2.7-车载网络协议标准(第四讲)PPT学习课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,*,2.6,车载网络协议标准,2.6.1 SAE,分类总线,SAE,车辆网络委员会将汽车数据传输网划分为,A,、,B,、,C,三类。,A,类：是面向传感器,/,执行器控制的低速网络，数据传输位速率通常小于,10kb/s,，主要用于后视镜调整，电动窗、灯光照明等控制；,B,类：是面向独立模块间数据共享的中速网络，位速率一般在,10kb/s,到,125kb/s,之间。主要应用于车身电子舒适性模块、仪表显示等系统；,C,类：是面向高速、实时闭环控制的多路传输网，位速率在,125kb/s,到,1Mb/s,之间，主要用于牵引控制、先进发动机控制、,ABS(Anti-lock Braking System),等系统。,1,1 A,类总线,2,A,类标准和协议及其特性的比较,3,LIN,总线,LIN(Local Interconnect Network),是在,1999,年由欧洲汽车制造商,Audi,、,BMW,、,DaimlerChrysler,、,Volvo,、,Volkswagen,和,VCT,（,Volcano Communications Technologies,）公司以及半导体厂商,Motorola,共同组成的,LIN,协会的努力下推出的开放式的低成本串行通信标准，从,2003,年开始得到使用。,4,LIN,网络的典型应用,5,2 B,类总线,6,B,类标准和协议及其特性,的比较,7,B,类标准在轿车上应用的是,ISO11898,，传输速率在,100Kb/s,左右，在卡车和大客车上应用的是,SAE,的标准,J1939,，传输速率是,250Kb/s,。,GM,、,Ford,和,DC,等公司目前在许多车型上都已经开始使用了基于,ISO11898,的标准,J2284,，它的传输速率是,500Kb/s,。,8,3 C,类总线,9,C,类标准和协议及其特性,的比较,10,2.6.2,诊断总线,使用排放诊断的目的主要是为了满足,OBD-II(On Board Diagnose),、,OBD-III,或,E-OBD(European-On Board Diagnose),标准。,J1850,作为满足,OBD-II,的诊断通讯标准。欧洲汽车厂商则抵制,J1850,，使用自行开发的,ISO 9141,22,和,ISO 14230,23,。,许多汽车生产厂商都采用,ISO14230(Keyword Protocol 2000),作为诊断系统的通信标准，它满足,OBD-II,。,到,2004,年，美国三大汽车公司将对乘用车采用基于,CAN,的,J2480,诊断系统通信标准，它满足,OBD-III,的通信要求。,欧洲汽车厂商已经开始使用一种基于,CAN,总线的诊断系统通信标准,ISO15765,5,，它满足,E-OBD,的系统要求。,11,现有诊断系统总线标准的使用情况,12,诊断系统总线标准和协议及其特性,13,2.6.3,多媒体系统总线,1,汽车多媒体系统：语音系统、车载电话、音响、电视、,载计算机和,GPS,等系统,14,2,多媒体网络和协议分类,低速 高速 无线,SAE IDB-C IDB-M IDB-Wireless,远程通讯 音频,MP3,诊断 视频（,DVD,等）,通用信息,传输速率在,250Kb/s,到,100Mb/s,之间,15,3,多媒体系统总线标准的情况,16,4,多媒体系统总线标准和协议及其特性,17,D,2,B,基于光纤，一般用于连接多媒体设备，比如,CD,播放器、语音控制单元、电话和互联网等,18,。它从,1999,年开始就被用到了梅赛德斯（,Mercedes,）公司的,S,级轿车中。,MOST,则是一种组建车内,LAN,（,Local Area Network,：局域网）的总线，位速率高达,24Mb/s,，一般用来连接导航系统和无线通讯设备。目前，戴姆勒克莱斯勒和宝马（,BMW,）等欧洲汽车厂商均在计划推广使用,MOST,总线。,USB,主要用来实现车载计算机与相关外围设备的连接。,18,IEEE 1394,一开始被称作,“,火线,”,（,Firewire,），它早在,1995,年就已面市，随即受到了信息娱乐业的普遍欢迎,。,以通用汽车为代表的一些美国公司很早便打算采用,POF,（,Plastic Optical Fiber,：塑料光纤）来布设一种基于,IEEE 1394,的,“,IDB-1394,”,总线，并引发了丰田等日本汽车厂商的纷纷响应。由于目前兼容,IEEE 1394,标准的设备十分普遍，随着多媒体相关产品大量进入汽车，,IDB-1394,极有可能成为广泛接受的行业标准之一。,19,蓝牙（,Bluetooth,）技术,近年来兴起的,“,蓝牙,”,（,Bluetooth,）技术是车用无线通讯领域一种比较好的解决方案。以汽车维修业为例，它的应用如下：汽车即将进入维修站时，站内服务器可以通过无线通讯提前获悉车况或诊断信息并进行决策，然后将决策结果以操作指示的方式输出给维修人员，维修作业就能够得到及时有效的执行。另外，维修站还可以使用蓝牙技术将车载,ECU,的管理软件升级到最新版本。,20,2.6.4,安全总线和标准,汽车安全系统总线使用情况,21,宝马公司在其,2001,年,9,月推出的新款,7,系车型中，配备了一套名为,ISIS,（,Intelligent Safety Integrated System,）的安全气囊控制系统。在,ISIS,中，用于收集前座保护气囊、后座保护气囊以及膝部保护气囊信号的,14,个传感器全部经由,Byteflight,连接，据称这样可以保证中央处理单元（,CPU:Central Process Unit,）在紧急情况下也能及时准确地决定不同位置安全气囊的释放范围与时机，从而使整套系统发挥出最佳的保护效果。,22,安全总线标准和,协议及其特性,23,2.6.5 X-by-wire,总线,X-by-Wire,最初是用在飞机控制系统中，称为电传控制。,由于目前对汽车容错能力和通信系统的高可靠性的需求日益增长，,X-by-Wire,开始应用于汽车电子控制领域。,在未来的,5,至,10,年里，,X-by-Wire,技术将使传统的汽车机械系统变成通过高速容错通信总线与高性能,CPU,相连的电气系统。,Steer-by-Wire,、,Brake-by-Wire,和电子阀门控制等,。,24,X-By-Wire,系统总线的情况,25,X-by-Wire,系统总线标准和协议及其特性,26,TTP,（,时间触发协议,),维也纳理工大学的,H.Kopetz,教授开发的,27,TTCAN,TTCAN,是基于,ISO11898-1,所描述的,CAN,的数据链路层来制定的，它可以使用在,ISO11898-2(,高速收发器,),或,ISO11898-3(,容错低速收发器,),中所描述的标准的,CAN,的物理层来进行通讯。,国际标准,ISO11898-4(,草案,),对,“,基于,CAN,的时间触发通讯,”,进行了详细论述，它是对我们已经很熟悉的,CAN,总线标准的扩展。该规范介绍了时间触发通讯和在系统范围内高精度的全局网络时间的相关内容。,TTCAN,提供了一套时间触发消息机制，它允许使用基于,CAN,的网络形成控制环路，同时，它能够提高基于,CAN,的汽车网络的实时通讯性能。,28,FlexRay,BMW,、,DaimlerChrysler,、摩托罗拉和飞利浦半导体联合开发和建立了这个,FlexRay,标准，通用汽车公司也加入,FlexRay,联盟，成为其核心成员，以开发用于汽车分布式控制系统中的高速总线系统的标准。,29,