一種用于汽車的canfd總線網絡系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于網絡節點技術領域，尤其涉及一種用于汽車的具有可變數據波特率控制器局域網絡總線網絡系統。
【背景技術】
[0002]隨著電子、半導體、通訊等行業的快速發展，汽車電子智能化的訴求也越來越強，消費者希望駕駛動力性、舒適性、經濟性以及娛樂性更強的汽車。整車廠為了提高產品競爭力，將越來越多的電子控制系統加入到汽車控制中，例如電子穩定程序(ESP)、無鑰匙進入和啟動系統(PEPS)、電子助力轉向(EPS)、智能空調控制系統(HVAC)等。但是由于CAN總線的最高傳輸速率為IMbit/s (通常汽車CAN系統的實際使用速率最高為500kbit/s)，電子控制單元(Electronic Control Unit，ECU)的大量增加使總線負載率急劇增大以致造成網絡擁堵，影響信息傳輸的可靠性和實時性。
[0003]目前，在整車上使用多路CAN總線，例如動力CAN總線、車身CAN總線、娛樂舒適CAN總線、信息交互CAN總線等，通過網關進行轉發方式實現整車CAN總線通訊。隨著同一網段電控單元增多，其總線負載率可能高達50?70%，然而通常CAN總線負載率在30%左右時網絡系統的性能最好；另外，CAN總線的位填充規則會造成干擾，引起錯誤幀漏檢，使信息傳輸的可靠性降低。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型提供了一種用于汽車的具有可變數據波特率控制器局域網絡總線網絡系統，以解決控制器局域網絡總線的位填充規則會造成干擾并引起錯誤幀漏檢的問題，提高信息傳輸的可靠性。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0006]一種用于汽車的CANFD總線網絡系統，包括:通過CANFD總線相連的CANFD總線節點，通過CAN總線相連的CAN總線節點，以及分別與CANFD總線和CAN總線相連的轉換器；所述CANFD總線節點包括:動力節點系統、車身節點系統和娛樂節點系統，所述轉換器實現CANFD和CAN兩種信號的解析轉換與相互通訊。
[0007]優選地，所述網絡系統，還包括在線診斷接口、第一終端電阻和第二終端電阻，所述在線診斷接口和所述第一終端電阻集成在一起作為第一終端節點，所述第二終端電阻和所述CANFD總線節點的最末端節點子系統集成在一起作為第二終端節點。
[0008]優選地，所述動力節點系統包括以下任意一種或多種子系統:發動機防盜系統、發動機管理系統、電子穩定控制系統、電子助力轉向系統、電子駐車模塊、安全氣囊模塊。
[0009]優選地，所述車身節點系統包括以下任意一種或多種子系統:組合儀表系統、電池傳感系統、多功能方向盤系統、智能發電機系統、胎壓監測系統、車身控制模塊。
[0010]優選地，所述娛樂節點系統包括以下任意一種或多種子系統:影音播放器、自動空調控制器、可視倒車系統、倒車雷達模塊、自適應前大燈、無鑰匙進入/啟動系統。
[0011]優選地，所述CAN總線節點系統包括以下任意一種或多種子系統:繼電器盒、多功能方向盤系統、時鐘系統和雨量傳感系統。
[0012]優選地，所述CAN總線傳輸速率為5Mbit/s。
[0013]優選地，所述第一終端電阻的阻值為120歐姆。
[0014]優選地，所述第二終端電阻的阻值為120歐姆。
[0015]有益效果在于:
[0016]本實用新型提供的用于汽車的CANFD總線網絡系統繼承了 CAN總線的主要特性，提高了 CAN總線的網絡通信帶寬，改善了錯誤幀漏檢率，具有與CAN總線相似的控制器接口，使的ECU供應商不需要大規模修改ECU軟件，降低了開發難度和成本，還提高了信息傳輸的可靠性。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的一種用于汽車的具有可變數據波特率控制器局域網絡總線網絡系統的結構圖。
[0018]圖2為本實用新型的另一種用于汽車的具有可變數據波特率控制器局域網絡總線網絡系統的結構圖。
【具體實施方式】
[0019]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步地詳細描述。
[0020]具有可變數據波特率控制器局域網絡總線(CANFD總線)比控制器局域網絡總線(CAN總線)的帶寬更高，但是CANFD總線具有與CAN總線相似的控制器接口，使電子控制單元(ECT)供應商不需要對E⑶的軟件部分做大規模修改。CANFD總線是CAN總線的升級換代設計，它繼承了 CAN總線的主要特性，提高了 CAN總線的網絡通信帶寬，改善了錯誤幀漏檢率，同時可以保持網絡系統大部分軟硬件特別是物理層不變。CANFD協議充分利用CAN總線的保留位進行判斷以及區分不同的幀格式。在現有車載網絡中應用CANFD協議時，需要加入CANFD控制器，并且CAN FD也可以參與到原來的CAN通信網絡中，提高了網絡系統的兼容性。
[0021]實施例1
[0022]如圖1所示，一種用于汽車的CANFD總線網絡系統，通過CANFD總線相連的CANFD總線節點，以及分別與CANFD總線和CAN總線相連的轉換器；所述CANFD總線節點包括:動力節點系統、車身節點系統和娛樂節點系統。
[0023]其中，所述動力節點系統包括發動機防盜系統、發動機管理系統、電子穩定控制系統、電子助力轉向系統、電子駐車模塊、安全氣囊模塊等。
[0024]其中，所述車身節點系統包括組合儀表系統、電池傳感系統、多功能方向盤系統、智能發電機系統、胎壓監測系統、車身控制模塊等。
[0025]其中，所述娛樂節點系統包括影音播放器、自動空調控制器、可視倒車系統、倒車雷達模塊、自適應前大燈、無鑰匙進入/啟動系統等。
[0026]進一步，所述網絡系統還包括在線診斷接口、第一終端電阻和第二終端電阻，所述在線診斷接口和所述第一終端電阻集成在一起作為第一終端節點，所述第二終端電阻和所述CANFD總線節點的無鑰匙進入/啟動系統集成在一起作為第二終端節點。
[0027]各單元均采用CANFD總線協議，傳輸速率為5Mbit/s ;其中診斷接口和PEPS模塊作為終端節點配置120歐姆的第一終端電阻和第二終端電阻。所述第一終端電阻和第二終端電阻是為了消除通信電纜中的信號反射。具體地，在通信過程中，有兩種原因導致信號反射:阻抗不連續和阻抗不匹配。
[0028]阻抗不連續，信號在傳輸線末端突然遇到電纜阻抗很小甚至沒有，信號在這個地方就會引起反射。這種信號反射的原理，與光從一種媒質進入另一種媒質要引起反射是相似的。消除這種反射的方法，就必須在電纜的末端跨接一個與電纜的特性阻抗同樣大小的終端電阻，使電纜的阻抗連續。由于信號在電纜上的傳輸是雙向的，因此，在通訊電纜的另一端可跨接一個同樣大小的終端電阻。
[0029]引起信號反射的另外一個原因是數據收發器與傳輸電纜之間的阻抗不匹配。這種原因引起的反射，主要表現在通訊線路處在空閑方式時，整個網絡數據混亂。
[0030]為了提高網絡節點的拓撲能力，CANFD總線兩端需要接有120 Ω的