《车载网络技术》课件 第3章 光学总线
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车载网络技术PPT课件(共8章)第3章 光学总线
图3-43 同步数据（音频和视频信息）的传输过程
同步传输的数据管理如图3-44所示，前部信息控制单元 J523用带有以下校验 数据的信息组：
图3-44 同步传输的数据管理
（3）异步数据的传输
在MOST系统中，导航系统的地图显示、导航计算、互联网网页和E-Mail等图 片、文本信息是作为异步数据传输的。
第3章 光学总线
3.1光学总线的信息传输
3.1.1光学传输简介 1.信号的光学传输
与传统的电传输信号不同，光学传输是利用光来传输信号的，两者的区别如 图3-1所示。
图3-1 光传输与电传输的区别
图3-2 光信号通过光导纤维（光缆）传输
2.光学传输的优点
导线少且重量轻； 传输速度快； 不会产生电磁干扰，同时对电磁干扰也不敏感。
（5）光纤端面 为了能使光波传输过程中的损失尽可能小，光导纤维的端面应光滑、垂直、洁
净（图3-15）。因此，使用了一种专用的切削工具。切削面上的污垢和刮痕会加大 光波的传输损失（衰减）。
图3-15 光导纤维的端面
3.2.1 DDB总线简介 1.DDB总线的起源
3.2 DDB总线
DDB总线（Domestic Digital Bus）是由荷兰皇家飞利浦电子公司（Royal Dutch Philips Electronics Ltd.）于上世纪90年代初开发的一种光学数据传输总线。
图3-36 数据场的分配
4）校验字节。
两个校验字节传送发 射器/接收器地址（标识符） 和接收器的控制指令（如 放大器音量增大或音量减 小）信息。
5）状态场。 报文帧的状态场包含用于给接收器发送报文帧的信息。
图3-38 报文帧的状态场
6）奇偶校验场。奇偶校验场（图3-39）用于最后检查数据的完整性，该场的内容将 决定是否需要重复一次发送过程。
同步传输的数据管理如图3-44所示，前部信息控制单元 J523用带有以下校验 数据的信息组：
图3-44 同步传输的数据管理
（3）异步数据的传输
在MOST系统中，导航系统的地图显示、导航计算、互联网网页和E-Mail等图 片、文本信息是作为异步数据传输的。
第3章 光学总线
3.1光学总线的信息传输
3.1.1光学传输简介 1.信号的光学传输
与传统的电传输信号不同，光学传输是利用光来传输信号的，两者的区别如 图3-1所示。
图3-1 光传输与电传输的区别
图3-2 光信号通过光导纤维（光缆）传输
2.光学传输的优点
导线少且重量轻； 传输速度快； 不会产生电磁干扰，同时对电磁干扰也不敏感。
（5）光纤端面 为了能使光波传输过程中的损失尽可能小，光导纤维的端面应光滑、垂直、洁
净（图3-15）。因此，使用了一种专用的切削工具。切削面上的污垢和刮痕会加大 光波的传输损失（衰减）。
图3-15 光导纤维的端面
3.2.1 DDB总线简介 1.DDB总线的起源
3.2 DDB总线
DDB总线（Domestic Digital Bus）是由荷兰皇家飞利浦电子公司（Royal Dutch Philips Electronics Ltd.）于上世纪90年代初开发的一种光学数据传输总线。
图3-36 数据场的分配
4）校验字节。
两个校验字节传送发 射器/接收器地址（标识符） 和接收器的控制指令（如 放大器音量增大或音量减 小）信息。
5）状态场。 报文帧的状态场包含用于给接收器发送报文帧的信息。
图3-38 报文帧的状态场
6）奇偶校验场。奇偶校验场（图3-39）用于最后检查数据的完整性，该场的内容将 决定是否需要重复一次发送过程。
第3章 光学总线
图3-20
籍由光导纤维连接器连接的光纤
Байду номын сангаас
4.奔驰DDB系统的工作原理
（1）主控制单元COMAND的功能
DDB系统采用环形拓 扑结构，亦称环形网络。 DDB网络中主控制单元的 作用为：认证并存储网络 配置；为唤醒信号线提供 电源；发出唤醒信号；发 出DDB网络主令信号，以 启动或关闭DDB网络；检 测自身和DDB网络部件的 故障和存储故障代码；作 为CAN网络与DDB网络之 间的网关；可以从SDS故 障诊断仪中对其执行诊断 性的唤醒。
图3-4 光导发射器（FOT）
图3-5 波长650 nm 的可见红光
如图3-5所示，光学传输中使用的光波波长为650 nm， 是可见红光。
（5）光波收发器 （6）标准微控制器
（7）专用部件
2.光敏二极管 光敏二极管是利用 光电效应原理将光波转 换成电压信号的。如图 3-6所示，光敏二极管 内有一个P-N结，入射 光可以照射到这个P-N 结上。在P型层上有一 个正极触点（滑环）， N型层与金属底板（负 极）相连。
早期曾采用所谓的Smart Wire（聪明的导线，亦称灵巧 线）非屏蔽双绞线进行多媒体数据传输，后改为采用单根光导 纤维进行多媒体数据传输。
3.2.2 DDB总线的应用
DDB总线得到美洲虎（Jaguar）和梅赛德斯-奔驰公司的 支持，在奔驰S系、美洲虎X型、S型及XJ型汽车上均有应用。 1.奔驰DDB系统的组成
图3-21 DDB系统环状结构
（2）电信号唤醒 因为光导纤维收发器在工作时会消耗很大的电流.在DDB 网络不工作时，系统会进入休眠模式，以减少电能消耗。
DDB网络组件中的唤醒线电压总是来源于DDB网络的主 控制单元COMAND。COMAND会发送一个唤醒信号，唤醒 信号通过唤醒线传递给DDB网络的各个组件，以唤醒各组件。 奔驰车系的DDB网络唤醒线绝缘皮一般为蓝色。 DDB网络中的每一个组件都各自引出一条电线（唤醒 线），然后用接头或星形焊接的形式连接到一起。需要唤醒 DDB网络组件时，由DDB网络主控制单元COMAND发出电 子唤醒脉冲（电信号），以唤醒各组件。 在发出电子唤醒脉冲的同时，DDB网络主控制单元COMAND 还向各个组件发送一系列（最多4个）光波信号。DDB网络系 统即由休眠模式转为清醒模式（亦称系统被激活），转入正 常工作状态。
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
汽车车载网络技术基础PPT课件
详细描述：由于需要大量的连接线，导致成本较高。同 时，由于任意两个节点都可以直接通信，也增加了电磁 干扰和数据碰撞的可能性。
混合型拓扑结构
总结词：结合星型和网状拓扑结构优点 总结词：设计难度大 总结词：成本较高
详细描述：混合型拓扑结构结合了星型和网状拓扑结构 的优点，既具有较好的扩展性，又提高了信息传输效率 。
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。
03
云计算和大数据技术在车载网络中的应用
通过云计算和大数据技术，可以实现车载数据的存储和分 析，为驾驶者提供更加个性化的服务。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
FlexRay总线协议
总结词
FlexRay总线协议是一种高速、高可靠性 的串行通信协议，适用于汽车中的高性 能网络和安全关键应用。
VS
详细描述
FlexRay总线协议是一种高速、高可靠性 的串行通信协议，适用于汽车中的高性能 网络和安全关键应用。它具有确定性、灵 活性和可扩展性等特点，能够满足汽车在 安全、舒适和性能方面的要求。FlexRay 总线协议采用时间触发和事件触发两种通 信方式，具有双通道冗余和故障容错能力 。
在车载网络中部署防火墙，过滤掉恶意流量和攻击行 为，防止外部攻击。
入侵检测与防御
实时监测车载网络中的异常行为，及时发现并防御恶 意攻击。
混合型拓扑结构
总结词：结合星型和网状拓扑结构优点 总结词：设计难度大 总结词：成本较高
详细描述：混合型拓扑结构结合了星型和网状拓扑结构 的优点，既具有较好的扩展性，又提高了信息传输效率 。
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。
03
云计算和大数据技术在车载网络中的应用
通过云计算和大数据技术，可以实现车载数据的存储和分 析，为驾驶者提供更加个性化的服务。
THANKS FOR WATCHING
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FlexRay总线协议
总结词
FlexRay总线协议是一种高速、高可靠性 的串行通信协议，适用于汽车中的高性 能网络和安全关键应用。
VS
详细描述
FlexRay总线协议是一种高速、高可靠性 的串行通信协议，适用于汽车中的高性能 网络和安全关键应用。它具有确定性、灵 活性和可扩展性等特点，能够满足汽车在 安全、舒适和性能方面的要求。FlexRay 总线协议采用时间触发和事件触发两种通 信方式，具有双通道冗余和故障容错能力 。
在车载网络中部署防火墙，过滤掉恶意流量和攻击行 为，防止外部攻击。
入侵检测与防御
实时监测车载网络中的异常行为，及时发现并防御恶 意攻击。
车载网络技术概述ppt课件
.
图1-4 电子点火系统组成示意图
车载网络技术概述
进入20世纪90年代，出现全面、综合的电子控制系统。
.
车载网络技术概述
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。
.网速：4 Mbps 1Gbps=1000Mbps=1000*1000bps
车载网络技术概述
目前汽车上: 控制单元内部线路中使用并行数据传输方式， 控制单元外部传输信息则大都以串行传输方式进行。
串行数据传输既可以采用同步传输方式，也可以采用异 步传输方式。
.
车载网络技术概述 串行数据传输：同步传输方式，异步传输方式。 3.同步数据传输 使用一个共同的时钟脉冲发生器可保持发送装置和接收 装置时间管理的同步性。这种方式就是同步传输方式。
车载网络技术概述
②道路救援。
也就是说，Telematics技术整合了汽车网络技术（也包括 其他移动运输工具内部的网络技术）、无线通信技术、GPS （Global Positioning System，全球定位系统）卫星导航技 术，通过无线网络，随时给行车中的人们提供驾驶、生活、娱 乐所必需的各种信息。
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车载网络技术概述
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图1-11 Telematics信息交换过程示意图
车载网络技术概述
通过GPS全球卫星定位系统（图1-13） ，结合行车路 线，作电子地图与语音导航相结合的路况报导、路线指引 （图1-14） ，并能提前预报前方路口的车速限制及交通违法 摄像头的安装情况，以确保安全行车。
图1-4 电子点火系统组成示意图
车载网络技术概述
进入20世纪90年代，出现全面、综合的电子控制系统。
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车载网络技术概述
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。
.网速：4 Mbps 1Gbps=1000Mbps=1000*1000bps
车载网络技术概述
目前汽车上: 控制单元内部线路中使用并行数据传输方式， 控制单元外部传输信息则大都以串行传输方式进行。
串行数据传输既可以采用同步传输方式，也可以采用异 步传输方式。
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车载网络技术概述 串行数据传输：同步传输方式，异步传输方式。 3.同步数据传输 使用一个共同的时钟脉冲发生器可保持发送装置和接收 装置时间管理的同步性。这种方式就是同步传输方式。
车载网络技术概述
②道路救援。
也就是说，Telematics技术整合了汽车网络技术（也包括 其他移动运输工具内部的网络技术）、无线通信技术、GPS （Global Positioning System，全球定位系统）卫星导航技 术，通过无线网络，随时给行车中的人们提供驾驶、生活、娱 乐所必需的各种信息。
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车载网络技术概述
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图1-11 Telematics信息交换过程示意图
车载网络技术概述
通过GPS全球卫星定位系统（图1-13） ，结合行车路 线，作电子地图与语音导航相结合的路况报导、路线指引 （图1-14） ，并能提前预报前方路口的车速限制及交通违法 摄像头的安装情况，以确保安全行车。
《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
② 在两个或者更多的VAN数据总线系统电控单元同时进 入网络的情况下，就会有冲突，必须要判断优先性。
8．服务
VAN数据总线系统电控单元拥有4项通信服务。 ① 用发散模式写入数据（将数据从一个数据制造者发往多个数据使用者）， 不在帧内签收回复。 ② 用点对点模式写入数据（将数据从一个数据制造者发往一个确切的数据使 用者），在帧内采用签收回复。 ③ 数据请求（一个数据使用者向一个数据制造者发出数据请求）。 ④ 帧中的回应（在同一帧中对一个请求的回应）或者是滞后回应（如果数据 制造者没有在提出请求时马上回应）。
第3章 常用车载网络系统的结构与原理
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
LIN总线系统 VAN总线系统 LAN总线系统 BSD总线 车载蓝牙系统
第六节 网关
一、LIN总线系统概述
1．LIN的应用与特点
LIN总线的应用领域
LIN总线在BMW E83（X3）高版本外后视镜控制系统中的应用 1—基本控制模块5 Redesign 2—右侧外后视镜电子装置 3—右侧外后视镜加热装置 4—右侧外后视镜垂直调整电机 5—右侧外后视镜水平调整电机 6—右侧外后视镜折 起电机 7—右侧后视镜调节角度传感器 8—左侧后视镜调节角度传感器 9—左侧外
（1）LIN总线短路 无论是LIN总线对电源正极短 路还是对电源负极短路，LIN 总线都会关闭，无 法正常工作。
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
② 在两个或者更多的VAN数据总线系统电控单元同时进 入网络的情况下，就会有冲突，必须要判断优先性。
8．服务
VAN数据总线系统电控单元拥有4项通信服务。 ① 用发散模式写入数据（将数据从一个数据制造者发往多个数据使用者）， 不在帧内签收回复。 ② 用点对点模式写入数据（将数据从一个数据制造者发往一个确切的数据使 用者），在帧内采用签收回复。 ③ 数据请求（一个数据使用者向一个数据制造者发出数据请求）。 ④ 帧中的回应（在同一帧中对一个请求的回应）或者是滞后回应（如果数据 制造者没有在提出请求时马上回应）。
第3章 常用车载网络系统的结构与原理
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
LIN总线系统 VAN总线系统 LAN总线系统 BSD总线 车载蓝牙系统
第六节 网关
一、LIN总线系统概述
1．LIN的应用与特点
LIN总线的应用领域
LIN总线在BMW E83（X3）高版本外后视镜控制系统中的应用 1—基本控制模块5 Redesign 2—右侧外后视镜电子装置 3—右侧外后视镜加热装置 4—右侧外后视镜垂直调整电机 5—右侧外后视镜水平调整电机 6—右侧外后视镜折 起电机 7—右侧后视镜调节角度传感器 8—左侧后视镜调节角度传感器 9—左侧外
（1）LIN总线短路 无论是LIN总线对电源正极短 路还是对电源负极短路，LIN 总线都会关闭，无 法正常工作。
《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
为了减少LIN主控制单元 部件的种类，主控制单元 将全部装备控制单元的信 息标题发送到LIN总线上， 如果没有安装相应设备控 制单元，那么在示波器屏 幕上会出现没有回应的信 息标题，但这并不影响系 统的功能
4．LIN总线防盗功能
三、LIN总线的自诊断
1．利用故障检测仪VAS5051进行故障诊断
2．故障分析
4．数据安全性
蓝牙技术非常重视对传送数据的保护，如数据的处理和防 窃听。数据是用128位长的电码来编制代码的，接收器的 真实性也由一个128位电码来校验，这时各装置用一个密 码来彼此识别。蓝牙技术的有效作用距离比较短，对数据 的处理操作也只能在这个范围内进行，这样也提高了数据 的安全性。
5．蓝牙装置间的适配
VAN总线DATA与DATAB的电压示意图
4．节点结构
（1）协议控制器 （2）线路接口
5．帧结构
VAN数据总线系统的帧结构
6.传输模式
7．进入传输介质
① 在进入VAN数据总线系统时必须先检测它是否空闲。 如果总线能够连续读取12位的隐性数据即被视为空闲。 在这种情况下，不论是VAN数据总线系统的哪种电控单元 都能够传送和接收信息。
后视镜折起电机 10—左侧外后视镜水平调整电机 11—外后视镜垂直调整电机 12—左侧外后视镜加热装置 13—左侧外后视镜电子装置 14—驾驶员侧开关组 K-
Bus—车身总线 LIN—局域互联网 Kl.30—接线端子30 Kl.58g—接线端子58g
LIN总线在AUDI A6L汽车上的应用
LIN总线系统的构成
星形网络拓扑结构
（2）总线型网络拓扑结构
总线型网络是从计算机的总线访问控制发展而来 的，它将所有的入网计算机通过分接头接到一条 载波传输线上，网络拓扑结构就是一条传输线
车联网 汽车车载网络技术详解 教学PPT课件
● H2H中的H（human）指的是通过通用装置而非个人计算机（PC）实现互联的人。
● 物联网大量的应用包括智能农业、智能电网、智能交通、智能物流、智能医疗、智能家居、 智能物业管理等很多领域。在个人与物联网的连接上，智能手机集成的条形码、二维码、 NFC、RFID等识别技术，可以很方便地识别和获取所需要的商品信息，并可用于付费、 乘车、认证门禁通行和购票门禁通行等。
一、电子车牌
● 电子车牌（Electronic Vehicle Identification，EVI）是基于物联网无源射 频识别（RFID）技术的细分、延伸及提高的一种应用。它的基本技术措施是： 利用RFID高精度识别、高准确采集、高灵敏度的技术特点，在机动车辆上装 有一枚电子车牌标签，将该RFID电子车牌作为车辆信息的载体，并由在通过 装有经授权的射频识别读写器的路段时，对各辆机动车电子车牌上的数据进行 采集或写入，达到各类综合交通管理的目的。这项全新技术可突破原有交通信 息采集技术的瓶颈，实现车辆交通信息的分类采集、精确采集，抓住交通控制 系统信息源准确的关键。
2．电子车牌技术在国内智能交通领域的 应用
● 然而，随着物联网RFID技术的发展，国人也都意识到电子车牌已成为智能交通领域的重 要性，正逐步与传统智能交通技术融合，并得到一些应用。其中包括：无人全自动智慧 停车场管理、车辆智慧交通管理、车辆调度管理、港口码头车辆管理、车辆智能称重管 理、智能公交管理、非法车辆稽查管理、海关车辆通关管理、机动车尾气排放控制管理 等。但这些应用都是小范围的，孤立的，或者是一些新技术的尝试。其实随着芯片技术 及工艺的发展，灵敏度不断提高，使得粘贴在车内前挡风玻璃上的标签作为RFID电子车 牌可靠信息源成为可能，并且与之相适配的RFID识读器内核技术的不断升级，整个 RFID前端信息采集系统性能大幅提高。使对电子车牌的读写成为可能，使得无源电子车 牌技术在城市内交通监管、高速公路车辆通行管理成为现实，这也同时降低了电子车牌 与RFID系统成本。
车载网络技术概述 ppt
电机晶体管电压调节器和晶体管点火装置等开始装备汽车， 而- 且电子控制装置又逐步实现了10由分立元件向集成化的过渡。
车载网络技术概述
这一阶段，装备汽车的其
他电子装置还有转向系统电子
式闪光器、电子控制式喇叭、
电子式间歇刮水控制器、数字
时钟及高能点火（HEI）线圈
和- 集成电路点火系统等。
11
车载网络技术概述
1.1.1 汽车网络技术的发展历程
汽车电子技术在经历了零部件层次的汽车电器时代、子 系统层次的单片机（汽车电脑）控制时代之后，已经开始进 入汽车网络化时代，并向汽车信息化时代迈进。
按照电子产品和电子控制系统的技术特点，可将汽车电 子技术的发展粗略划分为四个阶段。
1.第一阶段——零部件层次的汽车电器时代 1965~1980年属于零部件层次的汽车电器时代。汽车发
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图1-12 Telematics的主要功能
车载网络技术概述
通过GPS全球卫星定位系统（图1-13） ，结合行车路 线，作电子地图与语音导航相结合的路况报导、路线指引 （图1-14） ，并能提前预报前方路口的车速限制及交通违法 摄像头的安装情况，以确保安全行车。
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图1-13 GPS全球卫2星1 定位系统
车载网络技术概述
车载网络技术概述
学习内容
1
汽车网络技术的发展
2
汽车网络技术的应用
3
汽车网络标准与协议
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2
车载网络技术概述
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3
车载网络技术概述
一、数据传输方式
根据发送装置向接收装置传输信息时各字节的传输方式 不同，数据传输方式分为并行传输和串行传输两种形式。 1.并行传输
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图2-13 并4行传输
车载网络技术概述
这一阶段，装备汽车的其
他电子装置还有转向系统电子
式闪光器、电子控制式喇叭、
电子式间歇刮水控制器、数字
时钟及高能点火（HEI）线圈
和- 集成电路点火系统等。
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车载网络技术概述
1.1.1 汽车网络技术的发展历程
汽车电子技术在经历了零部件层次的汽车电器时代、子 系统层次的单片机（汽车电脑）控制时代之后，已经开始进 入汽车网络化时代，并向汽车信息化时代迈进。
按照电子产品和电子控制系统的技术特点，可将汽车电 子技术的发展粗略划分为四个阶段。
1.第一阶段——零部件层次的汽车电器时代 1965~1980年属于零部件层次的汽车电器时代。汽车发
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20
图1-12 Telematics的主要功能
车载网络技术概述
通过GPS全球卫星定位系统（图1-13） ，结合行车路 线，作电子地图与语音导航相结合的路况报导、路线指引 （图1-14） ，并能提前预报前方路口的车速限制及交通违法 摄像头的安装情况，以确保安全行车。
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图1-13 GPS全球卫2星1 定位系统
车载网络技术概述
车载网络技术概述
学习内容
1
汽车网络技术的发展
2
汽车网络技术的应用
3
汽车网络标准与协议
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2
车载网络技术概述
-
3
车载网络技术概述
一、数据传输方式
根据发送装置向接收装置传输信息时各字节的传输方式 不同，数据传输方式分为并行传输和串行传输两种形式。 1.并行传输
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图2-13 并4行传输
车载网络技术
2021/5/23
14
4 各种车用总线的介绍---CAN总线
❖ CAN总线的优点：
使用简单 方便
许多CAN控制器实现了CAN物理层及数据链层的大部 分功能，用户只需对CAN控制器进行初始化和对CAN 总线上的数据进行收发操作即可实现通信。
高可靠性
CAN总线的最大通信速率可达1Mbps，CAN总线是多 种节点，各节点通过总线仲裁获得总线控制权。完善 的错误处理机制保证了高噪声干扰环境下数据传递的 可靠性。
为在车辆中使用而开发的一
统用于收音机、卫星导
种多媒体应用通信技术、在
航、CD、音控放大器、 移动电话、道路交通导 航系统之间。
无线通信方面，采用Blue tooth规范，它主要是面向下 一代汽车应用，如声音系统、 信息通信等。
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Contents
1. 车载网络技术的发展简史 2. 车载网络技术介绍 3. 车载网络系统在汽车上的应用 4. 各种车用总线的介绍 5. 结语
8
2 车载网络技术介绍
❖目前汽车最新最快的数据传输方式应属于光纤网络
典型一 ❖奔驰光纤通信系统----典型二❖宝马光纤通信系统----
D2B，它利用光波来传 送信息，数据按次序在
MOST，全称是多媒体传输 系统（Multimedia Oriented System Transportl），是专
光纤网络中传输。此系
应用层
（Application）
数据链路层
（Date link）
物理层
（Physical）
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物理介质
图1 汽车局域网的参考模型
7
2 车载网络技术介绍
本科-高职院校专业课件-车载网络及信息技术-第三章基于时间触发的车载网络
2
Winter Camp 2005 演示稿
第一节 FlexRay概述
FlexRay相对于传统的车内通信协议具有很多新特性。这些特 性为新的应用提供了基础，也是FlexRay能够成为面向实时控 制的车载总线标准的重要原因。这些基本的特性包括： 高传输速率 同步时间触发 冗余和非冗余通信 拓扑结构灵活
16
Winter Camp 2005 演示稿
第一节 FlexRay概述
三、网络拓扑结构
FlexRay网络的拓扑结构有总线型、星型结构，也可以由这些 结构混合构成混合型结构。
17
Winter Camp 2005 演示稿
第一节 FlexRay概述
1. 总线型拓扑结构 FlexRay网络双总线型拓扑结构如图3-4，每个节点可以连到 两个总线上，也可以只连接到一个总线上。
11
Winter Camp 2005 演示稿
第一节 FlexRay概述
二、节点基本结构
在FlexRay网络中，有节点三种基本类型：同步节点、冷启动 节点和应用任务节点。同步节点在网络中提供时钟同步算法 的支持，实现同步的功能。冷启动节点的特点是在网络尚未 同步之前就可以发送启动帧，支持节点和网络的通信的初始 化过程。冷启动节点一定是一个同步节点。这两种节点之外， 网络中还有一些完成一定应用功能的节点，就是应用任务节 点。
22
Winter Camp 2005 演示稿
23
Winter Camp 2005 演示稿
第一节 FlexRay概述
四、FlexRay协议操作控制 FlexRay网络通信过程的完成，是协议规定的 各个通信操作的核心机制的有序执行。媒体 访问控制、编码解码、帧和符号处理以及时 钟同步构成了FlexRay网络的核心机制。如图 3-9所示
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图3-3 光学传输控制单元
（1）光导插头 （2）电气插头 （3）内部供电装置 （4）收发单元——光导发射器
收发单元——光导发射器（FOT）由一个光电二极管和 一个发光二极管构成（图3-4）。
图3-4 光导发射器（FOT）
图3-5 波长650 nm 的可见红光
如图3-5所示，光学传输中使用的光波波长为650 nm， 是可见红光。
（5）光波收发器
（6）标准微控制器
（7）专用部件
2.光敏二极管
光敏二极管是利用 光电效应原理将光波转 换成电压信号的。如图 3-6所示，光敏二极管 内有一个P-N结，入射 光可以照射到这个P-N 结上。在P型层上有一 个正极触点（滑环）， N型层与金属底板（负 极）相连。
图3-6 光敏二极管的结构示意图
支持，在奔驰S系、美洲虎X型、S型及XJ型汽车上均有应用。
1.奔驰DDB系统的组成
图3-16 奔驰车系的DDB系统
A—收音机；B—CD换碟机； C—音频系统控制单元（音频放 大器）；D—车载电话；E—车 载电话接收控制单元；X11/4— 诊断接座；Wake up—唤醒信号
2.奔驰DDB系统的数据传输
图3-14 光学传输系统的专用插头
（5）光纤端面 为了能使光波传输过程中的损失尽可能小，光导纤维的
端面应光滑、垂直、洁净（图3-15）。因此，使用了一种专 用的切削工具。切削面上的污垢和刮痕会加大光波的传输损 失（衰减）。
图3-15 光导纤维的端面
3.2 DDB总线
3.2.1 DDB总线简介
1.DDB总线的起源
图3-18 光导纤维连接器
图3-19 环形拓扑结构
除了用于连接控制单元之外，光导纤维连接器还可用于 将两根光导纤维连接在一起（图3-20）。
图3-20 籍由光导纤维连接器连接的光纤
4.奔驰DDB系统的工作原理
（1）主控制单元COMAND的功能
DDB系统采用环形拓 扑结构，亦称环形网络。 DDB网络中主控制单元的 作用为：认证并存储网络 配置；为唤醒信号线提供 电源；发出唤醒信号；发 出DDB网络主令信号，以 启动或关闭DDB网络；检 测自身和DDB网络部件的 故障和存储故障代码；作 为CAN网络与DDB网络之 间的网关；可以从SDS故 障诊断仪中对其执行诊断 性的唤醒。
图
3-8
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。
光 导
纤
（2）光导纤维的结构
维 的
作
如图3-9和图3-10所示，光
用 是
导纤维由几层构成。纤芯是光导
传 输
纤维的核心部分，是光波的传输
光
介质，也可以称之为光波导线。
波
纤芯一般用有机玻璃或塑料制成，
纤芯内的光波根据全反射原理几
乎无损失地传输。
车载网络技术
配套教材信息
教材名称：车载网络技术 教材主编：凌永成 教材定价：40RMB 出版社：机械工业出版社 出版时间：2013年6月 国际标准书号（ISBN ）： 978-7-111-41799-6 教材所属系列： 应用型本科汽车类专 业“十二五”规划教材
目录
第1章 绪论 第2章 CAN总线 第3章 光学总线 第4章 子总线系统 第5章 以太网与FlexRay 第6章 网关与诊断总线 第7章 典型车载网络系统 第8章 车载网络系统检修
第3章 光学总线
3.1光学总线的信息传输
3.1.1光学传输简介 1.信号的光Байду номын сангаас传输
与传统的电传输信号不同，光学传输是利用光来传输信 号的，两者的区别如图3-1所示。
图3-1 光传输与电传输的区别
图3-2 光信号通过光导纤维（光缆）传输
2.光学传输的优点
导线少且重量轻； 传输速度快； 不会产生电磁干扰，同时对电磁干扰也不敏感。
DDB总线（Domestic Digital Bus）是由荷兰皇家飞利 浦电子公司（Royal Dutch Philips Electronics Ltd.）于上 世纪90年代初开发的一种光学数据传输总线。
1990年，飞利浦公司成功开发了应用于联网家庭系统的 数字数据总线DDB（Digital Data Bus）。此后不久，又将 其重新命名为家庭数字总线(Domestic Digital Bus)。此后， 飞利浦公司的DDB总线技术被英国C&C电子公司（C&C Electronics）收购，并于1992年推向汽车多媒体传输市场。 2.DDB总线的特点
3.1.2光学传输的系统结构
1.光学传输的控制单元
在光学总线中，每一个总线用户（收音机、CD唱机、 视频导航仪等）都有一个光学传输控制单元，用于实现光学 传输的信号调制、解调和控制。
光学传输控制单元由内部供电装置、收发单元——光 导发射器（FOT）、光波收发器、标准微控制器（CPU）、 专用部件等组成。
如果入射光或红外线照射到P-N结上，P-N结内就会产 生自由电子和空穴，从而形成穿越P-N结的电流。照射到光 敏二极管上的入射光越强，流过光敏二极管的电流就越大。 这个现象称为光电效应。
图3-7 光电效应原理
3.光导纤维 （1）光导纤维的作用和相关要求
作为光波的传输介质，光导
纤维（亦称光缆）的作用是将在
奔驰W210的多媒体数据传输顺序为收音机→CD→音频放大器→车载 电话→导航系统→收音机；奔驰W202的多媒体数据传输顺序收音机 →CD→车载电话→音频放大器→收音机。
图3-17 W220的DDB系统工作流程
3.奔驰DDB系统的结构
奔驰DDB系统采用环形拓扑结构，系统各个组件通过光 导纤维连接器（图3-18），借助光导纤维连接成环状结构 （图3-19）。
DDB总线是针对多媒体数据通信的一种网络协议，可集 成数字音频、视频和其他高数据传输速率的同步或异步信号 的传输。
早期曾采用所谓的Smart Wire（聪明的导线，亦称灵巧 线）非屏蔽双绞线进行多媒体数据传输，后改为采用单根光导 纤维进行多媒体数据传输。
3.2.2 DDB总线的应用 DDB总线得到美洲虎（Jaguar）和梅赛德斯-奔驰公司的
图3-9 光导纤维的结构
图3-10 光导纤维各部分的尺寸
（3）光波在光导纤维中的传输
在直的光导纤维中，光 波是按全反射原理在纤芯表 面以Z字形曲线传输的。
（4）专用插头 为了能将光导纤维连接到控制单元上，在光学传输系统
中使用了一种专用插头。插座本体上有一个信号方向箭头， 表示光波传输方向（通向接收器）。
（1）光导插头 （2）电气插头 （3）内部供电装置 （4）收发单元——光导发射器
收发单元——光导发射器（FOT）由一个光电二极管和 一个发光二极管构成（图3-4）。
图3-4 光导发射器（FOT）
图3-5 波长650 nm 的可见红光
如图3-5所示，光学传输中使用的光波波长为650 nm， 是可见红光。
（5）光波收发器
（6）标准微控制器
（7）专用部件
2.光敏二极管
光敏二极管是利用 光电效应原理将光波转 换成电压信号的。如图 3-6所示，光敏二极管 内有一个P-N结，入射 光可以照射到这个P-N 结上。在P型层上有一 个正极触点（滑环）， N型层与金属底板（负 极）相连。
图3-6 光敏二极管的结构示意图
支持，在奔驰S系、美洲虎X型、S型及XJ型汽车上均有应用。
1.奔驰DDB系统的组成
图3-16 奔驰车系的DDB系统
A—收音机；B—CD换碟机； C—音频系统控制单元（音频放 大器）；D—车载电话；E—车 载电话接收控制单元；X11/4— 诊断接座；Wake up—唤醒信号
2.奔驰DDB系统的数据传输
图3-14 光学传输系统的专用插头
（5）光纤端面 为了能使光波传输过程中的损失尽可能小，光导纤维的
端面应光滑、垂直、洁净（图3-15）。因此，使用了一种专 用的切削工具。切削面上的污垢和刮痕会加大光波的传输损 失（衰减）。
图3-15 光导纤维的端面
3.2 DDB总线
3.2.1 DDB总线简介
1.DDB总线的起源
图3-18 光导纤维连接器
图3-19 环形拓扑结构
除了用于连接控制单元之外，光导纤维连接器还可用于 将两根光导纤维连接在一起（图3-20）。
图3-20 籍由光导纤维连接器连接的光纤
4.奔驰DDB系统的工作原理
（1）主控制单元COMAND的功能
DDB系统采用环形拓 扑结构，亦称环形网络。 DDB网络中主控制单元的 作用为：认证并存储网络 配置；为唤醒信号线提供 电源；发出唤醒信号；发 出DDB网络主令信号，以 启动或关闭DDB网络；检 测自身和DDB网络部件的 故障和存储故障代码；作 为CAN网络与DDB网络之 间的网关；可以从SDS故 障诊断仪中对其执行诊断 性的唤醒。
图
3-8
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。
光 导
纤
（2）光导纤维的结构
维 的
作
如图3-9和图3-10所示，光
用 是
导纤维由几层构成。纤芯是光导
传 输
纤维的核心部分，是光波的传输
光
介质，也可以称之为光波导线。
波
纤芯一般用有机玻璃或塑料制成，
纤芯内的光波根据全反射原理几
乎无损失地传输。
车载网络技术
配套教材信息
教材名称：车载网络技术 教材主编：凌永成 教材定价：40RMB 出版社：机械工业出版社 出版时间：2013年6月 国际标准书号（ISBN ）： 978-7-111-41799-6 教材所属系列： 应用型本科汽车类专 业“十二五”规划教材
目录
第1章 绪论 第2章 CAN总线 第3章 光学总线 第4章 子总线系统 第5章 以太网与FlexRay 第6章 网关与诊断总线 第7章 典型车载网络系统 第8章 车载网络系统检修
第3章 光学总线
3.1光学总线的信息传输
3.1.1光学传输简介 1.信号的光Байду номын сангаас传输
与传统的电传输信号不同，光学传输是利用光来传输信 号的，两者的区别如图3-1所示。
图3-1 光传输与电传输的区别
图3-2 光信号通过光导纤维（光缆）传输
2.光学传输的优点
导线少且重量轻； 传输速度快； 不会产生电磁干扰，同时对电磁干扰也不敏感。
DDB总线（Domestic Digital Bus）是由荷兰皇家飞利 浦电子公司（Royal Dutch Philips Electronics Ltd.）于上 世纪90年代初开发的一种光学数据传输总线。
1990年，飞利浦公司成功开发了应用于联网家庭系统的 数字数据总线DDB（Digital Data Bus）。此后不久，又将 其重新命名为家庭数字总线(Domestic Digital Bus)。此后， 飞利浦公司的DDB总线技术被英国C&C电子公司（C&C Electronics）收购，并于1992年推向汽车多媒体传输市场。 2.DDB总线的特点
3.1.2光学传输的系统结构
1.光学传输的控制单元
在光学总线中，每一个总线用户（收音机、CD唱机、 视频导航仪等）都有一个光学传输控制单元，用于实现光学 传输的信号调制、解调和控制。
光学传输控制单元由内部供电装置、收发单元——光 导发射器（FOT）、光波收发器、标准微控制器（CPU）、 专用部件等组成。
如果入射光或红外线照射到P-N结上，P-N结内就会产 生自由电子和空穴，从而形成穿越P-N结的电流。照射到光 敏二极管上的入射光越强，流过光敏二极管的电流就越大。 这个现象称为光电效应。
图3-7 光电效应原理
3.光导纤维 （1）光导纤维的作用和相关要求
作为光波的传输介质，光导
纤维（亦称光缆）的作用是将在
奔驰W210的多媒体数据传输顺序为收音机→CD→音频放大器→车载 电话→导航系统→收音机；奔驰W202的多媒体数据传输顺序收音机 →CD→车载电话→音频放大器→收音机。
图3-17 W220的DDB系统工作流程
3.奔驰DDB系统的结构
奔驰DDB系统采用环形拓扑结构，系统各个组件通过光 导纤维连接器（图3-18），借助光导纤维连接成环状结构 （图3-19）。
DDB总线是针对多媒体数据通信的一种网络协议，可集 成数字音频、视频和其他高数据传输速率的同步或异步信号 的传输。
早期曾采用所谓的Smart Wire（聪明的导线，亦称灵巧 线）非屏蔽双绞线进行多媒体数据传输，后改为采用单根光导 纤维进行多媒体数据传输。
3.2.2 DDB总线的应用 DDB总线得到美洲虎（Jaguar）和梅赛德斯-奔驰公司的
图3-9 光导纤维的结构
图3-10 光导纤维各部分的尺寸
（3）光波在光导纤维中的传输
在直的光导纤维中，光 波是按全反射原理在纤芯表 面以Z字形曲线传输的。
（4）专用插头 为了能将光导纤维连接到控制单元上，在光学传输系统
中使用了一种专用插头。插座本体上有一个信号方向箭头， 表示光波传输方向（通向接收器）。