一種用于汽車的canfd總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于汽車的具有可變數(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，汽車電子智能化的訴求也越來越強，消費者希望駕駛動力性、舒適性、經(jīng)濟性以及娛樂性更強的汽車。整車廠為了提高產(chǎn)品競爭力，將越來越多的電子控制系統(tǒng)加入到汽車控制中，例如電子穩(wěn)定程序(ESP)、無鑰匙進入和啟動系統(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CAN系統(tǒng)的實際使用速率最高為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)目煽啃院蛯崟r性。
[0003]目前，在整車上使用多路CAN總線，例如動力CAN總線、車身CAN總線、娛樂舒適CAN總線、信息交互CAN總線等，通過網(wǎng)關(guān)進行轉(zhuǎn)發(fā)方式實現(xiàn)整車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50?70%，然而通常CAN總線負(fù)載率在30%左右時網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能最好；另外，CAN總線的位填充規(guī)則會造成干擾，引起錯誤幀漏檢，使信息傳輸?shù)目煽啃越档汀?br>【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型提供了一種用于汽車的具有可變數(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)則會造成干擾并引起錯誤幀漏檢的問題，提高信息傳輸?shù)目煽啃浴?br>[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:
[0006]一種用于汽車的CANFD總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括:通過CANFD總線相連的CANFD總線節(jié)點，通過CAN總線相連的CAN總線節(jié)點，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)點包括:動力節(jié)點系統(tǒng)、車身節(jié)點系統(tǒng)和娛樂節(jié)點系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)CANFD和CAN兩種信號的解析轉(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，所述第二終端電阻和所述CANFD總線節(jié)點的最末端節(jié)點子系統(tǒng)集成在一起作為第二終端節(jié)點。
[0008]優(yōu)選地，所述動力節(jié)點系統(tǒng)包括以下任意一種或多種子系統(tǒng):發(fā)動機防盜系統(tǒng)、發(fā)動機管理系統(tǒng)、電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)、電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電子駐車模塊、安全氣囊模塊。
[0009]優(yōu)選地，所述車身節(jié)點系統(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)、多功能方向盤系統(tǒng)、智能發(fā)電機系統(tǒng)、胎壓監(jiān)測系統(tǒng)、車身控制模塊。
[0010]優(yōu)選地，所述娛樂節(jié)點系統(tǒng)包括以下任意一種或多種子系統(tǒng):影音播放器、自動空調(diào)控制器、可視倒車系統(tǒng)、倒車?yán)走_模塊、自適應(yīng)前大燈、無鑰匙進入/啟動系統(tǒng)。
[0011]優(yōu)選地，所述CAN總線節(jié)點系統(tǒng)包括以下任意一種或多種子系統(tǒng):繼電器盒、多功能方向盤系統(tǒng)、時鐘系統(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]本實用新型提供的用于汽車的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，降低了開發(fā)難度和成本，還提高了信息傳輸?shù)目煽啃浴?br>【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的一種用于汽車的具有可變數(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為本實用新型的另一種用于汽車的具有可變數(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。
【具體實施方式】
[0019]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步地詳細描述。
[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E⑶的軟件部分做大規(guī)模修改。CANFD總線是CAN總線的升級換代設(shè)計，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，改善了錯誤幀漏檢率，同時可以保持網(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總線的保留位進行判斷以及區(qū)分不同的幀格式。在現(xiàn)有車載網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用CANFD協(xié)議時，需要加入CANFD控制器，并且CAN FD也可以參與到原來的CAN通信網(wǎng)絡(luò)中，提高了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的兼容性。
[0021]實施例1
[0022]如圖1所示，一種用于汽車的CANFD總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過CANFD總線相連的CANFD總線節(jié)點，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)點包括:動力節(jié)點系統(tǒng)、車身節(jié)點系統(tǒng)和娛樂節(jié)點系統(tǒng)。
[0023]其中，所述動力節(jié)點系統(tǒng)包括發(fā)動機防盜系統(tǒng)、發(fā)動機管理系統(tǒng)、電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)、電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電子駐車模塊、安全氣囊模塊等。
[0024]其中，所述車身節(jié)點系統(tǒng)包括組合儀表系統(tǒng)、電池傳感系統(tǒng)、多功能方向盤系統(tǒng)、智能發(fā)電機系統(tǒng)、胎壓監(jiān)測系統(tǒng)、車身控制模塊等。
[0025]其中，所述娛樂節(jié)點系統(tǒng)包括影音播放器、自動空調(diào)控制器、可視倒車系統(tǒng)、倒車?yán)走_模塊、自適應(yīng)前大燈、無鑰匙進入/啟動系統(tǒng)等。
[0026]進一步，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，所述第二終端電阻和所述CANFD總線節(jié)點的無鑰匙進入/啟動系統(tǒng)集成在一起作為第二終端節(jié)點。
[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反射。具體地，在通信過程中，有兩種原因?qū)е滦盘柗瓷?阻抗不連續(xù)和阻抗不匹配。
[0028]阻抗不連續(xù)，信號在傳輸線末端突然遇到電纜阻抗很小甚至沒有，信號在這個地方就會引起反射。這種信號反射的原理，與光從一種媒質(zhì)進入另一種媒質(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同樣大小的終端電阻。
[0029]引起信號反射的另外一個原因是數(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，整個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)混亂。
[0030]為了提高網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的拓?fù)淠芰?，CANFD總線兩端需要接有120 Ω的