一種用于汽車(chē)的canfd總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于汽車(chē)的具有可變數(shù)據(jù)波特率控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子、半導(dǎo)體、通訊等行業(yè)的快速發(fā)展，汽車(chē)電子智能化的訴求也越來(lái)越強(qiáng)，消費(fèi)者希望駕駛動(dòng)力性、舒適性、經(jīng)濟(jì)性以及娛樂(lè)性更強(qiáng)的汽車(chē)。整車(chē)廠為了提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，將越來(lái)越多的電子控制系統(tǒng)加入到汽車(chē)控制中，例如電子穩(wěn)定程序(ESP)、無(wú)鑰匙進(jìn)入和啟動(dòng)系統(tǒng)(PEPS)、電子助力轉(zhuǎn)向(EPS)、智能空調(diào)控制系統(tǒng)(HVAC)等。但是由于CAN總線的最高傳輸速率為IMbit/s (通常汽車(chē)CAN系統(tǒng)的實(shí)際使用速率最高為500kbit/s)，電子控制單元(Electronic Control Unit，ECU)的大量增加使總線負(fù)載率急劇增大以致造成網(wǎng)絡(luò)擁堵，影響信息傳輸?shù)目煽啃院蛯?shí)時(shí)性。
[0003]目前，在整車(chē)上使用多路CAN總線，例如動(dòng)力CAN總線、車(chē)身CAN總線、娛樂(lè)舒適CAN總線、信息交互CAN總線等，通過(guò)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)方式實(shí)現(xiàn)整車(chē)CAN總線通訊。隨著同一網(wǎng)段電控單元增多，其總線負(fù)載率可能高達(dá)50?70%，然而通常CAN總線負(fù)載率在30%左右時(shí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能最好；另外，CAN總線的位填充規(guī)則會(huì)造成干擾，引起錯(cuò)誤幀漏檢，使信息傳輸?shù)目煽啃越档汀?br>【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型提供了一種用于汽車(chē)的具有可變數(shù)據(jù)波特率控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以解決控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線的位填充規(guī)則會(huì)造成干擾并引起錯(cuò)誤幀漏檢的問(wèn)題，提高信息傳輸?shù)目煽啃浴?br>[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0006]一種用于汽車(chē)的CANFD總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括:通過(guò)CANFD總線相連的CANFD總線節(jié)點(diǎn)，通過(guò)CAN總線相連的CAN總線節(jié)點(diǎn)，以及分別與CANFD總線和CAN總線相連的轉(zhuǎn)換器；所述CANFD總線節(jié)點(diǎn)包括:動(dòng)力節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)、車(chē)身節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)和娛樂(lè)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)CANFD和CAN兩種信號(hào)的解析轉(zhuǎn)換與相互通訊。
[0007]優(yōu)選地，所述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，還包括在線診斷接口、第一終端電阻和第二終端電阻，所述在線診斷接口和所述第一終端電阻集成在一起作為第一終端節(jié)點(diǎn)，所述第二終端電阻和所述CANFD總線節(jié)點(diǎn)的最末端節(jié)點(diǎn)子系統(tǒng)集成在一起作為第二終端節(jié)點(diǎn)。
[0008]優(yōu)選地，所述動(dòng)力節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)包括以下任意一種或多種子系統(tǒng):發(fā)動(dòng)機(jī)防盜系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)、電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)、電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電子駐車(chē)模塊、安全氣囊模塊。
[0009]優(yōu)選地，所述車(chē)身節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)包括以下任意一種或多種子系統(tǒng):組合儀表系統(tǒng)、電池傳感系統(tǒng)、多功能方向盤(pán)系統(tǒng)、智能發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、車(chē)身控制模塊。
[0010]優(yōu)選地，所述娛樂(lè)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)包括以下任意一種或多種子系統(tǒng):影音播放器、自動(dòng)空調(diào)控制器、可視倒車(chē)系統(tǒng)、倒車(chē)?yán)走_(dá)模塊、自適應(yīng)前大燈、無(wú)鑰匙進(jìn)入/啟動(dòng)系統(tǒng)。
[0011]優(yōu)選地，所述CAN總線節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)包括以下任意一種或多種子系統(tǒng):繼電器盒、多功能方向盤(pán)系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)和雨量傳感系統(tǒng)。
[0012]優(yōu)選地，所述CAN總線傳輸速率為5Mbit/s。
[0013]優(yōu)選地，所述第一終端電阻的阻值為120歐姆。
[0014]優(yōu)選地，所述第二終端電阻的阻值為120歐姆。
[0015]有益效果在于:
[0016]本實(shí)用新型提供的用于汽車(chē)的CANFD總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)繼承了 CAN總線的主要特性，提高了 CAN總線的網(wǎng)絡(luò)通信帶寬，改善了錯(cuò)誤幀漏檢率，具有與CAN總線相似的控制器接口，使的ECU供應(yīng)商不需要大規(guī)模修改ECU軟件，降低了開(kāi)發(fā)難度和成本，還提高了信息傳輸?shù)目煽啃浴?br>【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的一種用于汽車(chē)的具有可變數(shù)據(jù)波特率控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型的另一種用于汽車(chē)的具有可變數(shù)據(jù)波特率控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0020]具有可變數(shù)據(jù)波特率控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線(CANFD總線)比控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線(CAN總線)的帶寬更高，但是CANFD總線具有與CAN總線相似的控制器接口，使電子控制單元(ECT)供應(yīng)商不需要對(duì)E⑶的軟件部分做大規(guī)模修改。CANFD總線是CAN總線的升級(jí)換代設(shè)計(jì)，它繼承了 CAN總線的主要特性，提高了 CAN總線的網(wǎng)絡(luò)通信帶寬，改善了錯(cuò)誤幀漏檢率，同時(shí)可以保持網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)大部分軟硬件特別是物理層不變。CANFD協(xié)議充分利用CAN總線的保留位進(jìn)行判斷以及區(qū)分不同的幀格式。在現(xiàn)有車(chē)載網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用CANFD協(xié)議時(shí)，需要加入CANFD控制器，并且CAN FD也可以參與到原來(lái)的CAN通信網(wǎng)絡(luò)中，提高了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的兼容性。
[0021]實(shí)施例1
[0022]如圖1所示，一種用于汽車(chē)的CANFD總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過(guò)CANFD總線相連的CANFD總線節(jié)點(diǎn)，以及分別與CANFD總線和CAN總線相連的轉(zhuǎn)換器；所述CANFD總線節(jié)點(diǎn)包括:動(dòng)力節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)、車(chē)身節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)和娛樂(lè)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)。
[0023]其中，所述動(dòng)力節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)防盜系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)、電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)、電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電子駐車(chē)模塊、安全氣囊模塊等。
[0024]其中，所述車(chē)身節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)包括組合儀表系統(tǒng)、電池傳感系統(tǒng)、多功能方向盤(pán)系統(tǒng)、智能發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、車(chē)身控制模塊等。
[0025]其中，所述娛樂(lè)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)包括影音播放器、自動(dòng)空調(diào)控制器、可視倒車(chē)系統(tǒng)、倒車(chē)?yán)走_(dá)模塊、自適應(yīng)前大燈、無(wú)鑰匙進(jìn)入/啟動(dòng)系統(tǒng)等。
[0026]進(jìn)一步，所述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還包括在線診斷接口、第一終端電阻和第二終端電阻，所述在線診斷接口和所述第一終端電阻集成在一起作為第一終端節(jié)點(diǎn)，所述第二終端電阻和所述CANFD總線節(jié)點(diǎn)的無(wú)鑰匙進(jìn)入/啟動(dòng)系統(tǒng)集成在一起作為第二終端節(jié)點(diǎn)。
[0027]各單元均采用CANFD總線協(xié)議，傳輸速率為5Mbit/s ;其中診斷接口和PEPS模塊作為終端節(jié)點(diǎn)配置120歐姆的第一終端電阻和第二終端電阻。所述第一終端電阻和第二終端電阻是為了消除通信電纜中的信號(hào)反射。具體地，在通信過(guò)程中，有兩種原因?qū)е滦盘?hào)反射:阻抗不連續(xù)和阻抗不匹配。
[0028]阻抗不連續(xù)，信號(hào)在傳輸線末端突然遇到電纜阻抗很小甚至沒(méi)有，信號(hào)在這個(gè)地方就會(huì)引起反射。這種信號(hào)反射的原理，與光從一種媒質(zhì)進(jìn)入另一種媒質(zhì)要引起反射是相似的。消除這種反射的方法，就必須在電纜的末端跨接一個(gè)與電纜的特性阻抗同樣大小的終端電阻，使電纜的阻抗連續(xù)。由于信號(hào)在電纜上的傳輸是雙向的，因此，在通訊電纜的另一端可跨接一個(gè)同樣大小的終端電阻。
[0029]引起信號(hào)反射的另外一個(gè)原因是數(shù)據(jù)收發(fā)器與傳輸電纜之間的阻抗不匹配。這種原因引起的反射，主要表現(xiàn)在通訊線路處在空閑方式時(shí)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)混亂。
[0030]為了提高網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的拓?fù)淠芰Γ珻ANFD總線兩端需要接有120 Ω的