智能网联汽车概论-领域五 汽车通信技术.pptx

智能网联汽车概论

汽车通信技术PART5

在创新驱动发展的战略指导下，智能网联汽车是展示国家科技实力、引领产业变革的重要窗口。智能网联汽车的通信系统是实现智能交通系统的关键技术，它保证了汽车各模块、汽车和其他物体之间信息交流的高动态、低延时的传递。根据通信所覆盖的范围，通信系统可以分为车内通信、车际通信和广域通信。车内通信主要包括蓝牙、WIFI、以太网通信、局部互联协议（LIN）、CAN通信、高速容错网络协议（FlexRay）等，主要实现人机交互和对车辆的控制。车际通信主要存在专用短程通信技术（DSRC）和长期演进技术（TLE-V）两种，前者技术较为成熟，后者主要面向智能交通和车联网的应用。情景导入

学习单元一车内通信网络随着汽车技术的不断发展，汽车上采用的计算机数量越来越多，多个处理器之间相互连接、协调工作并共享信息构成了汽车车载计算机网络系统，简称车内通讯网络，也叫车载网络。车载网络运用多路传输技术，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。一、车载网络分类美国汽车工程师学会（SAE）提出将车载网络划分为5种类型，分别为A类低速网络、B类中速网络、C类高速网络、D类多媒体网络和E类安全应用网络，如表5-1所示。不同类型的车载网络需要通过网关进行信号的解析交换，使不同的网络类型能够相互协调，保证车辆各系统正常运转。4.D类网络2.B类总线1.A类网络3.C类网络5.E类网络

二、CAN总线1.CAN系统概述随着汽车新技术的飞速发展，车辆动力、安全和舒适系统的不断完善，用于车辆中的电气设备越来越多。许多汽车上都采用了CAN数据总线传输技术，使车上的各个控制单元（电脑）都能进行数据交流，形成车载网络系统。一辆汽车不管有多少块电控单元，不管信息容量有多大，每块电控单元都只需引出两条线共同接在两个节点上这两条导线就称作数据总线，亦称BUS线。整个网络则称CAN，CAN是ControllerAreaNetwork（控制器局域网络）的缩写。

2.CAN系统的数据传输为避免通讯信号被干扰，CAN-H和CAN-L线相互缠绕在一起，构成一个封闭的数据传输通道。如图5-3所示，CAN-BUS两条线上的电位是相反的，如果一条线的电压是5V，另一条线就是0V，两条线的电压和总等于常值。通过该种力法，CAN总线得到保护而免受外界电磁场干扰，同时CAN总线向外辐射也保持中性，即无辐射。3.CAN系统的网关网关相当于翻译转换器。由于不同系统CAN总线的数据传输速率不同（动力CAN500K/b，舒适CAN100K/b）为了实现不同系统的数据交换，以及车辆与诊断仪器（自诊断K线的读取速率分别为9600/10400b的自诊断通讯，需要网关（Gate-way）系统进行数据转换。

三、LIN总线LIN（LocalInterconnectNetwork）是面向汽车低端分布式应用的低成本（0.5美元），低速串行通信总线。它的目标是为现有汽车网络提供辅助功能，在不需要CAN总线的带宽和多功能的场合使用，降低成本。

四、FlexRay随着汽车电子技术的不断发展和系统的集成化，我们可不需要传统的机械传递控制信号而是通过电子手段来驾驶汽车，而这一电子手段即X-By-Wire（X代表汽车中的各个系统，By-Wire可称为电子线控），如线控转向（Steering-By-Wire），线控制动（Brake-By-Wire），线控技术主要应用在主动安全等关键系统中，这些场合都对信息的实时性和安全性有很高的要求。FlexRay提供了传统车内通信协议不具备的大量特性，包括：（1）高传输速率（2）同步时基（3）确定性（4）高容错（5）灵活性

五、MOST总线随着汽车智能化和电子化程度升高，车内CAN总线越来越难以满足电子系统的需求。因此，新一代网络技术Ethernet、FlexRay、MOST网络应运而生。特别是今后的汽车主动安全系统将不仅仅是独立存在，其还将结合V2X技术与其他车辆或道路通信基站建立联系，这为CAN总线带来了巨大压力。相对于传统的信号传输方式，MOST光学传输具有导线少、质量小、传输速度快（可达20Mb/s）、不会产生电磁干扰，同时对电磁干扰也不敏感等优点。如图5-6所示，对于奥迪A6L（C7）不带后座娱乐系统的MOST网络系统，主要MOST控制单元包括信息电子控制单元1（J794）、DVD换碟机（R161）、组合仪表控制单元（J285）、TV调谐器（R78）、收音机（R）、数字音响控制单元（J525）以及数据总线诊断接口（J5