CN108173731A - 一种用于汽车的canbus通讯系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了变速箱、发动机、制动系统、转向系统、转向角模块通过高速CAN线与车身控制器相连接；仪表、空调、音响、胎压、右后门、左前门通过低速CAN线与车身控制器相连接，防盗喇叭、雨量传感器通过LIN1线与车身控制器相连接，前排座椅、后排座椅通过LIN2线与后备箱控制器。本发明采用网络式结构，只需一根通讯电缆连接，减少了线束连接，减轻车体质量；可实现实时诊断、测试和报警，实现集中显示、历史查询和自诊断等功能，使汽车具有准黑匣子功能。

Description

一种用于汽车的CANBUS通讯系统
技术领域
本发明涉及汽车电子自动化车载网络通讯领域，特别涉及一种用于汽车的CANBUS通讯系统。
背景技术
CAN(Controller Area Network)数据总线就是一种极适于汽车环境的汽车局域网。由德国BOSCH公司于九十年代初专门为汽车电子控制研发的控制器局域网CAN协议为当前被各国汽车制造商普遍认同的世界范围内的主流协议并被定位为国际标准。我国在汽车电子方面的研究起步较晚，对应用于汽车领域CAN协议的研究尚处于起步阶段。电子技术的迅速发展和在汽车上的广泛应用使得汽车电子化程度越来越高，特别是微控制器进入汽车领域后，给汽车带来了划时代的变化，汽车的动力性、操纵稳定性、安全性、燃油经济性、对环境的友好性都得到了大幅提升。汽车电子设备的应用，电子设备的增多，必然导致车身布线愈长愈复杂，运行可靠性降低，故障维修难度增大，特别是电子控制单元的大量引入，为了提高信号的利用率，要求大批数据信息能在不同的电子单元中共享，汽车综合控制系统中大量的控制信号也需要实时交换，传统线束已远远不能满足这种要求。
整车中各个系统对信息通讯的速率要求是不一样的，动力底盘系统的速率要求比较高，而仪表音响的显示方面的速率要求比较低，并且为了保证安全系统的可靠性，建议安全气囊尽量放在高速网络上。传统的网络拓朴结构实现的网络通信浪费资源，且容易导致网络冲突和系统的不稳定，并且单一的通讯方式也不方便于系统和整车功能的扩展。在传统的车载网络中，通讯方式比较单一，实现信息共享的网络通道也有限。
汽车总线中通讯节点和数据流量持续增加，节点日益复杂，使得汽车总线在重量、布置、成本、通信效率等方面面临困境，走出这一困境的出路在于实行汽车总线的网络化和分级制，即对整车网络通信分不同的系统要求应用不同的总线类型，且分开多条网络通道，通过网关实现资源的优化和共享，是现有技术需要解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于汽车的CANBUS通讯系统，以达到实现网络资源的优化和共享，避免了传统的单网络和单通道网络的可共享的信息量少，可扩展性低的缺点。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是，一种用于汽车的CANBUS通讯系统，包括安全气囊、变速箱、发动机、制动系统、转向系统、转向角模块、仪表、空调、音响、胎压、右后门、左前门、车身控制器、后备箱控制器、防盗喇叭、雨量传感器、前排座椅、后排座椅，其特征在于：所述的变速箱、发动机、制动系统、转向系统、转向角模块通过高速CAN线与车身控制器相连接；仪表、空调、音响、胎压、右后门、左前门通过低速CAN线与车身控制器相连接，防盗喇叭、雨量传感器通过LIN1线与车身控制器相连接，前排座椅、后排座椅通过LIN2线与后备箱控制器，从而实现网络资源的优化和共享。
一种用于汽车的CANBUS通讯系统，所述高速CAN线、低速CAN线、LIN1线的网卡集成在车身控制器，从而实现各线之间的数据交换。
一种用于汽车的CANBUS通讯系统，所述LIN2线的网卡集成在后备箱控制器，从而实现LIN2线与低速CAN线的数据交换。
一种用于汽车的CANBUS通讯系统，所述的安全气囊通过高速CAN线与车身控制器连接，提高安全气囊的信息传递的优先级，使行车更加安全。
一种用于汽车的CANBUS通讯系统，所述的后备箱控制器通过低速CAN线与车身控制器连接。
一种用于汽车的CANBUS通讯系统，由于采用上述结构，该系统具有以下优点：1、采用网络式结构，只需一根通讯电缆连接，减少了线束连接，减轻车体质量；2、可实现实时诊断、测试和报警，实现集中显示、历史查询和自诊断等功能，使汽车具有准黑匣子功能；3、采用了CAN和LIN这两种目前最完善的网络总线系统，更有效和充分的利用资源，节省了成本；4、采用了四条网络通道，针对各个不同的通讯系统特点，合理的分配了网络通道，把网络的负载率控制在了合理的范围内，增强了网络通讯的实时性。5、针对不同的网络通道，采用了网关的技术，在实现信息共享的同时，对整个网络进行全局网络管理，增加了网络的可靠性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明；
图1为本发明一种用于汽车的CANBUS通讯系统网络拓扑结构图；
在图1中，1、变速箱；2、发动机；3、制动系统；4、转向系统；5、转向角模块；6、车身控制器；7、网关；8、防盗喇叭；9、雨量传感器；10、仪表；11、空调；12、音响；13、胎压；14、右后门；15、左前门；16、后备箱控制器；17、前排座椅；18、后排座椅；19、安全气囊；20、高速CAN线；21、低速CAN线；22、LIN1线；23、LIN2线。
具体实施方式
如图1所示，一种用于汽车的CANBUS通讯系统，本发明拓朴结构中共有18个系统参与总线通讯，其中高速CAN网络有7个节点，低速CAN网络有8个节点，LIN网络有4个；变速箱1、发动机2、制动系统3、转向系统4、转向角模块5和安全气囊6通过高速CAN线20与车身控制器6相互连接；仪表10、空调11、音响12、胎压13、右后门14、左后门15通过低速CAN线21与车身控制器6相互连接；防盗喇叭8、雨量控制器9通过LIN1线22与车身控制器6相互连接；前排座椅17、后排座椅18通过LIN2线23与后备箱控制器16相互连接，具体描述如下：
四条网络通道分别是：高速CAN网络通道:速率为500kbit/s，主要由变速箱1、发动机2、制动系统3、转向系统4、转向角模块5和安全气囊6构成；低速CAN网络通道：速率为50kbit/s，主要有仪表10、空调11、音响12、胎压13、右后门14、左后门15组成；还有两个LIN网络通道：速率为9.6kbit/s，主要有雨量传感器9、防盗喇叭8、前排座椅17和后排座椅18构成。高低速CAN网络的网关7集成在车身控制器6中，CAN与LIN1线的网关7集成在车身控制器6和后车身控制器16之中。各网络通道正是通过网关7实现不同网络间的数据交换。
CAN网关7是高速CAN网络和低速CAN网络的信号转换的接口，通过集成在车身控制器6中，把高低速需要互相通讯的信息交换出来，信息交换分为两方面：
1、从高速CAN20到低速CAN21的信号转换。其中包括动力系统，底盘制动转向，转向角控制器，以及安全气囊控制器的信息，通过网关发送到低速CAN网络中，从而低速CAN网络中需要这些信息的节点将会接收这些信息。
2、从低速CAN21到高速CAN20的信号转换。其中包括车身控制器，仪表以及空调的信息，通过网关发送到高速CAN网络中，给高速CAN网络中需要的节点接收用。
在LIN网络系统中，有两个网关7，分别集成在车身控制器6和后备箱控制器16。车身控制器6连接雨量传感器9和防盗喇叭8作为一条网络，后备箱控制器16连接前排座椅17、后排座椅18构成一条网络，分开两条网络有助于通讯的实时性以及降低网络的冲突。
本发明通过两种总线CAN和LIN的结合，使得两种总线能够实现优势互补，通过引入网关7把网络分成了四条相对独立控制的网络，增强了各个系统间通讯的可靠性和实时性，同时节省了资源和成本，也给整车功能的扩展和变更都提供了很大的便利。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于汽车的CANBUS通讯系统，包括安全气囊(19)、变速箱(1)、发动机(2)、制动系统(3)、转向系统(4)、转向角模块(4)、仪表(10)、空调(11)、音响(12)、胎压(13)、右后门(14)、左前门(15)、车身控制器(6)、后备箱控制器(16)、防盗喇叭(8)、雨量传感器(9)、前排座椅(17)、后排座椅(18)，其特征在于：所述的变速箱(1)、发动机(2)、制动系统(3)、转向系统(4)、转向角模块(5)通过高速CAN线(20)与车身控制器(6)相连接；仪表(10)、空调(11)、音响(12)、胎压(13)、右后门(14)、左前门(15)通过低速CAN线(21)与车身控制器(6)相连接，防盗喇叭(8)、雨量传感器(9)通过LIN1线(22)与车身控制器(6)相连接，前排座椅(17)、后排座椅(18)通过LIN2线(23)与后备箱控制器(16)。
2.根据权利要求1所述的一种用于汽车的CANBUS通讯系统，其特征在于：所述的高速CAN线(20)、低速CAN线(21)、LIN1线(22)的网卡(7)集成在车身控制器(6)。
3.根据权利要求1所述的一种用于汽车的CANBUS通讯系统，其特征在于：所述的LIN2线(23)的网卡(7)集成在后备箱控制器(16)。
4.根据权利要求1所述的一种用于汽车的CANBUS通讯系统，其特征在于：所述的安全气囊(19)通过高速CAN线(20)与车身控制器(6)连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于汽车的CANBUS通讯系统，其特征在于：所述的后备箱控制器(16)通过低速CAN线(21)与车身控制器(6)连接。
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CN109532708A (zh) * 2018-12-10 2019-03-29 山东国金汽车制造有限公司 一种基于智能线束系统

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CN201252564Y (zh) * 2007-12-27 2009-06-03 奇瑞汽车股份有限公司 一种车用canbus通讯系统

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