随着电控系统的复杂化和汽车内部控制功能电控单元之间通信能力需求的增长,点对点的连接会导致车内线束增多,从而影响内部通讯的可靠性、安全性以及汽车的重量。为了解决这些问题,在快速发展的计算机网络上实现了 CAN、LAN、LIN、MOST 等基础构造的汽车电子网络系统,即车载网络,从而减少车内连接,实现数据的共享和快速交换,同时提高可靠性。
目前,各国和公司都制定了不同的车载网络标准。美国汽车工程师学会 (SAE) 根据汽车网络系统的性能,将汽车网络划分为不同等级的标准,包括 A 类、B 类、C 类、D 类和 E 类。
车载网络技术的发展旨在提高汽车的效率,通过高科技控制汽车简化复杂的操作,提高汽车的安全性和用户满意度。高科技汽车厂商纷纷研发出了独立的网络系统。未来车载网络技术发展的趋势仍然是以简化为基础,向高精尖不断发展,持续提高系统的性能。
(一) CAN (Controller Area Network) 控制器局域网
CAN 总线是德国 BOSCH 公司在 20 世纪 80 年代初为解决现代汽车中众多控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议,是一种多主总线,通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。通信速率最高可达 1Mbps。
CAN 总线特点:
1. 数据通信没有主从之分,任何一个节点可以向任何其他(一个或多个)节点发起数据通信,依靠各个节点信息优先级先后顺序来决定通信顺序,高优先级节点信息在 134μs 通信;
2. 多个节点同时发起通信时,优先级低的避免优先级高的,不会对通信线路造成拥塞;
3. 通信距离最远可达 10KM(速率低于 5Kbps),速率可达到 1Mbps(通信距离小于 40M);
4. CAN 总线传输介质可以是双绞线,同轴电缆。CAN 总线适用于大数据量短距离通信或长距离小数据量,实时性要求比较高,多主多从或各个节点平等的现场中使用。