CN201611888U - 基于控制器局域网/局域互联网总线的车载通讯系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种基于控制器局域网/局域互联网总线的车载通讯系统，包括：控制器局域网/局域互联网网关、第一控制器局域网网段、第二控制器局域网网段和局域互联网网段，其中第一控制器局域网网段的一端与控制器局域网/局域互联网网关连接；第二控制器局域网网段的一端与控制器局域网/局域互联网网关连接；局域互联网网段的一端与控制器局域网/局域互联网网关连接；控制器局域网/局域互联网网关转发第一控制器局域网网段与第二控制器局域网网段之间的通讯信号，可针对各个不同的通讯系统特点，合理的分配网络通道，把网络的负载率控制在合理的范围内，增强了网络通讯的实时性。
Description
技术领域
本实用新型属于通信技术领域，尤其涉及一种基于控制器局域网(CAN)/局域互联网(LIN)总线的车载通讯系统。
背景技术
汽车智能总线技术可以将各个汽车电子设备连接起来构成汽车网络，实现数据共享，完成复杂的智能控制，提高了整车的安全性、舒适性和可靠性。
目前，现有的车载网络通讯方式比较单一，实现信息共享的网络通道也有限，如图1所示，为现有的车载CAN总线网络拓扑图。图中通过该CAN网络通道连接燃油系统电控单元、传动系统电控单元、防抱死制动系统、电控行驶平稳系统、仪表控制器、空调系统电控单元和巡航系统电控单元。
由于整车中各个系统对信息通讯的速率要求是不一样的，例如动力底盘系统对信息通讯的速率要求比较高，而仪表显示和空调系统对信息通讯的速率要求比较低，因此传统的网络拓扑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。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种基于控制器局域网/局域互联网总线的车载通讯系统，可针对各个不同的通讯系统特点，合理的分配网络通道，把网络的负载率控制在合理的范围内。
为了达到上述目的，本实用新型提供一种基于控制器局域网/局域互联网总线的车载通讯系统，包括：控制器局域网/局域互联网网关、第一控制器局域网网段、第二控制器局域网网段和局域互联网网段，其中
所述第一控制器局域网网段的一端与所述控制器局域网/局域互联网网关连接；
所述第二控制器局域网网段的一端与所述控制器局域网/局域互联网网关连接；
所述局域互联网网段的一端与所述控制器局域网/局域互联网网关连接；
所述控制器局域网/局域互联网网关转发所述第一控制器局域网网段与所述第二控制器局域网网段之间的通讯信号，以及转发所述第一控制器局域网网段和第二控制器局域网网段与所述局域互联网网段之间的通讯信号。
优选的，所述控制器局域网/局域互联网网关集成在车身控制器中。
优选的，所述车载通讯系统还包括：分别与所述第一控制器局域网网段连接的发动机管理系统、自动变速器和防抱死制动系统。
优选的，所述车载通讯系统还包括：分别与所述第一控制器局域网网段连接的防滑制动系统和转角传感器。
优选的，所述第一控制器局域网网段的信息传输速率为500千字节/秒。
优选的，所述车载通讯系统还包括：分别与所述第二控制器局域网网段连接的仪表控制器、自动空调系统和安全气囊控制器。
优选的，所述第二控制器局域网网段的信息传输速率为125千字节/秒。
优选的，所述车载通讯系统还包括：分别与所述局域互联网网段连接的自动亮灯系统、雨量传感器和防夹车窗控制器。
优选的，所述局域互联网网段的信息传输速率为19200字节/秒。
优选的，所述车载通讯系统还包括：跨接在所述第一控制器局域网网段和第二控制器局域网网段之间，用于进行控制器局域网诊断的诊断接口。
由上述技术方案可知，在本实施例中将CAN网段与LIN(局域互联网)网段引入同一个网络拓扑结构里面，通过采用分网控制，有效的综合了CAN网段与LIN网段的效率和成本的优势，把速率要求较高的系统与要求低的分成不同的网段，同时采用车身控制器集成网关的技术把不同速率网段间实现信息的共享，从而可针对各个不同的通讯系统特点，合理的分配网络通道，把网络的负载率控制在合理的范围内，增强了网络通讯的实时性。
附图说明
图1为现有的车载CAN总线网络拓扑图；
图2为本实用新型中的车载通讯系统的结构框图；
图3为本实用新型中的车载通讯系统的网络拓扑意图。
具体实施方式
在本实用新型实施例中，将CAN网段和LIN网段引入到同一网络拓扑结构中，同时采用CAN/LIN网关将CAN网段和LIN网段连接起来，通过采用分网控制，有效的综合了CAN网段和LIN网段的效率和成本的优势，把速率要求较高的系统和要求较低的系统分开成不同的网络，通过CAN/LIN网关把不同速率的网络传输实现信息的共享，使得可将整车网络通信可针对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CAN/LIN网关实现网络资源的优化和共享。
为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型实施例做进一步详细地说明。在此，本实用新型的示意性实施例及说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
参见图2，为本实用新型中的基于CAN总线的车载通讯系统结构示意图，由图中可知，该车载通讯系统包括：控制器局域网/局域互联网网关21、第一控制器局域网网段22、第二控制器局域网网段23和局域互联网网段24，其中
第一控制器局域网网段22的一端与控制器局域网/局域互联网网关21连接，并且在该第一控制器局域网网段22上可连接有至少一个电控单元，在本实施例中该第一控制器局域网网段22的信息传输速率为500Kbps(千字节/秒)，而且与该第一控制器局域网网段22连接的电控单元可包括：发动机管理系统、自动变速器和防抱死制动系统。
第二控制器局域网网段23的一端与控制器局域网/局域互联网网关21连接，并且在该第二控制器局域网网段23上可连接有至少一个电控单元，在本实施例中该第二控制器局域网网段23的信息传输速率为125Kbps，而且与该第二控制器局域网网段23连接的电控单元可包括：仪表控制器、自动空调系统和安全气囊控制器。
局域互联网网段24的一端与控制器局域网/局域互联网网关21连接，并且在该局域互联网网段24上可连接有至少一个电控单元，在本实施例中该局域互联网网段24的信息传输速率为19200bps(字节/秒)，而且与该局域互联网网段24连接的电控单元可包括：自动亮灯系统、雨量传感器和防夹车窗控制器
该控制器局域网/局域互联网网关21转发第一控制器局域网网段22与第二控制器局域网网段23之间的通讯信号，以及转发第一控制局域网网段和第二控制器局域网网段23与局域互联网网段24之间的通讯信号。
在本实施例中，该车载通讯系统还包括：跨接在第一控制器局域网网段22和第二控制器局域网网段23之间，用于进行控制器局域网诊断的诊断接口。
下面针对本实施例的车载通讯系统的具体应用来详细介绍。参见图3，为本实用新型中的车载通讯系统网络拓扑意图，由图中可知，该车载通讯系统包括：PT_CAN(动力传动系统CAN)网段、Body_CAN(车身CAN)网段、LIN网段和CAN/LIN网关。通过将CAN网络和LIN网段结合，并采用三条网络通道，从而可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，其中
1)PT_CAN网段的信息传输速率为500Kbps，该传输速率可满足动力底盘控制系统通讯的实时性要求，该PT_CAN网段主要由动力和底盘部分的控制器系统组成，例如在该PT_CAN网段中连接有发动机管理系统、自动变速器和防抱死制动系统，当然还可连接有防滑制动系统和转角传感器，而且该防滑制动系统还可通过CAN总线连接横摆角速度传感器。
2)Body_CAN网段的信息传输速率为125Kbps，由于可不采用低速容错CAN，一方面降低了网络成本，而另一方面又提高了车身网段的信息传输速率，满足电子化水平不断提升的车身控制系统，便于车身节点拓展，该Body_CAN网段主要由车身控制、仪表、空调及安全气囊控制器系统组成，例如该Body_CAN网段中连接有仪表控制器、自动空调系统和安全气囊控制器。
在本实施例中并不限定PT_CAN网段和Body_CAN网段的个数，设计人员可针对该车载通讯系统的具体应用对网络拓扑结构进行相应的扩展。而且为了使得该车载通讯系统适应其他车型，当需要增加电控单元(ECU)，可选择在不同网段上增加ECU。
3)LIN网段的信息传输速率为19200bps，主要由雨量传感器、光线传感器以及车窗防夹控制模块构成。例如该LIN网段连接有自动亮灯系统、雨量传感器和防夹车窗控制器，当然在本实施例中，车身控制器连接雨量传感器和自动亮灯系统作为一条LIN网段，防夹车窗控制器单独作为一条LIN网段，通过分成两条LIN网段有助于通讯的实时性以及降低网络的冲突。
4)CAN/LIN网关，用于转发PT_CAN网段与Body_CAN网段之间的通讯信号，以及转发Body_CAN网段与LIN网段之间的通讯信号。
在本实施例中，CAN/LIN网关可集成在车身控制器(BCM)中，各网络通道通过该CAN/LIN网关实现不同网络间的数据交换。该CAN/LIN网关的控制功能是PT_CAN网段和Body_CAN网段以及LIN网段的通讯信号转发的接口，通过集成在车身控制器中，可把不同总线通道节点控制器需要的通讯的信息交换出来，信息交换分为四方面：
(1)从PT-CAN网段到Body_CAN网段的通讯信号的转发，其中包括动力系统、底盘制动转向以及转向角控制器的信息，通过CAN/LIN网关发送到Body_CAN网段中，从而Body_CAN网段中需要这些通讯信息的节点将会接收这些通讯信息。
(2)从Body_CAN网段到PT_CAN网段的通讯信号的转发，其中包括车身控制器、仪表、空调以及安全气囊的信息，通过CAN/LIN网关发送到PT_CAN网段中，给其需要的节点接收。
(3)从PT_CAN网段和Body_CAN网段的部分通讯信号到LIN网段的通讯信号的转发，其中包括动力系统、底盘制动转向、安全气囊控制器、车身控制器以及仪表控制器中的部分信息，通过CAN/LIN网关发送到LIN网段中，给其需要的节点接收。
(4)从LIN网段到PT_CAN网段和Body_CAN网段的通讯信号的转发。
另外，在该车载通讯系统中还包括跨接在PT_CAN网段和Body_CAN网段之间，用于进行控制器局域网诊断的诊断接口。
在上述技术方案中，通过两种CAN网段和LIN网段的结合，使得两种网段能够实现优势互补，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都提供了极大的便利。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于控制器局域网/局域互联网总线的车载通讯系统，其特征在于，包括：控制器局域网/局域互联网网关、第一控制器局域网网段、第二控制器局域网网段和局域互联网网段，其中
所述第一控制器局域网网段的一端与所述控制器局域网/局域互联网网关连接；
所述第二控制器局域网网段的一端与所述控制器局域网/局域互联网网关连接；
所述局域互联网网段的一端与所述控制器局域网/局域互联网网关连接；
所述控制器局域网/局域互联网网关转发所述第一控制器局域网网段与所述第二控制器局域网网段之间的通讯信号，以及转发所述第一控制器局域网网段和第二控制器局域网网段与所述局域互联网网段之间的通讯信号。
2.根据权利要求1所述的车载通讯系统，其特征在于，所述控制器局域网/局域互联网网关集成在车身控制器中。
3.根据权利要求1所述的车载通讯系统，其特征在于，所述车载通讯系统还包括：分别与所述第一控制器局域网网段连接的发动机管理系统、自动变速器和防抱死制动系统。
4.根据权利要求3所述的车载通讯系统，其特征在于，所述车载通讯系统还包括：分别与所述第一控制器局域网网段连接的防滑制动系统和转角传感器。
5.根据权利要求3所述的车载通讯系统，其特征在于，所述第一控制器局域网网段的信息传输速率为500千字节/秒。
6.根据权利要求1所述的车载通讯系统，其特征在于，所述车载通讯系统还包括：分别与所述第二控制器局域网网段连接的仪表控制器、自动空调系统和安全气囊控制器。
7.根据权利要求6所述的车载通讯系统，其特征在于，所述第二控制器局域网网段的信息传输速率为125千字节/秒。
8.根据权利要求1所述的车载通讯系统，其特征在于，所述车载通讯系统还包括：分别与所述局域互联网网段连接的自动亮灯系统、雨量传感器和防夹车窗控制器。
9.根据权利要求8所述的车载通讯系统，其特征在于，所述局域互联网网段的信息传输速率为19200字节/秒。
10.根据权利要求1所述的车载通讯系统，其特征在于，所述车载通讯系统还包括：跨接在所述第一控制器局域网网段和第二控制器局域网网段之间，用于进行控制器局域网诊断的诊断接口。
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| CN103381793A (zh) * | 2013-07-12 | 2013-11-06 | Tcl集团股份有限公司 | 一种机动车前挡风玻璃的自动清洁系统及其清洁方法 |
| CN103625389A (zh) * | 2012-08-20 | 2014-03-12 | 镁骅科技有限公司 | 增加车辆部件自动化作动的方法 |
| CN104836687A (zh) * | 2015-05-12 | 2015-08-12 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种汽车通信网络拓扑结构 |
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2009
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