電動(dòng)汽車車載網(wǎng)絡(luò)綜述

1、電動(dòng)汽車車載網(wǎng)絡(luò)引言汽車技術(shù)發(fā)展到今天，很多新型電氣設(shè)備得到了大量應(yīng)用，尤其是電動(dòng)汽車的電氣系統(tǒng)已經(jīng)變成了一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)。為了滿足電動(dòng)汽車各子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，需要對(duì)公共數(shù)據(jù)實(shí)行共享電動(dòng)汽車作為清潔綠色的新能源汽車, 將在未來交通體系中發(fā)揮越來越重要的作用。汽車中電器的技術(shù)含量和數(shù)量是衡景汽車性能的一個(gè)重要標(biāo)志。汽車電器技術(shù)含量和數(shù)量的增加，意味著汽車性能的提高。但汽車電器的增加，同樣使汽車電器之間的信息交且橋梁線束和與其配套的電器接插件數(shù)量成倍上升。在 1955 年平均一輛汽車所用線束總長(zhǎng)度為 45 米。為了在提高性能與控制線束數(shù)量之問尋求一種有效的解決途徑，在 20 世紀(jì) 80 年代初，

2、出現(xiàn)了一種基于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的車內(nèi)信息交互方式車載網(wǎng)絡(luò)。一、汽車車載網(wǎng)絡(luò)的組成車載網(wǎng)絡(luò)按照應(yīng)用加以劃分，大致可以分為4 個(gè)系統(tǒng)：車身系統(tǒng)，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、安全系統(tǒng)和信息系統(tǒng)。圖 1 奧迪 A4 的車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)車身系統(tǒng)電路主要有三大塊：主控單元電路、受控單元電路、門控單元電路。主控單元按收開關(guān)信號(hào)之后，先進(jìn)行分析處理，然后通過 CAN總線把控制指令發(fā)送給各受控端，各受控端晌應(yīng)后作出相應(yīng)的動(dòng)作。車前、車后控制端只接收主拄端的指令，按主控端的要求執(zhí)行，并把執(zhí)行的結(jié)果反饋給主控端。門控單元不但通過總接收主控端的指令，還接收車門上的開關(guān)信號(hào)輸入。根據(jù)指令和開關(guān)信號(hào)，門控單元會(huì)做出相應(yīng)動(dòng)作，然后把執(zhí)行結(jié)果發(fā)往主控

3、單元。在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)模塊的位置比較集中，可固定在一處，利用網(wǎng)絡(luò)將發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)設(shè)置的模塊連接起來。在將汽車的主要因素一跑、停止與拐彎這些功能用網(wǎng)絡(luò)連接起來時(shí)，就需要較高速的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度。動(dòng)力數(shù)據(jù)總線一般連接 3 塊電腦，它們是發(fā)動(dòng)機(jī)、 ABSEDL及自動(dòng)變速器電腦 ( 動(dòng)力 CAN 數(shù)據(jù)總線實(shí)際可以連接安全氣囊、四輪驅(qū)動(dòng)與組合儀表等電腦 ) ?？偩€可以同時(shí)傳遞 10 組數(shù)據(jù)，發(fā)動(dòng)機(jī)電腦 5 組、 ABS EDL電腦 3 組和自動(dòng)變速器電腦 2 組。數(shù)據(jù)總線以 500Kbit s 速率傳遞數(shù)據(jù)，每一數(shù)據(jù)組傳遞大約需要 0.25ms，每一電控單元 7-20ms 發(fā)送一次數(shù)據(jù)。優(yōu)先權(quán)順序

4、為 ABSEDL電控單元 - 發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元 - 自動(dòng)變速器電控單元。因此，線束變長(zhǎng)，而且容易受到干擾的影響。為了防干擾應(yīng)盡量降低通信速度，但隨著安全系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的發(fā)展高速傳輸成為必然的趨勢(shì)。且人機(jī)接口的模塊、節(jié)點(diǎn)的數(shù)量增加，通信速度控制及成本相對(duì)增加，使人們不得不摸索更加高速、安全、廉價(jià)的解決方案。此時(shí)，汽車總線的概念被提出，總線技術(shù)可以大大提高汽車電器控制的安全性、可靠性，降低汽車電子電控系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)成本和故障率。二、汽車車載網(wǎng)絡(luò)分類及其發(fā)展趨勢(shì)2.1 汽車車載網(wǎng)絡(luò)的分類目前存在的多種汽車網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，SAE車輛網(wǎng)絡(luò)委員會(huì)將汽車數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)劃分為 A、B、C三類：A 類面向傳感器 / 執(zhí)行器

5、控制的低速網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸位速率通常只有1-10kbps。主要應(yīng)用于電動(dòng)門窗、座椅調(diào)節(jié)、燈光照明等控制。在A 類網(wǎng)絡(luò)中存有多種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，目前正在逐步興起的是LIN（ LocalInterconnectNetwork）總線， LIN 是面向低端通訊的一種協(xié)議，主要應(yīng)用在通信速率要求不高的場(chǎng)合，通過單總線的方式來實(shí)現(xiàn)。B 類面向獨(dú)立模塊間數(shù)據(jù)共享的中速網(wǎng)絡(luò)，位速率一般為10-100kbps。主要應(yīng)用于電子車輛信息中心故障診斷、儀表顯示、安全氣囊等系統(tǒng)，以減少冗余的傳感器和其他電子部件。B 類網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)主要包括控制器局域網(wǎng)（ ControllerAreaNetwork， CAN）協(xié)議、車輛局域網(wǎng)（V

6、ehicleAreaNetwork，VAN）協(xié)議以及汽車工程師協(xié)會(huì)（SocietyofAutomotiveEngineers ，SAE）的SAEJ1850 協(xié)議。在容錯(cuò)性能和故障診斷方面，CAN具有明顯的優(yōu)勢(shì)，因此在汽車內(nèi)部的動(dòng)力電子系統(tǒng)等對(duì)實(shí)時(shí)性和可靠性要求較高的領(lǐng)域占有不可替代的地位；考慮到成本因素，VAN也在汽車網(wǎng)絡(luò)中占有一席之地，特別適用于車身電子系統(tǒng)等對(duì)實(shí)時(shí)性和可靠性要求相對(duì)較低，網(wǎng)絡(luò)上的某些節(jié)點(diǎn)功能比較簡(jiǎn)單的場(chǎng)合；SAEJ1850 由于其通信速率上的限制已逐漸被淘汰。C類面向高速、實(shí)時(shí)閉環(huán)控制的多路傳輸網(wǎng)，最高位速率可達(dá)1Mbps，主要用于懸架控制、牽引控制、先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制、ABS

7、等系統(tǒng)，以簡(jiǎn)化分布式控制和進(jìn)一步減少車身線束。在C類標(biāo)準(zhǔn)中，歐洲的汽車制造商從1992年以來，基本上采用的都是高速通訊的CAN總線標(biāo)準(zhǔn) ISO11898，它可支持高達(dá)1Mb/s 的各種通訊速率；而從1994 以來 SAE J1939 則廣泛用于卡車、大客車、建筑設(shè)備、農(nóng)業(yè)機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域的高速通訊，其通訊速率為250kb/s 。另外還有是面向多媒體應(yīng)用、高速信息流傳輸?shù)母咝阅芫W(wǎng)絡(luò)，位速率一般在 2Mb/s 以上，目前已有位速率達(dá)到 400Mb/s 的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)， 800Mb/s 的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)也在研究使用。這類網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要連接汽車內(nèi)部用于多媒體功能的電子設(shè)備，包括了語(yǔ)音系統(tǒng)、車載電話、音響、電視、車載

8、計(jì)算機(jī)和 GPS等系統(tǒng)。一般來說，汽車通信網(wǎng)絡(luò)可以劃分為四個(gè)不同的領(lǐng)域，每個(gè)領(lǐng)域都有其獨(dú)特的要求：1. 信息娛樂系統(tǒng) : 此領(lǐng)域的通信要求高速率和高帶寬，有時(shí)會(huì)是無線傳輸。目前主流應(yīng)用協(xié)議有 MOST；2. 高安全的線控系統(tǒng) : 由于此領(lǐng)域涉及安全性很高的剎車和導(dǎo)向系統(tǒng)，所以它的通信要求高容錯(cuò)性、高可靠性和高實(shí)時(shí)性?？梢钥紤]的協(xié)議有TTCAN、FlexRay、 TTP等；3. 車身控制系統(tǒng) : 在這個(gè)領(lǐng)域 CAN協(xié)議己經(jīng)有了二十多年的應(yīng)用積累，其中包括傳統(tǒng)的車身控制和傳動(dòng)控制；4. 低端控制系統(tǒng) : 此系統(tǒng)包括那些僅需要簡(jiǎn)單串行通信的 ECU(Electronic Control Unit)

9、電子控制單元，比如控制后視鏡和車門的智能傳感器以及激勵(lì)器等，這應(yīng)該是 LIN 總線最適合的應(yīng)用領(lǐng)域。圖 2 車上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)價(jià)格及傳輸速度分布2.2 車載網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)在國(guó)外，目前汽車網(wǎng)絡(luò)總線技術(shù)已經(jīng)成為乘用車和商用車的標(biāo)準(zhǔn)配置，其中 CAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用相當(dāng)普及。在歐洲，80%的轎車不同程度上使用了該技術(shù);在美洲，汽車以使用 J1850 居多，具有代表性的有福特使用的和通用、克萊斯勒使用的 10.4KbpsJ1850，但從趨勢(shì)看正逐步往41.6KbpsJ1850 CAN技術(shù)轉(zhuǎn)移。目前國(guó)內(nèi)使用總線技術(shù)的車型幾乎全部使用CAN總線。 CAN總線開始在奧迪 A6、奧迪 A4、寶來、帕薩特 BS、波羅、菲

10、亞特派力奧、菲亞特西耶那、寶馬等產(chǎn)品上出現(xiàn)，主要應(yīng)用在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、安全系統(tǒng) (ABS、EBD、 ASR、ESP等 ) 和車身系統(tǒng) ( 門、窗、空調(diào)、燈光、鎖、座椅等 ) 。相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用也帶動(dòng)了我國(guó)網(wǎng)絡(luò)總線研發(fā)能力迅速提高，整車企業(yè)可以介入網(wǎng)絡(luò)總線相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究和制定，但關(guān)鍵的總線技術(shù)還掌握在國(guó)外供應(yīng)商手上。X-by-Wire ，即線控操作，是未來汽車的發(fā)展方向。該技術(shù)來源于飛機(jī)制造，基本思想就是用電子控制系統(tǒng)代替機(jī)械控制系統(tǒng)，減輕重量，提高可靠性，如Steer-by-Wire，Brake-by-Wire等。由于整個(gè)設(shè)計(jì)思想涉及動(dòng)力、制動(dòng)、方向控制等關(guān)鍵功能，對(duì)汽車網(wǎng)絡(luò)也就提出了不同要求

11、。在未來的5 - 10年里，X-by-Wire 技術(shù)將使傳統(tǒng)的汽車機(jī)械系統(tǒng)變成通過高速容錯(cuò)通信總線與高性能CPU相連的電氣系統(tǒng)。我國(guó)對(duì)于電動(dòng)汽車車用總線技術(shù)的研究，主要分為兩個(gè)階段: 即功能實(shí)現(xiàn)階段和性能完善階段。目前國(guó)內(nèi)第一階段的工作已基本完成，基于CAN總線的自主研發(fā)技術(shù)己經(jīng)在新能源汽車上取得成功應(yīng)用。我國(guó)的汽車企業(yè)、高校和科研院所，如一汽集團(tuán)、上汽集團(tuán)、長(zhǎng)安汽車公司、奇瑞汽車公司、清華大學(xué)、北京理工大學(xué)、北京交通大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、中科院、中國(guó)汽車研究中心等200 多家單位投入了大量的人力、財(cái)力研發(fā)電動(dòng)汽車。三、CAN總線在電動(dòng)汽車中的運(yùn)用3.1 總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的

12、第一步，也是實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ)，它對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能、可靠性和通信費(fèi)用等都有很大影響。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)按照幾何圖形的形狀可分為5 種類型 : 總線型拓?fù)?、環(huán)形拓?fù)?、星形拓?fù)?、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蜆湫瓮負(fù)?，這些形狀也可以混合構(gòu)成混合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。由于電動(dòng)汽車汽車的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)可歸納為通訊距離短、網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度要求不高、擴(kuò)展性要求高及實(shí)施性可靠性要求高?？紤]其特點(diǎn)，可以綜合比較出總線型的結(jié)構(gòu)是最適合車用網(wǎng)絡(luò)體系的。圖 3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)CAN是一種多主方式的串行通訊總線，位速率高，抗電磁干擾性強(qiáng)，能夠檢測(cè)出產(chǎn)生的任何錯(cuò)誤。它具有優(yōu)先權(quán)和仲裁功能，多個(gè)控制模塊通過CAN控制器掛到 CAN-bus上，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有單獨(dú)的通信處理能力

13、，形成多主機(jī)局部網(wǎng)絡(luò)。其可靠性和實(shí)時(shí)性遠(yuǎn)高于普通的通信技術(shù)。3.2 CAN總線框架目前汽車設(shè)計(jì)中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，采用兩條CAN網(wǎng)絡(luò)，一條用于動(dòng)力系統(tǒng)的高速 CAN，速率為 250 Kb-1 Mb/s；另一條應(yīng)用于車身系統(tǒng)的低速CAN，速率為 10Kb-125 Kb/s 。高速 CAN主要連接對(duì)象是發(fā)動(dòng)機(jī)控制器、變速箱、 ABS控制器、助力轉(zhuǎn)向，安全氣囊控制器等。低速 CAN主要連接和控制的汽車內(nèi)外部照明、燈光信號(hào)、空調(diào)、組合儀表等其他低速電子控制單元。圖 4 奧迪 A4 的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖電動(dòng)汽車區(qū)別于傳統(tǒng)的燃油汽車，既要考慮到其自身的獨(dú)特性，又要考慮其與一般汽車的共性。電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)汽車最大的區(qū)別就是

14、用電能來驅(qū)動(dòng)，即用電池或電機(jī)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，而對(duì)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制和對(duì)電池的管理正是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)。3.3 CAN總線協(xié)議CAN遵從 ISO/0SI 標(biāo)準(zhǔn)模型 ( 圖 2.1 所示 ) ，按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模型， CAN協(xié)議定義了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。應(yīng)用層協(xié)議在CAN2.O中沒有定義，但很多組織針對(duì)不同的應(yīng)用需求制定了適用于不同領(lǐng)域的應(yīng)用層協(xié)議。表 1CAN通信模型的分層結(jié)構(gòu)應(yīng)用層提供到低層的用戶接口表示層提供數(shù)據(jù)格式化和代碼轉(zhuǎn)換會(huì)話層處理進(jìn)程之間的協(xié)調(diào)傳輸層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸控制網(wǎng)絡(luò)層在相鄰節(jié)點(diǎn)間轉(zhuǎn)發(fā)分租直到目的站數(shù)據(jù)鏈路層提供計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)之間可靠的數(shù)據(jù)傳輸物理層在計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)之間傳送位流圖 5 C

15、AN總線的網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)但考慮到電動(dòng)汽車的特殊性，以上幾個(gè)協(xié)議都不能完全適用于電動(dòng)汽車CAN網(wǎng)絡(luò)。為統(tǒng)一和規(guī)范電動(dòng)汽車在研發(fā)、試運(yùn)營(yíng)及產(chǎn)業(yè)化過程中CAN網(wǎng)絡(luò)上各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)的物理連接和通信協(xié)議，需要針對(duì)電動(dòng)汽車具體CAN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，自主制定相應(yīng)的通信協(xié)議。當(dāng) CAN-Bus網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)目不多，或者所有節(jié)點(diǎn)基本上都由用戶自行設(shè)計(jì)，不需要與其他廠商設(shè)備進(jìn)行接口時(shí)，用戶只需要規(guī)定一個(gè)簡(jiǎn)單的通信協(xié)議; 但當(dāng)CAN-Bus在某一行業(yè)廣泛應(yīng)用時(shí)，必須考慮到各種CAN廠商設(shè)備的互用性和互換性，需要標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議為CAN網(wǎng)絡(luò)提供標(biāo)準(zhǔn)的、統(tǒng)一的通信模式。在制定 CAN應(yīng)用層協(xié)議時(shí)主要考慮以下幾個(gè)方面 :1.

16、 通訊內(nèi)容的確定2. 標(biāo)識(shí)符功分配3. 數(shù)據(jù)格式定義3.4 CAN總線發(fā)展前景CAN總線作為一種可靠的汽車計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)總線，現(xiàn)已開始在先進(jìn)的汽車上得到應(yīng)用，從而使得各汽車計(jì)算機(jī)控制單元能夠通過CAN總線共享所有的信息和資源，以達(dá)到簡(jiǎn)化布線、減少傳感器數(shù)量、避免控制功能重復(fù)、提高系統(tǒng)可靠性和可維護(hù)性、降低成本、更好地匹配和協(xié)調(diào)各個(gè)控制系統(tǒng)之目的，隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展，具有高度靈活性、簡(jiǎn)單的擴(kuò)展性、優(yōu)良的抗干擾性和糾錯(cuò)能力的 CAN總線通信協(xié)議必將在汽車電控系統(tǒng)中得到更廣泛的應(yīng)用。三、嵌入式車載監(jiān)控終端的硬件和軟件設(shè)計(jì)3.1 車身控制系統(tǒng)硬件車身控制模塊是為了滿足車身控制架構(gòu)的擴(kuò)展需求而設(shè)計(jì)的，它

17、包括 1 個(gè)連接電影的接口、 2 個(gè) CAN網(wǎng)絡(luò)的接口， 1 個(gè)短程的 RF接受器及一些高電流硅開關(guān)輸出和 20 多個(gè)開關(guān)輸入。圖6車身控制模塊硬件框圖例如便攜式工控機(jī) Apollo150 具有抗干擾和減震設(shè)計(jì)，適合于車載使用。它具有一體化的液晶顯示屏和鍵盤鼠標(biāo)設(shè)計(jì)，便于人機(jī)界面設(shè)計(jì) ;通過 USB2.0接口連接 U 盤進(jìn)行存儲(chǔ)，保證車載環(huán)境下大量數(shù)據(jù)的可靠存儲(chǔ)。3.2 操作系統(tǒng)一般情況下，嵌入式操作系統(tǒng)可分為兩類 : 一類是面向控制和通信等領(lǐng)域的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，如 WindRiver 公司的 VxWorkers、ISI 的 pSOS、QNX系統(tǒng)軟件公司的 QNX等；另一類是面向消費(fèi)電子產(chǎn)品的非

18、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，這類產(chǎn)品包括個(gè)人數(shù)字助理、移動(dòng)電話、機(jī)頂盒、電子書及網(wǎng)絡(luò)電話等。目前從市場(chǎng)占有率來說，國(guó)內(nèi)在嵌入式領(lǐng)域主要使用的操作系統(tǒng)VxWorkers，WindowsCE，EmbeddedLinux及 Paim05。表 2 常見嵌入式操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)說明開發(fā)商典型運(yùn)用Windows CE模塊化設(shè)計(jì)允許它對(duì)于Mierosof從掌上電腦到專用的工從掌上電腦到專用的工業(yè)控制器業(yè)控制器的用戶電子設(shè)備進(jìn)行定制Windows XP Embedded桌面的嵌入式版本，可裁剪EmbeddedLinux開源操作系統(tǒng)的嵌入式版本SymbianSymbian 由愛立信、諾基亞和摩托羅拉等共同出資。以開發(fā)和供應(yīng)現(xiàn)金

19、、開放以及標(biāo)準(zhǔn)的手機(jī)操作系統(tǒng) Symbian OS為目標(biāo)VxWorks嵌入式開發(fā)環(huán)境的關(guān)鍵組成部分、良好的持續(xù)發(fā)展能力、高性能的內(nèi)核以及友好的開發(fā)環(huán)境Plam OS有開放式的操作系統(tǒng)應(yīng)用程序接口，開發(fā)商可以根據(jù)需要自行開發(fā)所需要的應(yīng)用程序Mierosof-SymbianWindRiver3com公司工業(yè)控制器和ATM等有交流電源的環(huán)境工業(yè)控制器和手機(jī)手機(jī)用于防抱死剎車系統(tǒng)到其他的關(guān)鍵任務(wù)曾經(jīng)運(yùn)用于PDA市場(chǎng)通過對(duì)以上各類嵌入式操作系統(tǒng)特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行比較，可以看出 Windows CE操作系統(tǒng)應(yīng)用極為廣泛，幾乎覆蓋了生活中的所有智能電子設(shè)備，如掌上 PDA、移動(dòng)計(jì)算設(shè)備、電視機(jī)頂盒、數(shù)字電視

20、、車載電腦、數(shù)字相機(jī)、家庭自動(dòng)化系統(tǒng)、消費(fèi)電子設(shè)備、工業(yè)自動(dòng)化儀表與醫(yī)療儀器等等。與其他嵌入式操作系統(tǒng)相比，Windows CE又為開發(fā)人員提供了友好的開發(fā)工具，可幫助開發(fā)人員簡(jiǎn)化開發(fā)流程并提高開發(fā)效率。與 PC機(jī)上的應(yīng)用程序開發(fā)不同，如果要開發(fā)一個(gè)嵌入式系統(tǒng)，硬件開發(fā)和軟件開發(fā)都是必須考慮的內(nèi)容。從嵌入式軟件開發(fā)過程來說需要做的工作主要有以下幾個(gè)方面 :1. 驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)2. 平臺(tái)定制3. 應(yīng)用程序開發(fā)圖 7 車載監(jiān)控終端軟件總體架構(gòu)四、車載網(wǎng)絡(luò)的仿真和驗(yàn)證車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開發(fā)是一個(gè) V 型流程，有兩個(gè)環(huán)節(jié)需要用在仿真和驗(yàn)證，通過仿真和測(cè)試來完成車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)驗(yàn)證。對(duì)實(shí)時(shí)性分析來說，我們通常叫OP

21、NET ，實(shí)時(shí)特性分析對(duì)要求比較高的是車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基本功能要求，可以采用定性分析方法，更多采用定量分析法，有測(cè)量法，數(shù)學(xué)分析法、仿真模擬法。還有 CANoe 進(jìn)行實(shí)時(shí)性仿真分析，通過建模采用這個(gè)工具證明是有效的，可以完成車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分析，這是特定概率分布下車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性仿真與分析圖，得到一些數(shù)據(jù)與測(cè)量對(duì)比可以滿足要求。要進(jìn)行功能仿真，電動(dòng)汽車制動(dòng)系統(tǒng)仿真，主要是仿真駕駛員意圖和執(zhí)行力的問題，響應(yīng)時(shí)間和能否達(dá)到制動(dòng)效能，比如說制動(dòng)距離和制動(dòng)時(shí)間，這就可以采用 Simulink 進(jìn)行仿真，要建立正確的數(shù)學(xué)模型才可以仿真，這也是最有效的仿真方法。除此以外，也可以把這個(gè)車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能、性能和網(wǎng)

22、絡(luò)性能同時(shí)進(jìn)行仿真，這個(gè)叫基于CANoE-Matlab 的聯(lián)合仿真，采用這樣一種方式仿真，既可以檢驗(yàn)它的功能是否達(dá)到要求，同時(shí)也可以考驗(yàn)它的網(wǎng)絡(luò)性能是否達(dá)到了要求。車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)測(cè)試一般分為三個(gè)測(cè)試：1、單獨(dú) ECU 測(cè)試，保證它是符合要求。 2、通過硬件在環(huán)測(cè)試仿真， 3、通過實(shí)車測(cè)試。汽車實(shí)車考驗(yàn)是非常重要的。目前車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠?qū)Ｓ脺y(cè)試有VehicleSpy 和CANoe，這是基于VehicleSpy 的車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件在環(huán)測(cè)試平臺(tái)，專門使用neo 的軟件進(jìn)行仿真，這是仿真基本平臺(tái)要求，構(gòu)建一個(gè)虛擬系統(tǒng)，通過報(bào)文配置、面板配置來做到測(cè)試的工作。結(jié)語(yǔ)隨著汽車對(duì)安全，節(jié)能、環(huán)保、舒適要求的提高，多功能以及精確控制使得汽車電子控制單元大量引入。各電子控制單元之間需要數(shù)據(jù)信息共享以及大量的控制信號(hào)實(shí)時(shí)交換，使得車載網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生。雖然歐美汽車已大量使用車載網(wǎng)絡(luò)，但在我國(guó)使用車載網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)各種功能應(yīng)用實(shí)例還比較少。CAN總線是在歐美國(guó)家廣泛使用的一種車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)