[发明专利]一种基于CAN、LIN总线的车载网络通讯系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于CAN/LIN总线的车载网络通讯系统，尤其涉及一种汽车网络通讯系统的规划和实现。

背景技术

随着电子技术的迅速发展及其在汽车工业上的广泛应用，汽车电子化的程度越来越高，传统的线束连接方式已远远不能满足车内外大量信息交换及共享的需要。因此，各种适用于汽车环境的网络技术应运而生。CAN是Controller Area Network(控制器局域网)的缩写，LIN是Local Interconnect Network(本地交互网络)的缩写。

根据美国汽车工程学会SAE(society automotive engineering)网络标准的分类，车用网络大致分为A、B、C三类：A类面向传感器/执行器控制的低速网络，数据传输位速率通常只有1～10kbps，主要应用于电动门窗、座椅调节和灯光照明等控制；B类面向独立模块间数据共享的中速网络，位速率一般为10～100kbps，主要应用于电子车辆信息中心、故障诊断、仪表显示和安全气囊等系统，以减少冗余的传感器和其他电子部件；C类面向高速、实时闭环控制的多路传输网，最高位速率可达1Mbps，主要用于悬架控制、牵引控制、先进发动机控制和ABS等系统，以简化分布式控制和进一步减少车身线束。根据SAE的分类方式，CAN标准可划分为C类网络，而LIN标准则属于A类网络。在本发明的整车网络规划中，以CAN作为主干网，负责安全、动力以及底盘控制模块的通讯；LIN作为辅助子网，负责倒车雷达、车窗防夹模块等舒适性控制模块的通信。

发明内容

本发明以一款正在开发的车型为平台，详细说明了它的网络通讯系统的规划和实现，并给出了对开发过程中产生的问题的解决方案。

具体技术方案如下：

一种基于CAN/LIN总线的车载网络通讯装置，其特征在于，其包括如下模块：CAN主网，其中的节点为需要跟其它多个节点进行通信的节点；CAN子网，其中的节点为信号实时性高，发送频率较高，占用带宽较多的节点；LIN网络，其中的节点为通讯速率不高，实时性较低的节点；CAN和LIN的网关，集成在车身控制器(BCM)中，把CAN、LIN需要互相通讯的信息交换出来。

优选地，所述CAN主网由车身控制器(BCM)、仪表(ICM)、发动机控制单元(EMS)等节点构成。

优选地，所述CAN子网为电子稳定程序(ESP)模块组，由制动控制单元(BSM)、横摆角检测模块(YAM)和转向角检测模块(SAM)组成。

优选地，所述LIN网络由车身控制器(BCM)作为LIN总线的主节点，LIN总线的从节点包括左前、右前、左后和右后的四个车窗防夹模块，还包括雨量传感器(Rain Sensor)和倒车雷达控制模块。

优选地，制动控制单元(BSM)既是CAN主网的节点，同时也是CAN子网的节点，它也起了一个网关的作用，把主网的部分信息发送到子网上，同时也把子网的部分信息发送到主网。

优选地，仪表(ICM)和发动机控制单元(EMS)担任终端节点，这两个节点布置在CAN线上距离最远的两个位置，其他的各CAN节点分布在ICM和EMS之间。

优选地，适当降低部分报文的发送周期，把EMS上实时性较高的3帧报文周期定为20ms，而其他几帧定义周期为50ms或者100ms；BCM控制相关的报文周期定义为20ms，BCM的雷达信息帧周期定为100ms。

优选地，CAN线主要分布在整车线束中的4根线束内：发动机线束，前舱线束、仪表台线束和室内线束，这4跟线束之间用接插件连接。

优选地，把部分CAN主干线迂回到分支线束里，缩短从CAN控制模块到CAN主线的分支长度，各控制模块到CAN总线的分支长度以及控制模块接入点之间的距离都各不相同。

优选地，总线的终端电阻可以在控制器的内部，终端电阻布置在相互距离最远的两个控制器里面或者是与其相近的控制器里面。

附图说明

图1是本发明所述的基于LIN/CAN总线的车载网络通讯系统拓扑结构图；其中：CAN_H和CAN_L分别为CAN的两根差分信号线，在实车线束内它们是一对双绞线，为方便理解，在图1中它们为两根平行线。

图2是CAN相关线束设计图；其中：把CAN线的CAN_H和CAN_L用一根线表示；1为仪表线束与室内线束插接件；2为室内线束与前舱线束插接件；3为发动机线束与前舱线束插接件；粗实线为CAN主线(双绞线)；细实线为CAN节点分支；线上数字为支线长度或者支线分叉之间的距离；组合仪表和发动机模块为终端节点，其余方框表示普通节点。