理论教育 从点到点通信到多路通信:汽车嵌入式系统手册

从点到点通信到多路通信:汽车嵌入式系统手册

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:在今天的豪华轿车上,有高达2500个信号被多达70个ECU进行通信[1]。然而,这一需要n2数量级的通信通道数的策略(其中,n是ECU的数量。这些问题促进了使用网络,该网络通信在一个共享的媒介上进行多路切换,因此需要定义对于管理通信的规则、协议,尤其是授权访问总线的规则、协议。其他提供不同服务的通信网络目前正被整合到汽车应用中。

从点到点通信到多路通信:汽车嵌入式系统手册

自从20世纪70年代以来,电子系统在数量上已呈指数增长,它们已逐渐取代那些纯粹的机械液压系统。硬件组件日益增长的性能和可靠性以及通过能实现复杂功能的软件技术带来的可能性提高了车辆驾乘的舒适性以及安全性。尤其是,电子系统的主要目的之一是通过与转向、牵引(即,驱动力矩控制)或制动——如防抱死制动系统(ABS)、电子稳定程序(ESP)、电动助力转向(EPS)、主动悬架或发动机控制相关的功能,协助驾驶人控制车辆。使用电子系统的另一个原因是为了控制车身内的设备,如灯、刮水器、门、窗和最新的娱乐、通信设备(如收音机、DVD,免提电话和导航系统)。

汽车电子产品的初期,每个新功能都作为一个独立的电子控制单元(ECU)实施,而ECU是一个由一个微控制器和一套传感器及执行器组成的子系统。这种方式很快被证明不足以满足分布在多个ECU的功能需要和各功能之间的信息交流需要。例如,由发动机控制器或车轮转速传感器估计的车速必须获得,以适应转向力、控制悬架,或只是简单地选择合适的刮水器速度。在今天的豪华轿车上,有高达2500个信号(即基本信息,如车速)被多达70个ECU进行通信[1]。直到20世纪90年代初,数据还通过ECU之间点对点的链接来进行交换。然而,这一需要n2数量级的通信通道数的策略(其中,n是ECU的数量。如果每个节点都与其他所有节点相互关联,那么链接的数量以n的平方增长),由于导线和接口引起的重量、成本、复杂性和可靠性引起的问题,无法应付ECU越来越多的使用。这些问题促进了使用网络,该网络通信在一个共享的媒介上进行多路切换,因此需要定义对于管理通信的规则、协议,尤其是授权访问总线的规则、协议。在一篇1998年的新闻稿(引用自文献[2])中,提到一个改变“宝马车四个车门局域网(LANs)线束的使用减少了15kg的重量”的事情。在20世纪80年代中期,第三方供应商博世公司开发了控制器局域网(CAN),它被首先整合到20世纪90年代初梅赛德斯生产的汽车中。如今,控制器局域网(CAN)已成为在汽车系统中使用最广泛的网络,并且估计当前每年销售的CAN节点数大约为4亿个(所有领域[3]。其他提供不同服务的通信网络目前正被整合到汽车应用中。在4.2节中将描述使用的主要网络。(www.daowen.com)

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈