CN105246110A - 用于基于can的电气架构的无线通信扩展 - Google Patents

用于基于can的电气架构的无线通信扩展 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于基于CAN的电气架构的无线通信扩展。具体而言，本发明涉及一种用于使用包括有线和无线的电子控制单元(ECU)及有线和无线的外围设备的组合的混合车辆通信网络来通信的方法。所述网络包括多个无线ECU的多个ECU。所述网络还包括多个外围设备，其中，外围设备中的一个或多个从ECU中的一个或多个接收命令，并且外围设备中的一个或多个给ECU提供信号，并且其中，所述多个外围设备包括至少一个无线外围设备。从无线外围设备中的一个传输的无线传输信号通过所有无线ECU接收。所述方法执行仲裁过程，其中，基于来自无线外围设备的传输信号的质量，由无线ECU中的一个提供的消息被放置在通信骨干网上。

Description

用于基于CAN的电气架构的无线通信扩展
技术领域
本发明一般涉及一种车辆通信网络，并且更具体而言，涉及一种包括有线和无线的ECU以及有线和无线的外围设备的组合的车辆混合通信网络，其中，所述网络执行仲裁过程，其中，由无线ECU中的一个所提供的消息基于来自无线外围设备中的一个的传输信号的质量被放置在通信骨干网上。
背景技术
现代车辆采用需要电气线路的许多传感器、促动器、控制器、子系统、总线等。随着车辆系统的数量增加，支持那些系统所需的线路也增加。然而，在车辆中提供线材、特别是许多线材存在若干缺点。例如，例如铜之类的线材的电导体具有相当大的重量。随着车辆的重量增加，燃油效率下降。另外，车辆中的线路易受损坏，这增加了车辆的保修成本。此外，需要线路遍布整个车辆降低了车辆的设计和制造的灵活性。另外，车辆中的至少一些线路经常需要周期性的维护。此外，线路也增加了显著的费用和成本。而且，在车辆的制造期间，线缆束的组装通常导致因连接器插脚的断裂或弯曲而引起的问题。
为至少在受限的情况下通信的目的而在车辆中采用无线技术在本领域中是已知的。然而，无线信号的传输也遭受若干缺点，包括对来自其他车辆的信号的干扰、对带到车辆中的来自用户设备的信号的潜在干扰、在车辆的乘客车厢内的非必要辐射以及衰减问题，这些缺点导致信号的损失，从而需要更大的传输功率和大功率消耗。
发明内容
以下公开描述了一种用于使用包括有线和无线的电子控制单元(ECU)以及有线和无线的外围设备的组合的混合车辆通信网络来通信的方法。所述网络包括多个ECU，所述多个ECU各自运行通信算法并且执行预定的功能，其中，所述多个ECU包括多个无线ECU。所述网络还包括多个外围设备，其中，所述外围设备中的一个或多个接收来自所述ECU中的一个或多个的命令，并且所述外围设备中的一个或多个给所述ECU提供信号，并且其中，所述多个外围设备包括至少一个无线外围设备。从无线外围设备中的一个传输的无线传输信号被所有的无线ECU接收。所述方法执行仲裁过程，其中，基于所接收的来自无线外围设备的信号的质量，由无线ECU中的一个所提供的消息被放置在通信骨干网上。
本发明还包括如下解决方案：
1.一种电气架构(EA)，包括：
通过有线CAN总线互连的多个电子控制单元(ECU)，其中，所述ECU中的一些是无线ECU(WECU)；以及
使用无线通信或有线通信或二者连接到所述CAN总线的多个有线和无线的外围设备，其中，包括所述ECU和所述外围设备之间的无线通信的通信是双向的。
2.根据方案1所述的电气架构，其特征在于，所述WECU通过采用无线信道分集来从所述外围设备以及给所述外围设备无线地传送信息，其中，来自外围设备的消息被所有的所述WECU接收，并且给外围设备的消息通过所有的所述WECU来传输。
3.根据方案1所述的电气架构，其特征在于，所述WECU使用CAN仲裁过程来降低所述CAN总线上的通信量。
4.根据方案3所述的电气架构，其特征在于，所述CAN仲裁过程采用迭代来识别具有接收信号的最佳剩余质量的WECU，其中，仅所述WECU在特定迭代传输。
5.根据方案1所述的电气架构，其特征在于，所述WECU通过重复在所述CAN总线上接收的显性比特在逐个比特的基础上作为简单的中继来操作，并且反之亦然。
6.根据方案5所述的电气架构，其特征在于，所述WECU和所述CAN总线之间的无线通信使用开关键控(OOK)调制，其中，显性CAN比特被中继转发到“on”比特。
7.根据方案1所述的电气架构，其特征在于，所述无线通信处于ISM带中。
8.根据方案7所述的电气架构，其特征在于，所述ISM带包括902-928MHz频带和433.05-434.79频带。
9.根据方案1所述的电气架构，其特征在于，所述WECU使用预定的或动态选择的波束形成来与任何外围设备通信，包括使用相干调制以及调整每个WECU的传输信号相位，以在所述外围设备的接收机处达到建设性的组合。
10.根据方案1所述的电气架构，其特征在于，所述WECU使用非相干调制，并且同时地传输给所有的所述外围设备，以提高信噪比。
11.根据方案1所述的电气架构，其特征在于，所述WECU的传输功率大于所述外围设备的传输功率，并且随着无线外围设备的数量增加而增加。
12.根据方案1所述的电气架构，其特征在于，CAN的WECU间消息被无线地卸载，以降低CAN总线的负载，并且提高对于CAN总线故障的稳健性和适应性。
13.根据方案1所述的电气架构，其特征在于，多个CAN总线在无线信道上操作，其中，多个有线CAN总线能够同时地利用多个无线信道来扩展。
14.根据方案13所述的电气架构，其特征在于，错误校正码被用在CAN协议的顶部上的数据上，以提高可靠性。
15.根据方案14所述的电气架构，其特征在于，所述错误校正码是具有最小延迟保证的无比率编码，所述最小延迟保证包括对于近期数据包较高并且对于较旧的数据包较低的差分延迟保证。
16.根据方案1所述的电气架构，其特征在于，所述多个外围设备包括开关、传感器和促动器中的一种或多种。
17.根据方案1所述的电气架构，其特征在于，所述电气架构处于车辆上。
18.一种用于车辆的电气架构(EA)，所述电气架构包括：
通过有线CAN总线互连的多个电子控制单元(ECU)，其中，所述ECU中的一些是无线ECU(WECU)；以及
使用无线通信或有线通信或二者连接到所述CAN总线的多个有线和无线的外围设备，其中，包括所述ECU和所述外围设备之间的无线通信的通信是双向的，其中，所述WECU通过采用无线信道分集来从所述外围设备及给所述外围设备无线地传送信息，其中，来自外围设备的消息被所有的所述WECU接收，并且给外围设备的消息通过所有的所述WECU来传输，并且其中，所述多个外围设备包括开关、传感器和促动器中的一种或多种。
19.根据方案18所述的电气架构，其特征在于，所述WECU通过重复在所述CAN总线上接收的显性比特在逐个比特的基础上作为简单的中继来操作，并且反之亦然。
20.根据方案18所述的电气架构，其特征在于，错误校正码被用在CAN协议的顶部上的数据上，以提高可靠性。
结合附图，通过以下描述和所附权利要求，将会清楚本发明的其他特征。
附图说明
图1是包括了具有有线和无线的ECU以及有线和无线的外围设备的组合的通信网络的车辆的图示；
图2是包括有线和无线的ECU以及有线和无线的外围设备的组合的车辆通信网络的框图；
图3是用于阐明仲裁过程的CAN协议的消息格式和信号的图示；以及
图4是示出了用于通过具有无线能力的多个ECU的外围设备和目标ECU之间的混合无线/有线通信的协议的流程图。
具体实施方式
对涉及包括有线和无线的ECU以及有线和无线的外围设备的组合的车辆通信网络的本发明的实施例的以下论述本质上仅仅是示例性的，并且决不意在限制本发明或者其应用或用途。
本发明提出了一种混合车辆通信架构或网络，其结合了多个外围设备和电子控制单元(ECU)之间的无线和有线通信技术。采用混合架构的一些原因包括增加的稳健性、可靠性以及较低的延迟，同时保存无线和有线的资源二者。
图1是车辆10的顶视图图示，其示出了车辆10上的通信架构的简化表示。特别地，车辆10包括CAN总线12，若干ECU连接到所述CAN总线12，所述若干ECU中的一些是未装备有无线技术的ECU14，并且所述若干ECU中的一些是无线ECU(WECU)16和无线ECU(WECU)18，其中，WECU16和WECU18中的每一个包括一般通过20表示的无线技术。车辆10还包括若干外围设备，例如传感器、开关、促动器等，其中一些是硬连线的外围设备22，并且其中一些是包括天线26的无线外围设备24。所述通信架构意在作为可在任何类型的车辆上存在的通信架构中的一种或多种的代表，其中，对于特定的车辆系统，例如车身、发动机、底盘等，各自执行一定的功能的若干ECU一般被电耦接至控制器局域网络(CAN)总线。如通过下文论述将变得清楚的是，能够采用一些硬连线ECU和一些无线ECU以及一些硬连线外围设备和一些无线外围设备的任何合适的配置。
在一个实施例中，被选择成是无线的那些外围设备和ECU的无线信道是相互独立的(尽可能)，这意味着它们相对于其他车辆部件处于车辆上的如下位置处，即：在所述位置处，外围设备或WECU传输或接收的无线信号不太可能同时遭受衰减问题，所述衰减问题将会引起信号损坏，并且显著地降低接收质量。此外，WECU被定位成使得它们利用高平均信噪比来覆盖整个车辆附近。为了进一步克服衰减问题，本发明提出了采用信号分集，其将在下文中详细论述。
图2是用于特定车辆系统但从车辆10移除的上文论述的类型的简化车辆通信网络30的示意性框图。网络30包括CAN总线32以及通过线38电耦接到CAN总线32的若干ECU36，所述若干ECU36用于控制特定车辆系统的单独的部分，其中，ECU36在总线32上提供可用于通过耦接到总线32的所有其他ECU36来接收的数据消息，并且其中，所有的ECU36都从总线32接收控制和命令消息。ECU36中的一些是硬连线ECU，通过ECU40表示，并且ECU36中的一些是无线ECU，通过包括天线44的WECU42表示。
如上，通信网络30还包括与ECU36中的一个或多个通信的若干外围设备，所述ECU36中的一个或多个可以接收命令以执行特定操作，例如锁门，或者提供特定传感器数据，例如压力、温度等。外围设备中的一些可以是硬连线外围设备，例如通过线材48硬连线至ECU40的外围设备46，并且外围设备中的一些可以是无线外围设备，例如包括天线52的外围设备50，所述外围设备50也可以通过线54硬连线至ECU36。
提供电力线通信(PLC)在本领域中是已知的，其中，从例如车辆电池给车辆上的各种ECU提供功率的电力线也被用作提供通信信号的电导体，所述通信信号例如调制到高频载波信号上的数字数据比特。CAN协议被用在PLC的物理层上。本发明还提出了使用给ECU36提供功率的电力线的如本文论述的彼此通信的有线和无线的外围设备以及ECU的混合。
为了说明此实施例，通信网络30还包括电耦接至例如车辆电池之类的功率源58的电力线56。网络30中的所有ECU36在线60上耦接到电力线56，它们从所述电力线56接收功率。因此，以与本文论述的相同的方式，信号被调制到CAN总线32上，以被发送至网络30中的其他ECU36，那些相同的消息还能被调制到电力线50上，以被发送到ECU36。某些通信架构可以采用通过CAN总线和电力线的通信二者。理论上，从车辆电池接收功率的所有的外围设备都能与车辆上同样耦接到车辆电池的所有ECU电通信。公知的是，PLC和CAN总线在带宽上是受限的，所述带宽即每秒比特数，这限制了能够从外围设备发送至ECU36的数据量以及能够从ECU36发送至外围设备的命令量。因为CAN总线在它们的带宽上是受限的，所以车辆上通常需要用于不同车辆系统的若干CAN总线。
本发明提出了提供结合PLC和/或CAN总线(有时涉及，在本文中一般称为骨干网)的硬连线和无线的ECU以及硬连线和无线的外围设备的某种组合，其中，多数数据能够被无线地传输，并且硬连线连接能够被保留用于更关键的数据流。无线技术和PLC的这种组合能够提高系统的可靠性和安全性。本文论述的混合的有线和无线通信网络被精心地设计成使得与传统的车辆通信网络相比，所述网络所需的线材数量减少。值得注意的是，下面的论述涉及在CAN总线32上放置消息，但在所述论述中，CAN总线32能够用电力线56代替作为骨干网。
通常，每个ECU36控制若干外围设备，其中，这样的ECU在本文中称为用于那些外围设备的目标ECU。如将要论述的，那些外围设备中的一个或多个可以是无线外围设备，并且目标ECU可以是硬连线的或无线的ECU。目标ECU可以依靠网络30中的WECU42来与无线外围设备50通信。从无线外围设备50接收无线信号的所有WECU42在CAN总线32上并且通过适当的数字信号编码来放置所述消息，目标ECU视情况从CAN总线32提取数据。同样，如果目标ECU想要发送信号给无线外围设备50，它将在CAN总线32上提供编码的信号，所述编码的信号通过电耦接到总线32的所有WECU42解密，并且所有的那些WECU42将会将特定消息无线地传输至外围设备50。值得注意的是，许多外围设备能够与单ECU通信，或者许多外围设备能够与许多ECU通信。还要注意的是，在不同的方案中，WECU42中的一个或多个将作为简单的中继(放大并转发)来操作，其中，从CAN总线32提取的比特在无线介质上传输，并且反之亦然。用这种方式，操作非常简单并且延迟少。然而，卸载通信量(traffic)来增加系统总带宽是不可能的。
如所论述的，若干WECU能够在CAN总线32上协作，以帮助无线外围设备将其数据传送至其目标ECU。在此场景中，无线外围设备的传输正通过多个WECU接收。由于无线信道是不可靠的并且能够遭受衰减，目标ECU可能不会无误地接收消息。此外，目标ECU可以完全不具有无线能力，并且依赖于来自WECU的有线通信，来将外围设备信息中继转发给它。
CAN总线是极度负载的，并且因此，以时分方式通过多个WECU来中继转发外围设备的消息可能是过于昂贵的。另一方面，仅依靠单仲裁WECU能够导致由于无线信道的时间效应(temporaleffect)而引起的低可靠性。用于CAN总线的内置仲裁机构能够被用于降低CAN总线32上的负载，并且实现更好的可靠性和性能。
CAN总线32使用集电极开路收发机，这意味着0比特是显性的，而1比特是隐性的。特别地，如果发生冲突，并且两个节点同时传输相反的比特，则所接收的比特将会是0(此信道通常被称为AND信道)。CAN标准将此属性用于仲裁。CAN消息ID确定其优先级，其中，值越低，优先级就越高。在此仲裁阶段，多个节点能够同时地传输它们的消息ID，但最终，并且由于AND信道操作，仅最低值的ID胜出。所有的其他节点在剩余的传输期间保持沉默，从而允许最高优先级消息的无竞争传输。
在第一实施例中，CAN仲裁过程选择最佳的WECU来传输其接收到的信息，这在本文中称为最大选择方法。在所述最大选择方法中，仅具有最高接收质量(SNR、CRC或LLR测量)的WECU42在CAN总线32上传输其消息。WECU42将它们的接收质量转换成消息ID，其中，质量越高，值就越低。CAN仲裁过程保证了仅来自WECU42的最高消息质量将其数据发送至目标ECU。
第二实施例迭代地重复第一实施例，其中，在每次迭代，使用相同的仲裁过程来选择具有最佳质量的WECU，并且其中，质量基于它的接收到的无线信号以及先前迭代从其他WECU接收的数据。
在第三实施例中，所有的WECU同时地传输它们接收到的比特，这在本文中称为无线CAN扩展(WiCAN)。在此实施例中，所有的WECU42都作为简单中继，其中，如果显性比特在有线CAN上被接收，则它还作为显性比特在无线链路上传输，并且反之亦然。
开关键控(OOK)调制是用于无线技术的自然调制方法，其中，“on”为显性比特。此外，通信协议能够在ISM频带中、并且特别是在902-928MHz以及433.05-434.79频带中使用无线通信。WECU42能够使用预定的或动态选择的波束形成(beam-forming)与任何外围设备通信，包括使用相干调制以及调整每个WECU的传输信号相位，以在外围设备接收机处达到建设性的组合。WECU42能够使用非相干调制并且同时地传输给所有外围设备以提高信噪比。WECU42的传输功率能够大于外围设备的传输功率，并且能够随着无线外围设备的数量增加而增加。此外，CAN的WECU间消息能够被无线地卸载，以降低CAN总线的负载，并且增加对于CAN总线故障的稳健性和适应性(resilience)。错误校正码能够被用在CAN协议的顶部上的数据上，以增加可靠性，其中，错误校正码是具有最小延迟保证的无比率编码，所述最小延迟保证包括对于近期数据包较高并且对于较旧的数据包较低的差分延迟(differentiallatency)保证。
如上文论述的，特定的无线外围设备可以将其消息发送至若干WECU，其中，每个WECU42可以接收具有不同等级的保真度、质量和数据损坏的消息。根据本发明，从无线外围设备接收信号的WECU42中的每一个将所述信号的其接收质量编码成消息，它将所述消息放置到总线32上。对于这种情况，本发明提出了如上文论述的仲裁过程，所述仲裁过程用于选择具有不同质量等级的若干消息中的哪一个将被传输到CAN总线32上。
图3是描绘了如下仲裁过程的图示70，即：供已知CAN协议基于消息质量来确定，在特定的时间点处，将在CAN总线32上传输来自特定WECU(有时在本文中称为节点)的哪个消息，其中，与1比特相比，CAN协议将优先级给予0比特。图示70示出了消息72，所述消息72具有用于比特数据流的已知的比特格式，并且包括帧开始比特74、标识符比特76、RTR比特78、控制字段比特80以及在数据比特字段82中广播的数据。标识符比特76执行仲裁，其中，关于所述消息是否将在总线32上传输，确定来自特定WECU的消息的优先级，其中，基于较高优先级的传输，标识符比特的值是低的。标识符比特76包括0-10共11个比特，其中，在此示例中，比特6-10是固定的ID比特，并且比特0-5为标识数据字段比特82的质量的质量比特。更具体而言，标识符比特0-5被用于标识WECU42正放置在总线32上的消息的质量，例如信噪比(SNR)、循环冗余校验(CRC)等。换句话说，WECU42将基于它从无线外围设备50接收到的消息的质量多高，来利用一定的优先级(即，低比特的数量)在标识符比特76中设置它从外围设备50接收到的消息的质量。
在此非限制性示例中，三个称为节点的WECU正尝试将相同的消息放置在CAN总线32上，其中，这些消息可以具有不同的质量等级。第一节点尝试将具有比特流84的消息传输到CAN总线32上，第二节点尝试将具有比特流86的消息传输到CAN总线32上，并且第三节点尝试将具有比特流88的消息传输到CAN总线32上，其中所有消息具有消息72的格式，并且具有不同等级的消息质量。来自这些节点的消息中的标识符比特6-10是相同的，这是因为所述消息意在用于目标ECU。
在标识符比特5处，来自第二节点的数据流86中的比特为高，这指示它具有比来自第一节点和第三节点的消息低的质量。在比特2处，当第一节点的消息中的标识符比特2保持为高时，第三节点的消息中的标识符比特变低，从而指示来自第三节点的消息具有比来自第一节点的消息高的优先级(质量)。基于此仲裁过程，在标识符部段已满足仲裁之后，在总线32上传输第三节点上的消息。当特定节点识别到另一节点在消息的标识符部分中具有更高的优先级比特时，所述节点将停止传输其消息。因此，第三节点的消息88将接管总线，用于传输包括数据82的消息。换句话说，通过本文论述的仲裁过程，来自第三节点的比特流88具有最高的质量，并且在总线32上传输的是比特流90。通过以此方式基于标识符比特76中的仲裁比特来选择性地识别传输的质量，CAN协议能够允许在所有WECU42处从特定外围设备接收的消息中的仅一条消息在特定的消息时隙被放置在总线上。输掉仲裁的WECU42从最高质量的WECU接收消息，并且重新估计它们的接收比特和总体质量测量。例如，最大比合并(MRC)能够被用于此目的。所述过程随后重复(在没有已在CAN总线上传输它们的消息的WECU的情况下)，直到满足CRC。
本文的论述包括上行信号传输，其中，外围设备50无线地传输消息以通过所有的WECU42接收，作为第一传输跳跃(transmissionhop)，并且其中，所有的那些WECU42随后将所述消息放置到CAN总线32上，作为第二传输跳跃。同样，对于下行信号传输，所有的WECU42将接收待从CAN总线32传输的消息，作为第一传输跳跃，并且随后，将无线地传输所述消息，作为第二传输跳跃。当通过CAN协议来同步时，WECU使用非相干调制在无线信道上同时地传输消息以形成联播方案。涉及更多的方案能够以特定的外围设备为目标，并且在WECU42上执行分布式波束形成，如本领域技术人员公知的。
图4是描绘了WECU处理算法的流程图100，所述WECU处理算法根据用于上行传输的无线接收信号的质量，为CAN总线提供仲裁过程，如上文中所论述。在框102处，特定WECU接收来自特定外围设备的无线消息。在判定菱形框104处对所述消息执行CRC，并且如果它通过，则所述消息具有最高质量并在框106处被传输，并且算法在框108处结束。CRC确定比特被损坏，或被WECU42正确地接收。
如果所述消息在判定菱形框104处未通过CRC，则算法在框110处开始迭代过程，所述迭代过程包括将迭代数设置在iter＝1。算法在框112处计算所述消息的保真度。在判定菱形框114处，WECU42检查迭代数是否已达到最大迭代或消息是否已被解决，并且如果是，则算法在框108处结束。如果在判定菱形框114处，迭代数未处于最大或所述消息未被解决，则在判定菱形框116处，算法确定所计算的保真度是否是最高可能保真度。如果在判定菱形框116处所计算的保真度是最高可能保真度，则WECU42在框118处利用某些修改来传输所述消息，并且在框112处重新计算保真度。如果在判定菱形框116处所计算的保真度不是最高可能保真度，则通常具有更高保真度的另一WECU42将在CAN总线32上传输其消息，并且在框120处，此消息能够被用于提高特定WECU42处的保真度。具体而言，特定WECU42解密从CAN总线32上的另一WECU接收的具有更高保真度的消息，并且使用所述消息来校正所述特定WECU42已接收的消息中的损坏比特，以便提高其消息保真度。算法随后在框122处将迭代数增加1，并且返回到框112以重新计算消息的保真度。
CAN协议可以采用允许非常快速的数据传输的CAN灵活数据速率链路。如果采用此协议，则能够应用相同的迭代过程。
在下行传输期间，接收待发送至特定外围设备的来自特定ECU的消息的每个WECU将全部无线地发送所述消息。每个WECU执行对于本领域技术人员而言公知的波束形成过程，使得这些信号在它们被外围设备50接收时在相位上匹配，使得外围设备50相干地(coherently)从所有WECU42接收所有的无线消息。此外，耦接到总线32的ECU36通过相同的时钟信号同步，使得来自WECU42的传输能够通过联播技术来传输，以被无线外围设备50非相干地接收。
上述方法需要两次跳跃。在第一跳跃中，整个数据包在于另一介质上被重传之前在一个介质(CAN总线或无线介质)上被解码。这引入了至少一个数据包传输时间的附加延迟。可替代地，WECU42能够被用作简单中继，其按照逐个比特的方式操作，将一个介质上的任何显性比特放大并转发至另一介质。在那种情况下，WECU42不遵守CAN协议(因为它们的操作是在比特级别上)，并且多个WECU能够在CAN总线32上同时地传输，从而对于CAN帧的所有比特(并不仅仅是仲裁字段)达成一致，而不会使错误帧被传输。这样的方案的延迟不大于CAN协议所允许的传播延迟。通过在上行链路中使用智能判定阈值，以及在下行链路上使用协作方案(例如，联播)，能够达到高的端对端通信可靠性。明显，这样的方案不能被用于增加CAN总线的能力，然而，它能够用作无线扩展，以及用于在CAN总线32断开连接的情况下增加稳健性。在这样的情况下，WECU42将维持断开连接的CAN总线网络之间的连通性(connectivity)。
如本领域技术人员将会很好地理解的是，描述本发明的本文论述的若干和各种的步骤和过程可以指通过计算机、处理器或使用电气现象操纵和/或转换数据的其他电子计算设备来执行的操作。那些计算机和电子设备可以采用各种易失性和/或非易失性的存储器，包括其上存储有可执行程序的非暂时性计算机可读介质，所述可执行程序包括能够通过计算机或处理器来执行的各种代码或可执行指令，其中，所述存储器和/或计算机可读介质可以包括所有形式和类型的存储器和其他计算机可读介质。
前述论述仅仅公开和描述了本发明的示例性实施例。从这样的论述以及从附图和权利要求，本领域技术人员将容易认识到，能够在其中作出各种改变、修改和变型，而不脱离以下权利要求中限定的本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电气架构(EA)，包括：
通过有线CAN总线互连的多个电子控制单元(ECU)，其中，所述ECU中的一些是无线ECU(WECU)；以及
使用无线通信或有线通信或二者连接到所述CAN总线的多个有线和无线的外围设备，其中，包括所述ECU和所述外围设备之间的无线通信的通信是双向的。
2.根据权利要求1所述的电气架构，其特征在于，所述WECU通过采用无线信道分集来从所述外围设备以及给所述外围设备无线地传送信息，其中，来自外围设备的消息被所有的所述WECU接收，并且给外围设备的消息通过所有的所述WECU来传输。
3.根据权利要求1所述的电气架构，其特征在于，所述WECU使用CAN仲裁过程来降低所述CAN总线上的通信量。
4.根据权利要求3所述的电气架构，其特征在于，所述CAN仲裁过程采用迭代来识别具有接收信号的最佳剩余质量的WECU，其中，仅所述WECU在特定迭代传输。
5.根据权利要求1所述的电气架构，其特征在于，所述WECU通过重复在所述CAN总线上接收的显性比特在逐个比特的基础上作为简单的中继来操作，并且反之亦然。
6.根据权利要求5所述的电气架构，其特征在于，所述WECU和所述CAN总线之间的无线通信使用开关键控(OOK)调制，其中，显性CAN比特被中继转发到“on”比特。
7.根据权利要求1所述的电气架构，其特征在于，所述无线通信处于ISM带中。
8.根据权利要求7所述的电气架构，其特征在于，所述ISM带包括902-928MHz频带和433.05-434.79频带。
9.根据权利要求1所述的电气架构，其特征在于，所述WECU使用预定的或动态选择的波束形成来与任何外围设备通信，包括使用相干调制以及调整每个WECU的传输信号相位，以在所述外围设备的接收机处达到建设性的组合。
10.一种用于车辆的电气架构(EA)，所述电气架构包括：
通过有线CAN总线互连的多个电子控制单元(ECU)，其中，所述ECU中的一些是无线ECU(WECU)；以及
使用无线通信或有线通信或二者连接到所述CAN总线的多个有线和无线的外围设备，其中，包括所述ECU和所述外围设备之间的无线通信的通信是双向的，其中，所述WECU通过采用无线信道分集来从所述外围设备及给所述外围设备无线地传送信息，其中，来自外围设备的消息被所有的所述WECU接收，并且给外围设备的消息通过所有的所述WECU来传输，并且其中，所述多个外围设备包括开关、传感器和促动器中的一种或多种。
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