CN208739138U - 一种支持can fd和以太网的车联网终端 - Google Patents
一种支持can fd和以太网的车联网终端 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种支持CAN FD和以太网的车联网终端,其特征在于：所述车联网终端包括MCU模块、远程通信模块、CAN FD收发模块和以太网交换模块；所述MCU模块与CAN FD收发模块和远程通信模块分别数据连接；所述以太网交换模块与远程通信模块数据连接；所述CAN FD收发模块通过CAN总线与外部进行数据交互。本实用新型实现汽车对CAN总线上大数据量交互需求而产生的CAN FD新技术的支持，以及对车载娱乐信息、视频传输、大数据下载等大数据传输要求而产生的车载以太网（BroadR‑Reach）新技术的支持。
Description
技术领域
本实用新型涉及车联网技术领域，具体涉及一种支持CAN FD和以太网的车联网终端。
背景技术
随着电子、半导体、通讯等行业的快速发展，汽车电子智能化的诉求也越来越强，消费者希望驾驶动力性、舒适性、经济性以及娱乐性更强的汽车。汽车制造商为了提高产品竞争力，将越来越多的电子控制系统加入到汽车控制中，例如，电子稳定程序ESP、无钥匙进入和启动系统PEPS等。但是由于CAN总线技术（控制器局域网总线技术）的最高传输速率为1Mbit/s，ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元）的大量增加使总线负载率急剧增大以致造成网络拥堵，严重影响信息传输的可靠性和实时性。汽车上的电子设备变得越来越复杂，各种控制系统以及传感器的使用越来越多，车内的各种处理器和域控制器需要更多的数据交互，这些大量的数据交互都需要更高的车内总线带宽。为满足汽车高带宽数据交互需求，CAN FD（CAN with Flexible Data-Rate，具有灵活数据速率的CAN)和车载以太网技术孕育而生。
发明内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种支持CAN FD和以太网的车联网终端 ，能够有效简化网络设计，可扩展性强，以及有效提高汽车大带宽数据交互能力和数据传输低延时能力的车联网终端。
为实现上述目的本实用新型采用以下技术方案实现：
一种支持CAN FD和以太网的车联网终端,包括MCU模块、远程通信模块、CAN FD收发模块和以太网交换模块；所述MCU模块与CAN FD收发模块和远程通信模块分别数据连接；所述以太网交换模块与远程通信模块数据连接；所述CAN FD收发模块通过CAN总线与外部进行数据交互。
进一步的，所述MCU模块采用NXP的spc574X系列。
进一步的，所述MCU模块通过CAN_TX、CAN_RX与CAN FD收发模块进行数据交互。
进一步的，所述MCU模块通过串行外设接口通信总线与远程通信模块之间来交互信息。
进一步的，所述以太网模块通过串行千兆媒体独立访问接口与远程通信模块数据连接。
进一步的，所述远程通信模块通过RF天线将数据传送至远程后台。
进一步的，所述远程通信模块采用MCM63MAL1C。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
1. 本实用新型能够较好保证数据的实时传输；能够有效提高汽车大带宽数据交互能力；
2. 本实用新型配备支持4个IEEE 100BASE-T1，单对非屏蔽电缆以及更小型紧凑的连接器，非常简洁方便，应用简单，能够有效减少车内连接成本和车内布线重量；
3. 本实用新型结构简单，安装方便，可扩展性好，性价比高，具有全面的本地和远程管理功能，可轻松访问和配置器件。
附图说明
图1是本实用新型系统原理图；
图2是本实用新型一实施例中CAN FD模块电路图；
图3是本实用新型一实施例中以太网模块电路图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。
请参照图1本实施例提供一种支持CAN FD和以太网的车联网终端,包括MCU模块、远程通信模块、CAN FD收发模块和以太网交换模块；MCU模块与CAN FD收发模块通过通过CAN_TX、CAN_RX进行数据交互；MCU模块通过串行外设接口通信总线与远程通信模块数据连接；以太网交换模块以太网模块通过串行千兆媒体独立访问接口与远程通信模块数据连接；CAN FD收发模块通过CAN总线与外部进行数据交互。
本实用新型一实施例中，CAN FD收发模块电路参照图2，CAN FD信号经过差分通道CAN1L,CAN1H进入车载TBOX，进入车载TBOX后，先是分别经过两个防静电管D75,D94，防静电管的目的是防止静电对CAN FD Transceiver模块造成不可恢复的破坏。
经过防静电管后，在差分信号CAN1L,CAN1H之间串两个电阻，这两个电阻分别是60Ω（R244、R245），其总和是CAN FD总线上标准的终端电阻120Ω，至于为什么不直接串一个120Ω电阻而是串两个60Ω电阻的目的是增加电阻的负载功率。
负载电阻过后再经过一个CAN FD专用共模电感（FIL3），此共模电感目的在于过滤存在于CAN FD上的共模电磁干扰以及抑制CAN FD高速信号产生的电磁波向外辐射，提高系统的EMC（电磁兼容性）。
经过共模电感后进入CAN FD 收发模块U38（此模块是基于TI的TJA1042TU38），由CAN FD Transceiver将差分信号CAN1L，CAN1H转化为CAN1_TXD，CAN1_RXD最后进入MCU，并由MCU来处理分析通信信息。
以上为接收流程，反过来即为发送流程。在经过CAN FD Transceiver模块以及外围的保护电路后可最大程度的保护和保证CAN FD通信传输质量。
在本实用新型一实施例中，以太网模块原理图如图3所示，车载以太网信号经过双绞线以差分信号进入车载TBOX, 进入车载TBOX后，先是分别经过两个防静电管D102、D103，防静电管的目的是防止静电对Ethernet Switch模块以及隔直电容造成不可恢复的破坏。
经过防静电管后，在差分电路上分别有一个电容（C499、C500），此电容的目的是用来隔离直流，防止直流对车载以太网模块造成伤害。
经过隔直电容后再经过车载以太网专用共模电感（FIL10），此共模电感目的在于过滤存在于100BASE-T1双绞线上的共模电磁干扰以及抑制100BASE-T1高速信号产生的电磁波向外辐射，提高系统的EMC。
经过共模电感后进入以太网交换模块U102（此模块是基于Marvell的88Q5050，将PHY,MAC集成并自带CPU，是一款非常强大的车规级以太网交换模块），由以太网模块将百兆以太网差分信号转化为千兆以太网信号最后进入远程通信模块，并由远程通信模块来处理分析通信信息。
以上为接收流程，反过来即为发送流程。在经过以太网模块以及外围的保护电路后可最大程度的保护和保证车载以太网信号通信传输质量。
实施例1：
本实施例车载TBOX设备（车联网终端）包括MCU模块、远程通信模块、CAN FD收发模块、以太网交换模块。
1、MCU模块：基于NXP公司最新推出专用于汽车安全功能芯片（spc574X系列）来实现TBOX设备内部各功能模块的管理和控制，加强汽车信息网络安全，保护用户私人信息。
2、远程通信模块：慧翰微电子股份有限公司基于高通9628方案来设计远程通信模块实现车载TBOX设备与车联网平台服务器的信息交互。
3、CAN FD收发模块：实现车载TBOX设备与外部其他设备进行CAN信息通信。
4、以太网交换模块：实现车载TBOX设备与外部其他设备进行车载以太网（BroadR-Reach）的信息通信。
MCU模块通过CAN_TX,CAN_RX接收来自CAN FD收发模块的信息，与远程通信模块之间通过串行外设接口（SPI）通信总线来交互信息（SPI是一种高速的，全双工，同步的通信总线）。数据经过MCU模块处理后通过串行外设接口（SPI）通信总线传输给远程通信模块（LTE模块），远程通信模块将接收到的MCU信息以及以太网模块通过串行千兆媒体独立访问接口（SGMII）传输的信息整合后，经过天线发送并经通信网络传送给后台。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
Claims (7)
1.一种支持CAN FD和以太网的车联网终端,其特征在于：所述车联网终端包括MCU模块、远程通信模块、CAN FD收发模块和以太网交换模块；所述MCU模块与CAN FD收发模块和远程通信模块分别数据连接；所述以太网交换模块与远程通信模块数据连接；所述CAN FD收发模块通过CAN总线与外部进行数据交互。
2.根据权利要求1所述的一种支持CAN FD和以太网的车联网终端，其特征在于：所述MCU模块采用NXP的spc574X系列。
3.根据权利要求1所述的一种支持CAN FD和以太网的车联网终端，其特征在于：所述MCU模块通过CAN_TX、CAN_RX与CAN FD收发模块进行数据交互。
4.根据权利要求1所述的一种支持CAN FD和以太网的车联网终端，其特征在于：所述MCU模块通过串行外设接口通信总线与远程通信模块之间来交互信息。
5.根据权利要求1所述的一种支持CAN FD和以太网的车联网终端，其特征在于：所述以太网模块通过串行千兆媒体独立访问接口与远程通信模块数据连接。
6.根据权利要求1所述的一种支持CAN FD和以太网的车联网终端，其特征在于：所述远程通信模块通过RF天线将数据传送至远程后台。
7.根据权利要求1所述的一种支持CAN FD和以太网的车联网终端，其特征在于：所述远程通信模块采用MCM63MAL1C。
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| CN201821591380.0U CN208739138U (zh) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | 一种支持can fd和以太网的车联网终端 |
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| CN208739138U true CN208739138U (zh) | 2019-04-12 |
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| CN (1) | CN208739138U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113204226A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-08-03 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 整车诊断系统及方法 |
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2018
- 2018-09-28 CN CN201821591380.0U patent/CN208739138U/zh active Active
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