，第二阶段是通过爆裂线圈产生高压电流，从而点燃发动机内混合气。
常用的点火系统包括分布式点火系统、直列点火系统、自适应点火系统等。
1.2 燃油喷射系统燃油喷射系统用于向发动机提供燃油，它的工作原理是通过控制喷油嘴的喷油时间和喷油量来实现最佳的燃油混合比。
燃油喷射系统有单点喷射系统、多点喷射系统、直接喷射系统等。
1.3 排气处理系统排气处理系统用于净化发动机排放气体中的有害物质，主要包括三元催化转化器、颗粒捕集器、氮化物还原器等。
这些装置可以有效地减少发动机排放的尾气中的有害物质，保护环境和人体健康。
二、汽车车身电子系统车身电子系统用于控制汽车的行驶和安全功能，包括车辆稳定控制系统、防抱死制动系统、牵引力控制系统、安全气囊系统等。
车身电子系统采用传感器和执行器来实现对车辆的监控和控制，以确保车辆的安全和稳定性。
2.1 车辆稳定控制系统车辆稳定控制系统是一种通过车辆各个部分的传感器和执行器来监测车辆的动态状态，当车辆出现超出司机控制范围的情况时，通过刹车和扭矩分配等方式来纠正车辆的行驶方向，提高车辆的稳定性和操控性。
2.2 防抱死制动系统防抱死制动系统是一种通过控制车轮的刹车力，防止车轮在紧急制动时出现抱死现象，保持轮胎与地面的最佳附着力，提高制动效能和操控性。
2.3 牵引力控制系统牵引力控制系统通过控制车轮的牵引力，使车辆在低附着情况下依然可以获得良好的牵引力，提高车辆的通过性和操控性。
《汽车车载网络技术详解 第2版》课件 第3章 常用车载网络系统的结构与原理
汽车检修技能提高教程从书
汽车车载网络 技术详解
目录
前言 第1章 车载网络系统基础知识 第2章 CAN总线传输系统 第3章 常用车载网络系统的结构与原理 第4章 光学总线系统 第5章 以太网与FlexRay总线 第6章 丰田汽车多路传输系统 第7章 奥迪大众车系车载网络系统 第8章 通用车系车载网络系统 第9章 本田多路集成控制系统 第10章 汽车车载网络系统检修
VAN互补数据对干扰的消除
2．电压水平
VAN互补数据对的信号形式
示波器显示的VAN信号
互补数据对形式的VAN信号
VAN信号接收-传输电路
VAN信号的接收过程
VAN信号的传输过程
3．诊断
VAN的物理层具备容错能力，因为它有3个共 用模式的比较器。这3个比较器用来将DATA 和DATAB与参照电压进行比较，以确定是否 存在故障
VAN入口的3个比较器
4．休眠/唤醒 VAN的物理层管理VAN数据总线的休眠/唤醒机制，为了实现这 种机制，VAN数据总线的线路接口提供3个主要接头以便完成以 下功能：
①主导由顾客操作引起的网络唤醒（例如：车辆解锁）；
②检测由另一个电脑造成的网络唤醒和允许正常功能运行；
③车辆从休眠状态解除情况下再次转入休眠状态。
9．VAN数据总线系统签收回复
VAN数据总线系统的签收回复是由数据发送 者激活和实现的。如果最后一个请求与一个 确切的电控单元相连接（“点对点”模式）， 它将激活签收回复命令。
【习题】1-2 车载网络系统分类与应用认知(教师版)
项目一车载网络系统基础认知任务二车载网络系统分类与应用认知一、填空题（4分/题，共36分）1A类网络是应用在控制模块与智能传感器或智能执行器之间的通信网络（子总线），其特点是一低传输位速率、低成本。
2.汽车信息娱乐和远程信息设备，特别是汽车导航系统，需要功能强大的操作系统和连接能力。
3.汽车多媒体网络和协议分为三种类型，分别是一低速、高速和无线。
4.高速主要用于实时的•&频和视频通信，如MP3、DVD和CD等的播放，所使用的传输介质是光纤。
5.E类网络一主要面向乘员的安全系统,其主要用于安全气囊系统，主要作用为：连接气囊、控制电脑、加速度计、安全传感器等装置,为被动安全提供最佳保障。
6.Bytef1ight不仅可以用于安全气囊系统的网络通信,还可用于X-by-Wire系统的通信和控制。
7.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，车载网络大致可以分为4个系统：动力传动系统、车身系统、安全系统和信息系统。
8.在动力传动系统内，利用网络将发动机舱内设置的模块连接起来，在将汽车的主要因素一一行驶、停止与转弯这些功能用网络连接起来时，就需要高速网络。
9.安全系统是指根据多个传感器的信息使安全气囊启动等的控制系统。
二、单选题（4分/题，共20分）1符合国际标准的B类总线是（A）。
A.低速CANB.J1850C.VAND.J1850和VAN2.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（B）。
A.115kbit∕s〜IMbit/s之间B.125kbit∕s〜IMbit/s之间C.135kbit∕s〜IMbit/s之间D.145kbit∕s〜IMbit/s之间3.汽车多媒体网络和协议的三种类型对应SAE分类相应为IDB-C、IDB-M和IDB-W,其传输速率为（C）oΛ.150kbit∕s-100Mbit∕sB.200kbit∕s-IOOMbit/sC.250kbit∕s-IOOMbit/sD.300kbit∕s-IOOMbit/s4.对其要求成本低、通信速度快、通信可靠性高的系统是（C）。
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。
第五章 车载以太网【车载网络及信息技术】
车载以太网
• 由于车载以太网的特点，在车辆上主要作为信息主干网络和车载 信息系统的通信网络，图5-1是一个以车载以太网为骨干网的车 上通信网络示例。
• 其中，车辆电子控制系统、动力传动系统以及车身控制等这些要 求实时性可靠性高、传输的数据短、数据量少的系统会仍继续使 用CAN、FlexRay等网络
第五章 车载以太网
• 车载通信技术的发展是从串行通信，到工业总线，再到 总线网络。随着车载电子控制和信息装置的增加以及信 息服务需求的不断增加，更高级的计算机网络的应用是 必然的。
• 多媒体、电子地图、INTERNET网络信息等在车上的应用 • 在车上使用以太网，并对其适当修改，既要保持以太网
的优势特点，又要满足车辆环境的要求，这就是所谓车 载以太网
• 7） 媒介访问方式为CSMA / CD（载波侦听多路访问冲突检 测），原理简单，技术易实现，网络中各工作站地位平等， 不需集中或优先级控制；
• 8） 传输速度为10 Mbps，100 Mbps或以上，目前千兆以太 网和万兆以太网已经投入使用；
• 9） EMC性能——可以根据不同的实际应用情况进行设计， 以满足OEM的EMC要求。
Ethernet Ethernet
Ethernet
6
图5-1：以车载以太网为骨干网的车上通信网络架构
7
第一节 以太网简介
➢一、定义 • 符合IEEE802.3规范的计算机网络就称为以太网。以太网最
早由Xerox（施乐）公司推出，于1980年DEC、Intel和Xerox 三家公司联合开发成为一个标准。以太网是应用最为广泛 的局域网，包括标准的以太网（10Mbit/s)、快速以太网 （100Mbit/s）和10G（10Gbit/s）以太网。它们都符合 IEEE802.3。
第4章智能网联汽车车载网络与互联技术
五、FlexRay技术
由于涉及动力、制动、转向控制等关键功能，线控系统对车用总线通信的 带宽、实时性和容错性提出了更高的要求。传统的CAN和LIN通信均不能满足 上述要求，因此，须须新的总线协议予以填补。
2000年9月，宝马、飞利浦、飞思卡尔和博世等公司联合成立了FlexRay 协会，旨在共同制定一种专为车内联网而设计的新型通信标准（即FlexRay）， 并推动其成为高级动力总成、底盘、线控系统的标准协议。自成立以来，协会 不断扩张，FlexRay 的开发工作也在宝马、戴姆勒、克莱斯勒、飞思卡尔、通 用汽车、恩智浦、博世和大众等核心合作伙伴的推动下大步前进。
二、车载网络的应用场景
与辅助驾驶域类似，人机接口（HMI）域用于与乘客交互的或娱乐性的应 用时，需要较高的通信带宽，但却可以容忍大时间延迟；然而当其作为控制命 令的接口时，它对于通信的实时性要求与动力总成、底盘控制系统是相同等级 的。 传统的上述不同控制域之间是相互独立的（无论是机械、电气还是计算机控 制）。但随着汽车逐步向自动化、智能化推进，如今汽车上的各个域在保持着 计算系统相对独立的同时，彼此之间有了更多的交互，需要传递大量的数据和 控制信息等，尤其是智能驾驶域。这也对车载网络的带宽、确定性时延以及架 构提出了新的需求。
二、车载网络的应用场景
【习题】1-1 车载网络系统认知(教师版)
项目一车载网络系统基础认知任务一车载网络系统认知一、填空题（4分/题，共36分）1.车载网络系统指的是车辆上装载的网络系统，具有共享信息，协同驾驶人员控制，以及进行必要的车内外信息交流的功能。
2.是汽车内部通信的核心，通过它可以实现各条总线上信息的共享，实现汽车内部的网络管理和故障诊断功能。
3.“唤醒”和“休眠”功能用于减少在关闭点火开关时蓄电池的额外能量消耗。
4.失效保护功能包括硬件失效保护功能和软件失效保护功能。
5.当系统的CPU发生故障时,硬件失效保护功能使其以固定的信号进行输出，以确保车辆能继续行驶。
6.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。
7.车载网络系统的本质是通过对车外以及车体情况的感知，实现信息从车外、车体到车内控制系统,车内人员的反应机制的信息流动。
8.随着汽车技术的发展，在汽车上采用的计算机微处理芯片数量越来越多，多个处理器之间相互连接、协调工作并共享信息，这样就构成了汽车车载网络系统。
9.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。
二、单选题（4分/题，共20分）1信息系统对于通信速率的要求更高，一般在（B）。
Λ.1Mbit/s以上102Mbit/s以上C.3Mbit/s以上D.5Mbit/s以上2.在汽车车载网络控制系统的结构中，ASUS是指（D）Λ.防抱死制动系统B.电子燃油喷射系统C.转向系统D.主动悬架系统3.不属于典型的汽车车载网络系统结构的是（D）Λ.ABS模块B.DDMC.PCMM4.不属于汽车车载网络控制系统结构的是（C）。
A.ABSB.4WSC.PBMD.4WD5.不属于车载电控系统所经历的阶段是（A）。
A.信息控制B.中央电脑集中控制C.多电脑分散控制D.网络控制三、判断题（4分/题，共24分）1.车身系统的控制单元多为低速电动机和开关量器件，对实时性要求低但数量较少，可使用低速的总线连接这些电控单元。
常用车载网络系统(CAN)
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常用车载网络系统
2.3 错误帧
错误帧的功能是对所发送的数据进 行错误检测、错误标定及错误自检。 错误帧由两个不同的域组成，第1个 域为不同控制单元提供错误标志的叠 加，第2个域是错误界定符。 错误标志包括主动错误标志和被动 错误标志两种形式。
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常用车载网络系统
2.4 过载帧
接收器在电路尚未准备好或在间歇 域期间检测到一个“显性”位时，会 发送过载帧，以延迟数据的传送。过 载帧包括过载标志和过载界定符两个 域。
10
常用车载网络系统
4.CAN总线的自诊断功能
①控制单元具有自诊断功能，通过自诊断功能还可识别出与 CAN总线相关的故障。 ②用诊断仪读出CAN总线故障记录之后，即可按这些提示信 息按图索骥、顺藤摸瓜，快速、准确地查寻并排除故障。 ③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，即确认故障已经被排除。如果想 要更新故障显示内容，必须重新起动发动机。 ④CAN总线正常工作的前提条件是车辆在任何工况均不应有 CAN总线故障记录。
电阻状态 高阻抗 低阻抗
总线电平 1 0
32
2）多个收发器与总线导线的耦合 常用车载网络系统
当有多个收发 器与总线导线耦合 时，总线的电平状 态将取决于各个收 发器开关状态的逻 辑组合。
收发器A 1 1 1 1 0 0 0 0 收发器B 1 1 0 0 1 1 0 0
图2-32
3个收发器接到一根总线导线上
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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。
载波通信与光纤通信技术
载波通信与光纤通信技术二战以后，军事有线通信技术取得了包括60年代产生的程控交换技术在内的一系列重大进步，其中比较突出的是载波通信与光纤通信技术。
载波通信就是利用频率分割原理，在一对线路上同时传输多路电话的通信。
其工作原理是：在发信端把各路电话信号分别对不同的载波频率进行调制，将各话路的频谱安排在各自不同的频位上。
在接收端，则进行相反的解调过程，把位于不同频位的各话路还原为话音频谱，实现载波多路通信。
载波通信除了传输电话信号外，还可以进行二次复用，即利用载波话路来传输电报、传真、数据等等。
载波通信有效的利用了有线通信的线路，扩大了信道的容量，提高了传输的速度。
在军事信息量不断增加、军事通信要求高效迅速的情况下，载波通信是一种极好的技术手段。
载波通信技术产生于20世纪初期，电子管和滤波器发明以后，为实现载波电话通信创造了技术条件。
同时，增音器和同轴电缆的发明又为载波通信的发展插上了翅膀。
1918年，在美国的匹茨堡到巴尔的线路上开通了第一个载波电话通信系统，每对线通3路电话。
到1938年，经过不断改进，可通12路电话。
在两次世界大战中，由于战争条件的限制，各参战国（除美国外）的长途有线通信发展很慢。
第二次世界大战结束初期，各国均建立了规模巨大的军用长途载波通信系统，通信容量从最初的每对线几路、十几路，发展到几十路、几百路。
20世纪60年代初，载波通信设备进入了半导体化阶段。
20世纪50年代初，单晶硅制备技术得到了突破性的发展，60年代各种晶体管电子元件相继诞生。
半导体晶体管的诞生是电子元件的第二次重大突破，它具有体积小、重量轻、耐震、寿命长、性能可靠、功耗低等电子管无法比拟的优点，有效地促进了电子技术的发展。
载波通信的半导体化进一步促进了军事载波技术的发展。
到70年代，随着半导体技术的进一步发展和同轴电缆材料与性能的提高，10800路载波电话系统在一些国家的军队中先后投入使用。
光纤通信是以激光作载体，以光纤维做媒介来实行信息传输的一种新型通信方式。
信息娱乐系统与车载网络-车载网络系统
第六节 车载网络系统
二、Lin总线
1、Lin总线主要组成部件及其功能 （2）LIN 从机控制单元
➢ 依靠从主机得到的头部信息来接收、传输或者忽略数据 ➢ 可以通过唤醒信号唤醒主机 ➢ 在接收数据时检查校验和 ➢ 在发送数据时生成校验和 ➢ 同步于主机的同步字节 ➢ 只有根据主机的需求才可以与其它从机进行数据交换 （3）传输导线——信息传递的载体
4、结合实车人为模拟CAN总线各种故障，然后通过示波器观察其故障波形 和正常波形有差异。记录对比各种故障情况下的波形，讨论总结CAN总线可 能出现的故障现象和对应诊断分析思路（参照课本内容）。
第六节 车载网络系统
二、Lin总线
Lin总线是一种以单线传输信息的主、从结构的总线系统，传输速 率为20Kbps。Lin从用户不能进行直接诊断，必须通过Lin总线主控单 元进行间接诊断。
第六节 车载网络系统
一、CAN总线
CAN-Bus是Controller Area Network的缩写，称为控制单元的局域网， 它是车用控制单元传输信息的一种传送形式。车上的布线空间有限，CANBus系统的控制单元连接方式采用铜缆串行方式。由于控制器采用串行合用方 式，因此不同控制器之间的信息传送方式是广播式传输。也就是说每个控制单 元不指定接收者，把所有的信息都往外发送；由接收控制器自主选择是否需要 接收这些信息。 1、CAN总线结构组成
一、CAN总线
3、CAN总线常见故障现象与诊断分析 CAN总线系统出现故障时，对于高速CAN（500Kb）整个系统所有控
制单元都无法到达。判断总线故障最有效的办法就是通过示波器来测量相 关总线的波形，然后通过波形来分析故障原因是什么。如果没有示波器也 可以用万用表来测量其通断和短路，同时结合依次断开CAN总线控制单元 来确定故障原因。
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 ）。
汽车信息娱乐系统
汽车信息娱乐系统汽车信息娱乐系统是指通过车载显示屏、音响与互联系统为驾驶员和乘客提供信息服务、音乐播放与视频娱乐的系统集成。
它利用汽车的室内空间和行驶时间,丰富乘员的视听体验,也通过网络为其带来更广阔的信息与服务。
汽车信息娱乐系统的发展不仅提高了驾乘舒适性,也为汽车品牌与产业链带来新的商业机会。
首先,液晶显示屏可以为乘员提供交通拥堵与道路信息提示。
通过连接导航系统与云端服务,可以显示详细的路况与导航路径信息。
也可在屏幕上展现目的地周边餐饮娱乐等服务,方便乘员规划行程。
中控屏幕的升级,使乘员可以更加直观全面地获取周边环境与服务信息。
其次,高品质音响系统带来的震撼音乐体验。
强劲的功放与高保真的音箱可以让乘员沉浸在高质量的音乐中。
特别是高清无损音乐的播放,可以让人尽享音乐的细腻之处。
无论在长途驾驶还是市区行驶,优质的音乐可以有效缓解疲劳,改善心情,为行程带来轻松愉悦的氛围。
再者,后排娱乐系统使乘员可以观看视频与电视等内容。
包括DVD 播放、网flix在线影视与电视频道等,可以让乘员随意选择喜爱的电影、电视剧与综艺节目。
特别对于乘坐的孩子来说,这可以有效缓解长途旅行的无聊与烦躁情绪,让其在旅途中也能得到娱乐与放松。
这提高了乘员长途旅行的舒适度。
此外,车载网络使乘员可以连接手机网络与WiFi,浏览网页、使用社交软件和进行视频聊天等。
这不仅方便了事业与生活的处理,也让乘员可以在行驶过程中保持与外界的联系与互动。
通过车载网络,汽车也可以实现更加广泛的联接与功能扩展,为乘员提供更加智能的互联服务与体验。
最后,信息娱乐系统的发展也带动了相关产业链的升级。
需要研发高性能的中控系统来管理各种信息与娱乐服务,需要更大屏幕与高清显示技术,需要高功率的音响与互联模块,也需要开发更加丰富的软件与内容服务。
这为电子技术、互联网服务与内容产业带来新的机遇与技术需求。
综上,汽车信息娱乐系统的发展丰富了乘员的行车体验,也推动了产业变革和技术进步。
常用车载网络系统(MOST)
MOST总线支持与汽车诊断系统的连接，可 以方便地对汽车进行故障诊断和远程监控。
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车载网络系统可以实时监控车辆状态，如油量、胎压、车速等，同时 还可以远程控制车辆，如开启空调、车门等。
安全保障
车载网络系统可以实时监测车辆周围环境，如行人、车辆、路况等， 并及时发出预警或采取相应措施，保障驾驶者和乘客的安全。
车载网络系统的分类
CAN总线
CAN总线是汽车内部最常用的通信协 议之一，具有高可靠性和实时性，主 要用于汽车内部传感器和执行器的通 信。
传输和控制。
MOST总线由德国宝马、奔驰和奥迪等汽车制造商共 同开发，并已成为国际标准。
MOST总线的特点
高带宽
MOST总线的数据传输速率高达 20Mbps，远高于其他车载网络系统。
实时性
MOST总线支持实时传输，确保了音 频和视频数据的实时传输和处理。
可靠性
MOST总线采用环形拓扑结构，具有 自动冗余功能，提高了系统的可靠性 和稳定性。
汽车中的低速网络连接，例如车辆诊断和网络管 理等功能。
04 FlexRay总线系统
FlexRay总线的概述
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FlexRay总线的定义
FlexRay是一种用于汽车内部通信的高速串行总 线系统，被广泛应用于汽车领域。
FlexRay总线的起源
FlexRay总线由BMW和戴姆勒-克莱斯勒共同开 发，旨在满足汽车行业对高性能、高可靠性和高 安全性的通信需求。
数据。
数据传输采用异步串行通讯方 式，每个数据帧包含起始位、 数据位、奇偶校验位和停止位 。
LIN总线支持多种传输速率，例 如20kbps、40kbps和 9600bps等。
浅谈汽车车载网络的应用网络
浅谈汽车车载网络的应用网络随着科技的不断发展，汽车产业也迎来了智能化和互联化的时代。
而在智能化和互联化的进程中，汽车车载网络的应用也变得越来越重要。
本文将从车载网络基本原理、车载网络的发展现状、车载网络的应用以及未来趋势等方面作一简要介绍。
车载网络基本原理在汽车车载网络中，不同的设备需要进行数据交换和控制信号的传输。
车载网络主要分为两个层次：控制层和信号层。
控制层主要传输车辆信息诸如车速、转速、油量等，而信号层主要传输音频、视频等媒体信息。
车载网络的应用都遵循着CAN和LIN等标准进行实施，以确保这些设备间的通信效率和数据安全性。
CAN总线是车载网络中最常用的一种通讯方式，它专门用于在控制层和信号层之间传递控制数据和状态反馈信号。
而LIN总线则在车载网络的控制层中使用，主要负责传输控制信号和状态反馈信息。
这两种总线标准广泛应用于现代汽车系统，以确保车载设备的高效通讯和可靠性。
车载网络的发展现状在汽车产业中，车载网络的发展始于上世纪90年代。
最开始的车载网络应用主要用于传输车辆的基本信息，如车速、转速等，以及一些标准化的音频和视频信号。
而随着科技的迅速发展，车载网络的应用逐渐扩展到娱乐、导航、通讯等方面，车载网络的技术也逐渐得到了提升和改进。
目前，汽车车载网络已经拥有非常广泛的应用场景。
除了传统的车辆信息显示和娱乐系统外，车载网络还可以应用于自动驾驶、车辆诊断、车辆远程控制等方面。
在智能化和互联化的发展趋势下，汽车车载网络的应用将更加广泛和深入。
车载网络的应用娱乐和多媒体车载娱乐系统是车载网络应用最广泛和成熟的方向之一。
现在很多汽车中配备了多媒体信息娱乐系统，这些娱乐系统结合了高清液晶显示屏和精细的音频系统，能够为乘客带来更加舒适的出行体验。
而随着汽车安全性方面的要求更加高、科技手段更加先进，汽车数据通信方面的安全防护将成为车载娱乐系统的发展重点。
自动驾驶自动驾驶可以说是近几年的热门话题，它凭借车载网络的技术实现。
汽车设计与开发集成-第13章 车载信息娱乐系统
13.2车载网络系统架构设计
近年来，对更多和更好的信息娱乐功能的日益增长 的需求已经从整体架构上显著改变了信息娱乐系统。表 13.2展示了在不同汽车开发时期的系统集成层次，同时 也展示了在线（离线）数据交换方式与集成层次的升级 换代。
13.2 车载网络系统架构设计
NO.3 其它功能
地址薄
交通信息（实时 交通信息TMC）
音乐/视频点播
数据由与车辆通过无线宽带连 接的外部服务器和软件服务商 提供和处理。
13.2 车载网络系统架构设计
汽车车型通常每七年重新设计一次，而手机平均六个月后 就会被它的下一代产品代替。因此，将消费类电子产品（CE ）集成到车辆是一个巨大的挑战，它要求把汽车设计成可与5 ～6年后上市的手机连接使用。若一位顾客能花二十万元人民 币买一辆新车，那他（她）绝不会10年前的旧手机。
将所有汽车电子功能集成在一个芯片单元 （即电子电器系统）
小（115KB，GRPS,internet）
在线（on-board）与离线（off-board）功能 中级（2MB，通用移动通信网络
集成。汽车本身变成了高级“系统中的子系 （UMTS），跨平台应用网络
统”的一部分。
（internet-Java）
主控单元
CPU主板、固态储存单元 、图形和声音处理器
用户菜单软件和集 成信息娱乐功能
输入控制元件
与中央信息服务器进 行数据交换的无线接口
显示器
8/10/2018
中控台
13.2车载网络系统架构设计
单模光纤在车载通信系统中的应用研究
单模光纤在车载通信系统中的应用研究随着车辆通信技术的不断发展和智能交通系统的广泛应用，车载通信系统对于可靠、高速的数据传输需求不断增加。
传统的车载通信系统主要采用铜缆进行数据传输，但面对高带宽需求和电磁干扰等问题，单模光纤在车载通信系统中的应用逐渐受到关注。
本文将探讨单模光纤在车载通信系统中的应用研究，并探讨其优势和挑战。
1. 引言车载通信系统是现代车辆中必不可少的重要组成部分。
它提供了车辆间和车辆与基础设施之间的高速数据传输和通信连接。
传统的车载通信系统主要使用铜缆进行数据传输，但面临着带宽不足和电磁干扰等问题。
单模光纤作为一种新兴的传输介质，具有高传输速率、抗电磁干扰和良好的信号质量等优势，因此在车载通信系统中应用前景广阔。
2. 单模光纤的原理和特点单模光纤是一种以一束光波纤细传导光信号的传输介质。
它的核心直径非常小，通常在几个微米的范围内。
单模光纤的传输模式仅限于基模，光信号在其中的传输距离受到色散效应和衰减的影响较小。
这使得单模光纤在车载通信系统中具有较高的传输速率和稳定性。
此外，单模光纤具有良好的抗电磁干扰能力。
由于在光纤中传输的是光信号而非电信号，单模光纤可以有效抵御电磁干扰和噪声，保证信号的传输质量。
在车辆行驶过程中，存在许多可能会产生电磁干扰的因素，如引擎、无线电设备和电力线路等。
采用单模光纤传输数据可以减少由这些干扰因素引起的通信故障，提高系统的可靠性。
3. 单模光纤在车载通信系统中的应用3.1 高速数据传输在车载通信系统中，高速数据传输是至关重要的要求。
车辆需要实时接收和发送大量的数据，如高清视频流、导航信息和传感器数据等。
单模光纤具有较高的传输速率和大带宽特点，可以满足车载通信系统的高速数据传输需求。
通过使用单模光纤替代传统的铜缆，车辆可以实现更快、更可靠的数据传输，提高通信效率和综合性能。
3.2 抗电磁干扰车辆通常处于复杂的电磁环境中，如辐射场强变化大、电磁波干扰严重等。
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第一节 光纤通信系统（MOST总线） 9、MOST系统诊断 （1）环路诊断
第一节 光纤通信系统（MOST总线）
9、MOST系统诊断
（2）信号衰减增大的环形中断诊断 通过降低光功率来进行环形中断诊断，用于识别增大的信号衰减。通过降低
光功率来进行环形中断诊断，与正常环路诊断流程完全一致；不同之处是即控制 单元接通光导发射器(FOT)内的发光二极管时有3dB的衰减，也就是说光功率降 低了一半。如果光导纤维（LWL）信号衰减增大，那么到达接收器的光信号就会 非常弱，接收器会报告“光学故障”。方便检查存在少量光损失的故障。
第一节 光纤通信系统（MOST总线）
5、MOST总线的环形结构
MOST总线系统的一个重要特征就是它的环形结构。控制单元通过 光导纤维沿环形方向将数据发送到下一个控制单元。这个过程一直在持 续进行，直至首先发出数据的控制单元又接收到这些数据为止。这就形 成了一个封闭环。通过数据总线自诊断接口和诊断CAN来对MOST总线 进行诊断。
第一节 光纤通信系统（MOST总线）
6、MOST总线的系统状态
（1）休眠模式
（2）备用模式
（3）通电模式
7、信息帧
系统管理器以44.1KHz脉冲频率向环状总线上的下一个控制单元发送信 息帧（Frames)。由于使用了固定的时间光栅，脉冲频率允许传递同步数 据。同步数据传递这样一些信息，诸如声音和动态图象（视频），这些信 息必须以相同的时间间隔来发送。44.1KHz这个固定的脉冲频率与数字式 音频装置的传递频率是相同的，这样就可以将这些装置连接到MOST总线 上了。
第一节 光纤通信系统（MOST总线） 2、 Most总线控制单元及光纤结构
第一节 光纤通信系统（MOST总线）
3、光导纤维 光导纤维的任务是将在某一控制单元发射器内产生的光波传送到另
一控制单元的接收器。为了传送光信号，光导纤维应该具有以下特点： ①. 光波在光导纤维中传送时的衰减应小； ②.光波应能通过弯曲的光导纤维来传送； ③.光导纤维是柔性的；
环形中断诊断开始后，诊断管理器通过诊断线向各控制单元发送一个 脉冲；这个脉冲使得所有控制单元用光导发射器(FOT)内的发射单元发出光 信号；在此过程中，所有控制单元检查自身的供电及其内部的电控功能和 从环形总线上的前一个控制单元接收光信号；MOST总线上的控制单元在一 定时间内会应答，这个时间的长短由控制单元软件来确定；环形中断诊断 开始后到控制单元作出应答有一段时间间隔，诊断管理器根据这段时间的 长短就可判断出哪一个控制单元已经作出了应答。
光波通过全反射在纤芯的涂层界面上反射，从而可以弯曲传送
第一节 光纤通信系统（MOST总线） 3、光导纤维 （2）光波在光导纤维中的传送方式 3）全反射
当一束光以小角度照射到折射率高的材料与折射率低的材料之间的 界面时，那么光束就会被完全反射，这就叫做全反射。 当光纤弯曲过度 时就会出现这种现象。
第一节 光纤通信系统（MOST总线）
第一节 光纤通信系统（MOST总线）
9、MOST系统诊断 除系统管理器外，MOST总线还有一个诊断管理器。该管理器执行环
形中断诊断，并会将MOST总线上的控制单元诊断数据传给诊断控制单元。 MIB以前的信息娱乐系统装配MOST系统的诊断控制单元都是网关J533。 因为MOST总线是环路系统，如果数据传递在MOST总线上的某一位置处 中则称为断环。
信息娱乐系统与车载网络
——冷却系统
——光纤通信系统
主讲人：
课时
前言
信息娱乐实际上是将所有相关联的控制功能集成在一个控制单元 上操作，实现操作者与车辆的实时人机对话（一定程度）满足不同驾 乘人员的个性化需求。它包括收音机、DVD换碟机、CD换碟机、导 航单元、电话模块、电视接收器、读卡器、硬盘存储器、蓝牙通信模 块、语音操作系统和WIAN热点等。由于信息娱乐系统传输的信息量 大所以现在大部分高档轿车采用了光纤通信系统
MMI3G+之前车型 网关J533起诊断管理器的作用，前部信息系统控制单元 J523（J794）执行系统管理器功能。从2013款奥迪A3开台装配MIB的信息 娱乐系统，诊断和管理的主控单元都是信息显示控制单元J794。MIB配备的 MOST系统传输速率是150MB/s。这是第一次在车上同时安装信息娱乐CAN 线和MOST。 9、MOST系统诊断
4、光纤总线内的信号衰减
为了能对光导纤维的状态做出评价，就需要测量信号衰减的情况.
如果在传输的过程中，光波的功率减小了，这种情况就称为衰减。在进
行衰减测量时，这个值是对发射功率和接收功率比值取对数后得出的。
衰耗常数越大，信号传送的效果就越差。
光纤数据总线信号衰减增大的原因： （1）光导纤维的曲率半径过小； （2）光导纤维的包层损坏； （3）端面刮伤； （4）端面脏污； （5）端面错位； （6）端面未对正； （7）光导纤维的端面与控制单元的接触面之间有空隙； （8）端套变形。
7、信息帧
第一节 光纤通信系统（MOST总线）
（1）信息帧的结构
一个信息帧的大小为64字节，可分成以下几部分（1个字节等于8位）
7、信息帧
第一节 光纤通信系统（MOST总线）
（1）信息帧的结构
起始区 分界区
7、信息帧
第一节 光纤通信系统（MOST总线）
（1）信息帧的结构
声音和视频作为同步数据和图片、用于计算的信息及文字作为异步数据。
（1）光导纤维的结构
第一节 光纤通信系统（MOST总线） 3、光导纤维 （2）光波在光导纤维中的传送方式 1）直的光导纤维
光导纤维将一部分光波沿直线传送，绝大部分光波是按全反射原理 在纤芯表面以之字形曲线传送。
第一节 光纤通信系统（MOST总线） 3、光导纤维 （2）光波在光导纤维中的传送方式 2）弯的光导纤维
环路中断的影响——音频和视频播放中止、能过多媒体操作和控制单 元E380无法进行调整和控制、诊断管理器的故障存储器中存有故障“光 纤数据总线断路”并且所有MOST用户都无法用自诊断进行诊断只能通过 诊断控制单元进行环路诊断。
第一节 光纤通信系统（MOST总线） 9、MOST系统诊断 （1）环路诊断
1、 Most总线的优点 （1）在MOST总线中，相关部件之间的数据交换是以数字方式进行的； （2）通过光波进行数据传递有导线少且重量轻的优点，另外传输速度也快得 多； （3）与无线电波相比，光波的波长更短，因此它不会产生电磁干扰，同时对 电磁干扰也不敏感； （4）这些特点就决定了其传输速率很高且抗干扰性也很强。
7、信息帧
第一节 光纤通信系统（MOST总线）
（1）信息Leabharlann 的结构发射器/接收器地址（标识符）和接收器的控制指令
7、信息帧
第一节 光纤通信系统（MOST总线）
（1）信息帧的结构
状态区包含用于给接收器发送信息帧的信息
奇偶校验区用于最后检查数据的完整性
第一节 光纤通信系统（MOST总线）
8、系统管理 系统管理器与诊断管理器一同负责MOST总线内的系统管理。在
第一节 光纤通信系统（MOST总线）
MOST总线系统是Media Oriented Systems Transport的缩写，从这 个名字中就可以看出它是一种用于多媒体数据传送的网络系统。开发这种 总线的主要目的是因为CAN数据总线系统的传输速度是不够快的，因而无 法满足足相应的数据量的传送。早期MOST总线的传输速率可达21.2 Mbit/s ，而CAN总线系统的最大传输速率为1 Mbit/s比较适合传输控制信号。