一種基於can、lin總線的車載網絡通訊系統的製作方法

2023-06-04 16:03:41 3

專利名稱：一種基於can、lin總線的車載網絡通訊系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種基於CAN/LIN總線的車載網絡通訊系統，尤其涉及一種汽車網 絡通訊系統的規劃和實現。
背景技術：
隨著電子技術的迅速發展及其在汽車工業上的廣泛應用，汽車電子化的程度越 來越高，傳統的線束連接方式已遠遠不能滿足車內外大量信息交換及共享的需要。因 此，各種適用於汽車環境的網絡技術應運而生。CAN是ControllerArea Network(控制器 區域網)的縮寫，LIN是Local Interconnect Network(本地交互網絡)的縮寫。根據美國汽車工程學會SAE (society automotive engineering)網絡標準的分類，車 用網絡大致分為A、B、C三類A類面向傳感器/執行器控制的低速網絡，數據傳輸位 速率通常只有1 10kbps，主要應用於電動門窗、座椅調節和燈光照明等控制；B類面 向獨立模塊間數據共享的中速網絡，位速率一般為10 100kbps，主要應用於電子車輛 信息中心、故障診斷、儀表顯示和安全氣囊等系統，以減少冗餘的傳感器和其他電子部 件；C類面向高速、實時閉環控制的多路傳輸網，最高位速率可達1Mbps，主要用於懸 架控制、牽引控制、先進發動機控制和ABS等系統，以簡化分布式控制和進一步減少車 身線束。根據SAE的分類方式，CAN標準可劃分為C類網絡，而LIN標準則屬於A類 網絡。在本發明的整車網絡規劃中，以CAN作為主幹網，負責安全、動力以及底盤控制 模塊的通訊；LIN作為輔助子網，負責倒車雷達、車窗防夾模塊等舒適性控制模塊的通

發明內容
本發明以一款正在開發的車型為平臺，詳細說明了它的網絡通訊系統的規劃和 實現，並給出了對開發過程中產生的問題的解決方案。具體技術方案如下一種基於CAN/LIN總線的車載網絡通訊裝置，其特徵在於，其包括如下模塊 CAN主網，其中的節點為需要跟其它多個節點進行通信的節點；CAN子網，其中的節點 為信號實時性高，發送頻率較高，佔用帶寬較多的節點；LIN網絡，其中的節點為通訊 速率不高，實時性較低的節點；CAN和LIN的網關，集成在車身控制器(BCM)中，把 CAN、LIN需要互相通訊的信息交換出來。優選地，所述CAN主網由車身控制器(BCM)、儀表(ICM)、發動機控制單元 (EMS)等節點構成。優選地，所述CAN子網為電子穩定程序(ESP)模塊組，由制動控制單元 (BSM)、橫擺角檢測模塊(YAM)和轉向角檢測模塊(SAM)組成。優選地，所述LIN網絡由車身控制器(BCM)作為LIN總線的主節點，LIN總 線的從節點包括左前、右前、左後和右後的四個車窗防夾模塊，還包括雨量傳感器(RainSensor)和倒車雷達控制模塊。優選地，制動控制單元(BSM)既是CAN主網的節點，同時也是CAN子網的節 點，它也起了一個網關的作用，把主網的部分信息發送到子網上，同時也把子網的部分 信息發送到主網。優選地，儀表(ICM)和發動機控制單元(EMS)擔任終端節點，這兩個節點布置 在CAN線上距離最遠的兩個位置，其他的各CAN節點分布在ICM和EMS之間。優選地，適當降低部分報文的發送周期，把EMS上實時性較高的3幀報文周期 定為20ms，而其他幾幀定義周期為50ms或者IOOms ； BCM控制相關的報文周期定義為 20ms，BCM的雷達信息幀周期定為100ms。優選地，CAN線主要分布在整車線束中的4根線束內發動機線束，前艙線 束、儀表臺線束和室內線束，這4跟線束之間用接插件連接。優選地，把部分CAN主幹線迂迴到分支線束裡，縮短從CAN控制模塊到CAN 主線的分支長度，各控制模塊到CAN總線的分支長度以及控制模塊接入點之間的距離都 各不相同。優選地，總線的終端電阻可以在控制器的內部，終端電阻布置在相互距離最遠 的兩個控制器裡面或者是與其相近的控制器裡面。


圖1是本發明所述的基於LIN/CAN總線的車載網絡通訊系統拓撲結構圖；其 中CAN_H*CAN_L分別為CAN的兩根差分信號線，在實車線束內它們是一對雙絞 線，為方便理解，在圖1中它們為兩根平行線。圖2是CAN相關線束設計圖；其中把CAN線的CAN_H和CAN_L用一根線
表示；1為儀表線束與室內線束插接件；2為室內線束與前艙線束插接件；3為發動機線 束與前艙線束插接件；粗實線為CAN主線(雙絞線)；細實線為CAN節點分支；線上 數字為支線長度或者支線分叉之間的距離；組合儀表和發動機模塊為終端節點，其餘方 框表示普通節點。
具體實施例方式下面根據附圖對本發明進行詳細描述，其為本發明多種實施方式中的一種優選 實施例。本發明以一款研發中的新車型為實施例，該車被定義為中高檔的豪華四驅型 SUV,採用了一系列新型配置和舒適性裝置。下表羅列了該實施例的網絡節點配置
權利要求
1.一種基於CAN/LIN總線的車載網絡通訊裝置，其特徵在於，其包括如下模塊CAN主網，其中的節點為需要跟其它多個節點進行通信的節點；CAN子網，其中的節點為信號實時性高，發送頻率較高，佔用帶寬較多的節點；LIN網絡，其中的節點為通訊速率不高，實時性較低的節點；CAN和LIN的網關，集成在車身控制器(BCM)中，把CAN、LIN需要互相通訊的 信息交換出來。
2.如權利要求1所述的基於CAN/LIN總線的車載網絡通訊裝置，其特徵在於，所述 CAN主網由車身控制器(BCM)、儀表(ICM)、發動機控制單元(EMS)等節點構成。
3.如權利要求1所述的基於CAN/LIN總線的車載網絡通訊裝置，其特徵在於，所 述CAN子網為電子穩定程序(ESP)模塊組，由制動控制單元(BSM)、橫擺角檢測模塊 (YAM)和轉向角檢測模塊(SAM)組成。
4.如權利要求1所述的基於CAN/LIN總線的車載網絡通訊裝置，其特徵在於，所述 LIN網絡由車身控制器(BCM)作為LIN總線的主節點，LIN總線的從節點包括左前、右 前、左後和右後的四個車窗防夾模塊，還包括雨量傳感器(RainSensor)和倒車雷達控制 模塊。
5.如權利要求1-4所述的基於CAN/LIN總線的車載網絡通訊裝置，其特徵在於，制 動控制單元(BSM)既是CAN主網的節點，同時也是CAN子網的節點，它也起了一個網 關的作用，把主網的部分信息發送到子網上，同時也把子網的部分信息發送到主網。
6.如權利要求1-4所述的基於CAN/LIN總線的車載網絡通訊裝置，其特徵在於，儀 表(ICM)和發動機控制單元(EMS)擔任終端節點，這兩個節點布置在CAN線上距離最 遠的兩個位置，其他的各CAN節點分布在ICM和EMS之間。
7.如權利要求6所述的基於CAN/LIN總線的車載網絡通訊裝置，其特徵在於，適當 降低部分報文的發送周期，把EMS上實時性較高的3幀報文周期定為20ms，而其他幾幀 定義周期為50ms或者100ms; BCM控制相關的報文周期定義為20ms，BCM的雷達信息 幀周期定為100ms。
8.如權利要求1-4所述的基於CAN/LIN總線的車載網絡通訊裝置，其特徵在於， CAN線主要分布在整車線束中的4根線束內發動機線束，前艙線束、儀表臺線束和室 內線束，這4跟線束之間用接插件連接。
9.如權利要求1-4所述的基於CAN/LIN總線的車載網絡通訊裝置，其特徵在於，把 部分CAN主幹線迂迴到分支線束裡，縮短從CAN控制模塊到CAN主線的分支長度，各 控制模塊到CAN總線的分支長度以及控制模塊接入點之間的距離都各不相同。
10.如權利要求1-4所述的基於CAN/LIN總線的車載網絡通訊裝置，其特徵在於，總 線的終端電阻可以在控制器的內部，終端電阻布置在相互距離最遠的兩個控制器裡面或 者是與其相近的控制器裡面。
全文摘要
本發明涉及一種基於CAN/LIN總線的車載網絡通訊裝置，其特徵在於，其包括如下模塊CAN主網，其中的節點為需要跟其它多個節點進行通信的節點；CAN子網，其中的節點為信號實時性高，發送頻率較高，佔用帶寬較多的節點；LIN網絡，其中的節點為通訊速率不高，實時性較低的節點；CAN和LIN的網關，集成在車身控制器(BCM)中，把CAN、LIN需要互相通訊的信息交換出來。
文檔編號B60R16/023GK102009627SQ20101056020
公開日2011年4月13日 申請日期2010年11月25日 優先權日2010年11月25日
發明者張家如, 李昌武, 王忠林 申請人:奇瑞汽車股份有限公司