CN101612921A - 一种车载总线网络系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种车载总线网络系统，属于数据开关网络技术领域。它解决了现有车载网络扩展性较差，容易造成网络的拥堵和可靠性降低等问题。本车载总线网络系统，包括CAN网络和LIN网络，CAN网络和LIN网络通过集成网关进行联接，CAN网络包括若干条高速CAN总线。本车载总线网络系统实现了CAN总线与各个控制器的信息共享和交叉，通过信息的共享大量减少了线束，减低了整车重量；实现了集成网关的核心配置功能和信息传递的功能，实现了CAN总线和LIN总线优势的互补，使得该网络具备了良好的扩展性和可靠性，且成本较低。
Description
技术领域
本发明属于数据开关网络技术领域，涉及一种汽车通讯系统，特别是一种车载总线网络系统。
背景技术
随着人们对汽车动力性、安全性和舒适性要求的提高，汽车ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)和电子控制装置也在不断增加，传统的点对点通讯方式已经不能满足汽车分布式实时控制的需要。由于电子设备的不断增加而导致导线数量呈几何式增加，也使得在有限的车内空间布线越来越困难，限制了车内部控制功能的进一步拓展。另一方面，各个电子控制单元并不是仅仅与负载设备简单地连接在一起，更多的是与外围设备及其他ECU进行信息交流，并经过复杂的控制决策运算，发出控制指令。为了提高信号的利用率，要求大批数据信息在不同的ECU之间进行交换和共享，因此采用车载网络和信息集成技术是汽车电子发展的必然趋势。
如中国专利所提供的一种车载网络(其公告号为CN201153265Y)，它包括CAN网络和LIN网络，CAN网络和LIN网络通过网关联接，其中的CAN网络上的节点包括发动机控制系统、转向角模块，硬顶控制系统、电子驻车系统、制动系统、空调、变速箱、胎压系统、安全气囊、转向系统、仪表和车身控制器。
可以看出，上述专利的车载网络中不同种控制器或控制模块都是统一连接到一条CAN网络总线上的。一般来说一条CAN总线的模式适应于简易的网络，但是它的扩展性较差，当系统模块增加、通讯信息增加时网络的负载也会不断增加，带来网络的拥堵和可靠性降低等问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有的车载网络所存在的上述问题，而提出了一种加快网关处理速度，提高系统可靠性和灵活性的车载总线网络系统。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种车载总线网络系统，包括CAN网络和LIN网络，其特征在于，所述的CAN网络和LIN网络通过集成网关进行联接，所述的CAN网络包括若干条高速CAN总线。
在上述的一种车载总线网络系统中，所述的高速CAN总线的数量为两条，分别为动力传动CAN总线和车身舒适CAN总线。
传统的低速容错CAN总线其总线负载与成本费用都比高速CAN总线高，采用两条高速CAN总线即可以满足动力传动CAN总线与车身舒适CAN总线的实时性，又能降低总线负载与成本费用。两条高速总线通过集成网关进行信号的信息交换、共享和配置，由于两条高速总线都是高速CAN总线，因此集成网关不需要处理不同协议之间的复杂转换，只需要对报文的优先级处理和信号重组，提高了系统的可靠性、灵活性和安全性。
集成网关具备ECU配置检查功能，没有通过配置检查的ECU将无法接入网络系统，使整个网络可靠性、灵活性和安全性进一步增强，也增加了网络扩展性功能，上述集成网关同时也具备了一个功能强大的高级车身控制器的功能。
在上述的一种车载总线网络系统中，所述的动力传动CAN总线和车身舒适CAN总线的通讯速率均为500kbit/s。
在上述的一种车载总线网络系统中，所述的车载总线网络系统还包括CAN总线诊断模块，该CAN总线诊断模块与上述的动力传动CAN总线和车身舒适CAN总线联接。CAN总线诊断模块不需要通过集成网关即可对两条总线进行单独诊断，不需要集成网关的处理，也降低了集成网关的复杂度。
在上述的一种车载总线网络系统中，所述的动力传动CAN总线的节点包括发动机管理模块、自动变速器控制模块、制动系统控制模块、方向盘转角传感器、四轮驱动控制模块和安全气囊控制模块。动力传动CAN总线的节点包括上述模块，并且对功能进行预留，不需要改变控制器模块的硬件，只通过软件的开发就可以实现功能的扩展，控制器模块的扩展也是允许的。
在上述的一种车载总线网络系统中，所述的车身舒适CAN总线的节点包括组合仪表控制模块和自动空调控制模块。车身舒适CAN总线的节点包括上述模块，并且对功能进行预留，不需要改变控制器模块的硬件，只通过软件的开发就可以实现功能的扩展，控制器模块的扩展也是允许的。
在上述的一种车载总线网络系统中，所述的LIN网络包括与集成网关联接的LIN总线一和LIN总线二，LIN总线一的节点包括四个自动窗控模块、一个雨量阳光传感器和一个天窗控制器。本车载总线网络引入了LIN总线一和LIN总线二，便于功能扩展、灵活控制并降低成本。
与现有技术相比，本车载总线网络系统采用两条高速的CAN总线，利用两条高速CAN总线之间协议相同，集成网关处理快的特点，实现了CAN总线与各个控制器的信息共享和交叉，通过信息的共享大量减少了线束，减低了整车重量；实现了集成网关的核心配置功能和信息传递的功能，实现了CAN总线和LIN总线优势的互补，使得该网络具备了良好的扩展性和可靠性，且成本较低。
附图说明
图1是本车载总线网络系统的拓扑结构图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，本车载总线网络系统包括集成网关、CAN网络、LIN网络和CAN总线诊断模块，而CAN网络则包括两条联接在集成网关上的动力传动CAN总线和车身舒适CAN总线，这两条CAN总线均为高速总线，其通讯速率均为500kbit/s。CAN总线诊断模块与上述的动力传动CAN总线和车身舒适CAN总线联接，直接对两条总线进行单独诊断。
动力传动CAN总线的节点包括发动机管理模块、自动变速器控制模块、制动系统控制模块、方向盘转角传感器、四轮驱动控制模块和安全气囊控制模块。而车身舒适CAN总线的节点包括组合仪表控制模块和自动空调控制模块。各条CAN总线的节点除包括上述模块外，还对功能进行了预留，不需要改变控制器模块的硬件，只通过软件的开发就可以实现功能的扩展，控制器模块的扩展也是允许的。
而LIN网络则包括与集成网关联接的LIN总线一和LIN总线二，LIN总线一的节点包括四个自动窗控模块、一个雨量阳光传感器和一个天窗控制器。本实施例中，LIN总线一和LIN总线二的通讯速率均为19.2kbit/s。
采用两条高速CAN总线即可以满足动力传动CAN总线与车身舒适CAN总线的实时性，又能降低总线负载与成本费用。两条高速总线通过集成网关进行信号的信息交换、共享和配置，由于两条高速总线都是高速CAN总线，因此集成网关不需要处理不同协议之间的复杂转换，只需要对报文的优先级处理和信号重组，提高了系统的可靠性、灵活性、安全性。
集成网关集成了车身控制器的功能和网关的功能，作为车身控制器它集中控制车身控制的各类功能，包括各类开关、外部灯的状态、车门的状态等信息。作为CAN总线的网关，两条CAN总线的信息交互需要网关进行处理，网关可以进行CAN总线标识符优先级的调整，信号的解包和重组，消息的转发。集成网关作为该车载总线网络系统的核心具备ECU配置检查功能，每个ECU只有通过了ECU配置检查，反馈的信息是正确的才能接入该车载总线网络，保证了系统的可靠性。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (7)
1、一种车载总线网络系统，包括CAN网络和LIN网络，其特征在于，所述的CAN网络和LIN网络通过集成网关进行联接，所述的CAN网络包括若干条高速CAN总线。
2、根据权利要求1所述的一种车载总线网络系统，其特征在于，所述的高速CAN总线的数量为两条，分别为动力传动CAN总线和车身舒适CAN总线。
3、根据权利要求2所述的一种车载总线网络系统，其特征在于，所述的动力传动CAN总线和车身舒适CAN总线的通讯速率均为500kbit/s。
4、根据权利要求2或3所述的一种车载总线网络系统，其特征在于，所述的车载总线网络系统还包括CAN总线诊断模块，该CAN总线诊断模块与上述的动力传动CAN总线和车身舒适CAN总线联接。
5、根据权利要求2或3所述的一种车载总线网络系统，其特征在于，所述的动力传动CAN总线的节点包括发动机管理模块、自动变速器控制模块、制动系统控制模块、方向盘转角传感器、四轮驱动控制模块和安全气囊控制模块。
6、根据权利要求2或3所述的一种车载总线网络系统，其特征在于，所述的车身舒适CAN总线的节点包括组合仪表控制模块和自动空调控制模块。
7、根据权利要求1所述的一种车载总线网络系统，其特征在于，所述的LIN网络包括与集成网关联接的LIN总线一和LIN总线二，LIN总线一的节点包括四个自动窗控模块、一个雨量阳光传感器和一个天窗控制器。
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