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汽车总线技术走向成熟

发布日期:2018-04-16 00:00 来源: 点击:

跟着电子技能在轿车中的拓宽,特别是在20世纪80年代以后,MCU/MPU在轿车中得到了广泛使用,出现了依据数据通讯的车载网络,这为进步轿车功能和削减线束数量供给了有用的处理途径。在各种数据通讯方法中最常见的是UART,因此最早的车载网络是在UART的基础上树立的。UART在轿车中的成功使用,标志着轿车电子开端走向成熟,并逐步迈向网络化。 

TTCAN改进CAN实时性 

由于轿车对电子部件在可靠性、工作温度、本钱等方面的特殊要求,通用MCU/MPU集成的UART逐步不能习惯轿车开展的新要求。所以在20世纪80年代初,各大轿车公司开端研制适用轿车内部信息交互的专用通讯方法。博世公司推出的CAN(操控区域网络)总线具有杰出的可靠性、实时性和灵活性,因此得到了业界的广泛认同,并在1993年正式成为国际规范和行业规范。以CAN为代表的总线技能在轿车的使用不但削减了车身线束,也进步了轿车的可靠性。据Strategy Analytics公司计算,2001年用在轿车上的CAN节点数目超过1亿个。 

为了调查轿车总线在我国的实践使用状况,笔者曾在2003年12月到北京车市现场计算了其时价格在8万元~20万元之间的轿车选用总线技能的状况。虽然计算不完全,但所列出的车型已超过了2002年到2003年两年新下线、价格在8万元~20万元之间车型的40%以上。轿车总线在我国出产的普及型轿车中所占的比重如此之大,阐明总线技能在轿车中现已很成熟,而不再是高档轿车的独享技能。而赛弗CC6450BY选用了CAN总线,进一步阐明轿车总线技能已开端融入我国自有品牌的轿车当中。一起阐明CAN总线已成为普及型轿车的干流总线技能。当然,CAN总线技能也在不断开展。 

传统的CAN是依据事情触发的,信息传输时刻的不确定性和优先级回转是它固有的缺陷。为了满意轿车操控对实时性和传输音讯密度不断增加的需要,改进CAN总线的实时功能非常必要。所以,传统CAN与时刻触发机制相结合产生了TTCAN(Time-Triggered CAN),ISO11898-4已包含了TTCAN。 

TTCAN总线和传统CAN总线体系的区别是:总线上不同的信息界说了不同的时刻槽(Timer Slot)。在同一时刻槽内,总线上只能有一条信息传输,这样避免了总线裁定,也确保了信息的实时性。TTCAN体系需要大局时刻同步,但选用传统CAN操控器很难完结TTCAN,因此新推出的CAN操控器如Microchip的MCP2515就增加了与TTCAN相关的硬件资源,它们在软件配合下就能完结TTCAN。 

LIN习惯低本钱需求 

电子与信息技能在轿车中的继续浸透,车用电器的电子化使CAN及UART都不能满意轿车制造业对本钱的严苛要求。从1998年开端,由宝马、奥迪、戴姆勒-克莱斯勒、摩托罗拉和VCT等7家轿车和IC公司共同开发能满意车身电子要求的低本钱串行总线技能,该技能在2000年2月完结开发,它就是LIN(Local Interconnect Net-work)。实践上,LIN是依据UART的,它选用了主从单线方法传输,最高波特率为20Kb/s。LIN的最大优势是低本钱,它对总线上各节点的时基要求很低。LIN虽然依据UART,它与UART的最大区别在于对各节点波特率差错的容忍度:UART要求进行数据传输两个节点波特率的差错不大于±4%;LIN总线只需求进行数据传输两个节点波特率的差错不大于±15%。±15%的波特率差错容忍度决议了节点上的MCU可以不必精度高、价格也相对较高的石英晶体,而选用安稳度稍差但价格非常低价的RC电路来供给时钟。 

LIN价格低价,因此它可将MCU嵌入到车身零部件中,使其成为具有网络功能的智能零部件,然后进一步削减车身线束,降低本钱。 

车载媒体总线技能完结信息同享 

现在与现代人们日子密切相关的IT技能也不断地与轿车融合。国际著名的轿车制造商BWM的一位高层人士曾说过:将来轿车的渠道,就是IT的渠道。 

作为将来的IT渠道,轿车有必要完结车内IT设备之间的信息同享。以BWM为首的欧洲轿车制造商拟定了车内媒体之间的互连规范MOST,以完结车内CD、GPS(全球定位体系)和TV等媒体设备之间的信息同享。到2003年底,BWM和VW已有21个车型选用了MOST。 

与欧洲轿车制造商MOST阵营相对应的是IDB-1394(见表2)。虽然IDB-1394规范的细节正在拟定之中,但由于它可以兼容IEEE1394,因此招引了大量轿车厂商,尤其是日本轿车厂商。估计日本车到2005年、欧洲车到2006年将连续选用该规范。在IDB-1394规范下,车内预留了衔接轿车总线与IEEE1394标准的家电产品的CCP(Consumer Convenience Port)接口。数码摄像机等通用的媒体设备就可经过IEEE1394衔接器与CCP相连,完结经过车载显示器来观看数码摄像机所拍照的图画。 

跟着蓝牙技能的开展,其相对低价的本钱和简洁的使用方法得到轿车业界的认同。移动电话与车内媒体之间的信息交互成为蓝牙技能进入轿车的突破点。在戴姆勒-克莱斯勒推出的Uconnect蓝牙免提电话体系中,蓝牙成为移动电话与车内媒体之间进行信息交互的手法,驾驶员经过安装在挡风玻璃上的麦克风和车内音响体系的扬声器与他人通话,将驾驶员的双手从操作移动电话中摆脱出来,然后确保了行车安全。 

专家视点:开展车身电子及车载媒体网络是务实之策 

为轿车效劳的轿车电子除了动力、制动、车身外,还包括车载多媒体。究竟哪里才是我国轿车电子OEM真实的切入点呢? 

在轿车电子中,动力和制动部分的电子操控是非常复杂的体系工程,是轿车中的中心技能。开展这些技能需长时间堆集,并且现在已被全球尖端轿车制造商和轿车部件供货商所独占。因此,我国的轿车电子OEM应该依据本身的特色,在轿车商场中寻求突破点。 

除了动力和制动部格外,车身和车载多媒体仍然在轿车电子中占有很大的比重。从商场视点来看,它处于开展阶段;从技能视点上剖析,与安全和环保等触及轿车中心技能的关系不大,但它触及面很广,不可能被少数集团独占。依据我国轿车电子的现状,作为企业开展车身电子及车载多媒体,是一项务实的决议计划。轿车电子触及的是一些相对简略的操控,如轿车电动座椅、电动门窗等,但它的中心是轿车总线技能。最近一汽与北京一家公司开发的依据LIN的车身操控体系已开端进入实验阶段。将零部件与总线融为一体,使体系本钱最低,这将给我国轿车电子和轿车零部件企业带来机会和应战。 

轿车逐步进入大众之家,车载多媒体的不断开展,也将为我国的轿车电子、IT和家电制造商带来机会。在轿车中,将己成功使用的家电网络技能移植到轿车媒体,并且完结家庭、轿车和工作媒体三位一体,这在技能上可行,并且与车载媒体的开展目标一致。 

相关标签:车身控制系统

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