汽车业迎接CAN总线应用时代

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汽车业迎接CAN总线应用时代 [复制链接]

汽车业迎接CAN总线应用时代

中国电子报 李映

“汽车电子业最大的热点就是网络化。”一位业内人士如此描述汽车网络的应用前景。

“汽车电子业最大的热点就是网络化。”一位业内人士如此描述汽车网络的应用前景。而控制器局域网(CAN)拥有的多主节点、开放式架构，以及错误检测及自恢复能力等优势，成为汽车网络应用的热门。从以下一组数字中也印证了这一趋势，02年数据，全球市场上大约有一亿只CAN收发器，平均一辆车上有12个到15个低速CAN收发器，4到5个高速CAN收发器。

一些汽车专家认为，就像在20世纪70年代引入集成电路、80年代引入微处理器一样，近10年来数据总线技术的引入也将是汽车电子技术发展的一个里程碑。
适应实时诊断与安全性需求
CAN总线成必备装置

CAN总线网络技术的应用可以说是躬逢其盛。德尔福电子与安全部中国工程经理许向东指出，随着排放法规的驱动以其在线诊断的需要，通过CAN总线将各系统中的诊断总线连接在一起，通过ECU软件来实时诊断与维修。
　　

并且，随着安全性能日益受到重视，安全气囊也将逐渐增多，以前是在驾驶员前面安装一个，今后侧面与后座都会安装安全气囊，这些气囊通过传感器感受碰撞信号，通过CAN总线将传感器信号传送到一个中央处理器内，控制各安全气囊的启动弹出动作。同时，先进的防盗设计也正基于CAN总线网络技术。首先，确认钥匙合法性的校验信息通过CAN网络进行传递，改进了加密算法，其校验的信息比以往的防盗系统更丰富；其次，车钥匙、防盗控制器和发动机控制器相互储存对方信息，而且在校验码中搀杂随机码，无法进行破译，从而提高防盗系统的安全性。而这些功能的实现无一不借助CAN总线来完成，CAN总线成为汽车智能化控制的“定海神针”。
　

在现代轿车的设计中，CAN已经成为必须采用的装置。奔驰、宝马、大众、沃尔沃、雷诺等汽车都采用了CAN作为控制器联网的手段。据报道，中国首辆CAN网络系统混合动力轿车已在奇瑞公司试装成功，并进行了初步试运行。在上海大众的帕萨特和POLO汽车上也开始引入了CAN总线技术。但总的来说，目前CAN总线技术在我国汽车工业中的应用尚处于试验和起步阶段，绝大部分的汽车还没有采用汽车总线设计。国内在技术、设计和应用上进行网络总线的“深造”势在必行。
高速与低速CAN各擅所长
CAN加LIN适宜低成本需求

CAN分为高速和低速CAN总线，低速CAN的总线速度为10Kb-125Kb/s，高速为250Kb-1Mb/s。许向东介绍，德尔福开发的CAN总线系统是将发动机控制与变速箱连接在一起，因为汽车在换档时需要发动机变换扭矩，以保持汽车行驶的平稳性。高速CAN应用在发动机、变速箱、ABS等实时性要求强的控制模块，低速CAN主要是运用在车身控制模块领域。
　　

然而，对于许多基本的汽车应用而言，由于CAN总线的实现成本较高，并非都需要用CAN节点来实现连接。飞思卡尔汽车电子市场部经理康晓敦说，CAN总线的实现成本较高，做一个节点，MCU需要带CAN数字接口，至少20多元，加上CAN收发器七八元，因此一个CAN节点芯片需要30多元左右。随着节点数的增加，这部分成本会增加许多，而LIN(局部互联网络)对MCU要求的资源很少，普通的串行口就可以做，一般LIN子节点所用的MCU只需要几元。并且，LIN总线正是针对相对简单的应用而设计的。因此在CAN/LIN网络中，CAN节点可连接发动机、变速箱、仪表盘等，LIN节点来连接门窗、后视镜、车灯等。这是综合汽车成本、性能方面的权衡之举。
　　

中科院电工研究所唐晓泉博士也提到，在竞争激烈的汽车市场，成本因素是汽车厂商考虑的因素，如单做车灯控制，就设计一个CAN网络，这样不是很经济。但如果从整体出发，做车身控制CAN网络的系统设计，那么相应的成本不会增加多少，但却提升了智能化控制水平。这也需要整车厂商与汽车电子厂商共同协作。
应用层标准将出“国标”
三网合一时代已露端倪

CAN总线是一个三层网络，包括物理层、数据链路层及应用层。物理层和数据链路层的规范直到90年代初才逐步标准化。TI汽车电子市场代表、DL国际有限公司产品经理庞川博士介绍，在CAN应用层方面，针对不同的应用场合，出现了一些著名的协议，如针对卡车和载重汽车应用提出的J1939等。据中国汽车技术研究中心龚进峰博士介绍，他们也正着手制订中国汽车CAN网络应用层的标准，主要是通讯协议编码方面。这也将进一步促进国内CAN网络技术的应用。
　　

康晓敦提到，CAN网络的上游是向传输速率更高的FlexRay协议发展，下游是向LIN协议发展。FlexRay的速率高、更加安全可*，但实现成本目前还较高，其接口和收发器方面要求均较高，精度和复杂性更高。因此，未来几年内CAN总线仍占据汽车网络技术的主导。
　

同时，为适应未来汽车多媒体娱乐系统发展的需要，未来DVD、导航仪、汽车音响将通过数据总线集成在一起，以传输移动图像，这也就需要传输速率更高、更快的网络总线。康晓敦指出，目前市场上已开发出一种MOST标准网络，做音视频娱乐通信，它是基于光纤的通信协议，传输速率可达20多兆，在一些顶级车上已有应用。目前做MOST总线很复杂，MOST网关需用支持多媒体的32位MCU实现，并需要大量的16位单片机做每个子系统的控制，它的应用还需汽车厂商、汽车电子厂商的共同推动。
　　

未来整个网络将是CAN、LIN、MOST三网合一的整体。MOST负责音视频，CAN负责重要的电子控制单元，如发动机、ABS、安全气囊等，LIN负责次要的电子控制单元，如门窗、车灯等。X-by-Wire技术的推动也将缔造如此堪称“完美”的网络组合。

 

ap0505327

很好的文章！不错！

lurker88

CAN分为高速和低速CAN总线，低速CAN的总线速度为10Kb-125Kb/s，高速为250Kb-1Mb/s。
那么，总线速度为125Kb-250Kb/s的是否为中速呢？

tachyon

为什么不干脆就用MOST呢？

wangfeideai

降成本,而且很多车载模块不需要MOST,CAN 就足够了的

ndhutu2001

好冷清呀
most是多用在汽车音响，视频娱乐方面的吧，
lin和can用的比较多还有用在安全

yaoyaopan0

讲得很好，不错

bohai

汽车音响，视频娱乐方面的吧