汽車安全氣囊的應(yīng)用研究畢業(yè)論文VIP

1、 編號畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)汽車安全氣囊的應(yīng)用Application of automobile airbag 院（系）名稱 專業(yè)名稱 學(xué)生姓名 學(xué)號 指導(dǎo)教師2013年5月23日摘 要 汽車安全氣囊作為一種輔助的乘員約束條件，在汽車發(fā)生碰撞時(shí)保護(hù)乘員的效用已越來越得到肯定，當(dāng)今社會(huì)對安全氣囊的要求也越來越高，尤其是對智能安全氣囊的需求也越來越廣泛，當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時(shí)汽車與汽車或汽車障礙物之間的碰撞稱為第一次碰撞，第一次碰撞導(dǎo)致了汽車速度的急劇變化。由于慣性的作用，車上的乘員向前運(yùn)動(dòng)，于是發(fā)生了車內(nèi)乘員與車內(nèi)結(jié)構(gòu)件之間的第二次碰撞，事故中造成乘員傷害的主要原因就是第二次碰撞。為了減輕和避免駕乘人員在第

2、二次碰撞中受到傷害，乘員保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是在碰撞中利用約束系統(tǒng)（包括座椅、安全帶、安全氣囊等）避免或減緩乘員與車內(nèi)結(jié)構(gòu)件碰撞造成的傷害。汽車安全氣囊的基本思想是：在發(fā)生第一次碰撞后，第二次碰撞前，迅速在乘員和汽車內(nèi)部構(gòu)件之間插入一個(gè)充滿氣體的氣囊，讓乘員“撲”在氣囊上，通過氣囊上的排氣節(jié)流阻力吸收乘員的動(dòng)能，使猛烈的第二次碰撞得以減緩，以達(dá)到保護(hù)乘員的目的。所以安全氣囊作為一種防護(hù)措施已經(jīng)是必不可少了。我在此設(shè)計(jì)中主要進(jìn)行了安全氣囊的設(shè)計(jì)工作，對安全氣囊的工作過程進(jìn)行研究，為使乘員安全而設(shè)計(jì)一個(gè)合適的安全氣囊。介紹自行研制的智能式汽車安全氣袋控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由單片機(jī)、傳感器、點(diǎn)火電路等組

3、成，使用點(diǎn)火控制算法對汽車加速度信號進(jìn)行判斷，輸出點(diǎn)火脈沖。本系統(tǒng)具有體積小、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、可進(jìn)行自診斷等特點(diǎn)。故設(shè)計(jì)的主要工作是對氣囊電路中的CPU、加速度傳感器的選擇、繼電器的選擇及與電路有關(guān)的器件，如為防止錯(cuò)點(diǎn)火而要設(shè)計(jì)一個(gè)點(diǎn)火電路、為防止信號干擾我們要加光隔離等一些措施。所以我設(shè)計(jì)所做的主要工作就是對安全氣囊的硬件電路實(shí)行操作并對其的工作原理進(jìn)行分析，對其應(yīng)用進(jìn)行研究。關(guān)鍵詞：智能型安全氣囊、防護(hù)、安全傳感器、汽車碰撞。Abstract The auto safety aerocyst took one kind of auxiliary crew memberrestrai

4、ns the condition，Has the collision when the automobile protects crew member'seffectiveness more and more to obtain the affirmation，Now the society also more and more is high to the security aerocystrequest。Also more and more is in particular widespread to the intelligentsecurity aerocyst demand，

5、When the automobile has the collision the automobile and theautomobile or between the automobile obstacle collision is called thefirst collision，The first collision has caused the automobile speed rapid change。As a result of inertia function，On vehicle crew member to front movement，Thereupon has had

6、 in the vehicle in the crew member and the vehiclebetween the structural element second collision，In the accident creates the main reason which the crew member injures is the second collision。In order to reduce and avoids harnessing while the personnel receivesthe injury in the second collision，The

7、crew protective system design goal is avoids or slows down the injury in the collision using the restraint system which in the crewmember and the vehicle the structural element collision creates。The auto safety aerocyst basic thought is：After has the first collision，Before second collision，Rapidly i

8、nserts in the crew member and between the automobile interior component to fill the gas the aerocyst，Let the crew member "throw oneself" on the aerocyst, absorbs crewmember's kinetic energy through the aerocyst on exhaust throttleresistance, enables the violent second collision to slow

9、 down,achieved protects crew member's goal. Therefore the security aerocysttook one kind of protective measure already was essential. I havemainly carried on the security aerocyst design work in this design,conducts the research to the security aerocyst work process, forcauses the crew member sa

10、fety to design an appropriate securityaerocyst。The introduction independently develops the intelligent type autosafety air pocket control system, this system mainly by the monolithicintegrated circuit, the sensor, the electric firing circuit and so onis composed, the use ignition control algorithm c

11、arries on thejudgement to the automobile acceleration signal, the output ignitionpulse. This system has the volume slightly, the reliability high, theantijamming ability is strong, may carry on from characteristic and soon diagnosis。Therefore designs the main work is to in aerocyst electric circuitC

12、PU, the acceleration instrument choice, the relay choice and the andcircuit related component, like for prevents the wrong ignition but tohave to design a electric firing circuit, for prevented the meaconingwe must add the light isolation and so on some measures. Therefore Idesign the main work whic

13、h does am to the security aerocyst hardwareelectric circuit implementation operation and to its principle of workcarry on the analysis, conducts the research to its application.Key word: Intelligence security aerocyst,；protection；security sensor； automobile collision.目錄摘 要2Abstract3（1） 緒論6（2） 安全氣囊簡介

14、7（3） 安全氣囊的作用與分類7（4） 安全氣囊的作用7（5） 安全氣囊的分類7（6） 安全氣囊系統(tǒng)的組成：7（7） 安全氣囊的工作原理：8（8） 安全氣囊的工作過程9（9） 使用安全氣囊注意事項(xiàng)9（10） 安全操作規(guī)范：9（11） 啟爆后安全氣囊的處理：10（12） 安全氣囊的拆卸：10（13） 安全氣囊的安裝：11（14） CAN總線在汽車內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)研究12（15） CAN簡介：12（16） CAN 總線的概念12（17） CAN 總線的特點(diǎn)12（18） CAN總線的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)13（19） CAN節(jié)點(diǎn)概述13（20） CAN總線的分層結(jié)構(gòu)14（21） CAN總線的位數(shù)值表示14（22） CA

15、N總線的通信距離15（23） CAN報(bào)文的幀格式15應(yīng)答界定符=1個(gè) 隱性16（24） CAN總線高層協(xié)議介紹18（25） CAN總線在汽車內(nèi)的應(yīng)用19（26） 汽車內(nèi)部CAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)19（27） 總結(jié)21（1） 緒論隨著高速公路的發(fā)展和汽車性能的提高，汽車行駛速度越來越快，特別是由于汽車擁有量的迅速增加，交通越來越擁擠，使得事故更為頻繁，所以汽車的安全性就變得尤為重要。汽車的安全性分為主動(dòng)安全和被動(dòng)安全兩種，主動(dòng)安全是指汽車防止發(fā)生事故的能力，主要有操縱穩(wěn)定性、制動(dòng)性能、平順性等，被動(dòng)安全是指在萬一發(fā)生事故的情況下，汽車保護(hù)乘員的能力，目前主要有安全帶、安全氣墊、防撞式車身和安全氣囊防護(hù)系統(tǒng)

16、(Airbag RestraintSystem，以下簡稱安全氣囊)等。由于現(xiàn)實(shí)的復(fù)雜性，有些事故是難以避免的，因此被動(dòng)安全性也非常重要，安全氣囊作為被動(dòng)安全性的研究成果，由于使用方便、效果顯著、造價(jià)不高，所以得到迅速發(fā)展和普及。 汽車發(fā)生碰撞事故時(shí)，若主要沖撞力是作用在汽車的前部，并在汽車中心軸線30度范圍以內(nèi)上十，可稱為前碰撞事故。全世界的交通事故分析研究表明，前碰撞事故發(fā)生最頻繁，損傷最慘重的交通事故。例如，在導(dǎo)致嚴(yán)重?fù)p傷和死亡事故中，前碰撞分別占了70%和50%，事故數(shù)目中前碰撞占5560%，各交通發(fā)達(dá)國家對前碰撞事故的研究和防護(hù)都高度重視我國也發(fā)布了MI類乘用車前碰撞試驗(yàn)技術(shù)法規(guī)。前碰

17、撞被動(dòng)安全性的研究主要集中在兩大方面，一方面是改進(jìn)汽車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其更具有耐撞性，如采用各種新型材料和結(jié)構(gòu)，合理地在汽車前部設(shè)計(jì)擠壓吸能區(qū)，主要目的是用車身的結(jié)構(gòu)吸收和分散碰撞產(chǎn)生的能量，減少車內(nèi)乘員受到的沖擊，同時(shí)控制車身變形，保護(hù)乘員的安全空間。另一方面是采用被動(dòng)安全設(shè)備對乘員進(jìn)行防護(hù)，其主要原理是發(fā)生在碰撞時(shí)，約束乘員因慣性而發(fā)生的與車體的相對運(yùn)動(dòng)，減少和防止乘員與車內(nèi)發(fā)生碰撞（稱為“二次碰撞），從而達(dá)到保護(hù)乘員、減少碰撞損傷的目的。用來約束乘員運(yùn)動(dòng)的裝置稱為乘員約束系統(tǒng)，常用的乘員約束系統(tǒng)有安全帶、安全氣囊和安全墊等。 安全氣囊的防護(hù)效果與眾多的因素有關(guān)，一方面是事故發(fā)生的客觀條件，

18、如碰撞強(qiáng)度、碰撞類型，乘員的身高、體重、乘員乘做的位置，車輛的類型和大小等。另一方面是車輛上安裝的防護(hù)系統(tǒng)及其使用情況，例如是否使用了安全帶，安全帶的類型和參數(shù)。因而，要對安全氣囊的防護(hù)有效性做出客觀準(zhǔn)確的評價(jià)，找到影響其防護(hù)效果的主要因素，是汽車被動(dòng)安全性領(lǐng)域難度很大的科技問題，它涉及到工程學(xué)、交通事故損傷流行病學(xué)等多個(gè)學(xué)科，是一個(gè)綜合性很強(qiáng)的研究領(lǐng)域。 汽車安全氣囊依據(jù)其作用的不同分為防止前碰撞損傷的駕駛員安全氣囊、前排座乘員安全氣囊和側(cè)面碰撞防護(hù)安全氣囊等。本文主要討論前碰撞安全氣囊，汽車發(fā)生碰撞事故時(shí)，安全氣囊是一種重要的防護(hù)裝置，但是安全氣囊在防止重大損傷和減少事故死亡的同時(shí)，也可能

19、出現(xiàn)它的快速展開而引發(fā)新的損傷，本文將此種損傷稱為“氣囊引發(fā)損傷”。如何保證安全氣囊對各類汽車乘員在各種碰撞條件下提供最有效防護(hù)的同時(shí)，減少甚至避免氣囊損傷，是目前汽車乘員約束系統(tǒng)研究的主要問題之一。本文所做的主要工作如下：1對汽車安全氣囊防護(hù)有效、氣囊損傷和相關(guān)技術(shù)發(fā)展進(jìn)行全面綜述，剖析了這一研究領(lǐng)域涉及的問題。2在汽車電路的設(shè)計(jì)中，我主要采用CAN總線對各個(gè)安全器件進(jìn)行連接，即對CAN總線在汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的研究 3在安全氣囊電路的設(shè)計(jì)當(dāng)中，還要對安全傳感器、繼電器、CPU、等與之相關(guān)的器件進(jìn)行選擇，避免誤點(diǎn)火和氣囊損傷，以保護(hù)乘員的安全。（2） 安全氣囊簡介（3） 安全氣囊的作用與分類（4）

20、 安全氣囊的作用安全氣囊是最近發(fā)展起來的被動(dòng)安全裝置。它對駕駛員和乘員的頭部、頸部安全起著明顯的保護(hù)作用。特別是在汽車證明碰撞和前側(cè)碰撞時(shí)，其保護(hù)作用尤為明顯，而座椅安全帶對人體胸部以上的保護(hù)作用十分有限。汽車發(fā)生事故時(shí)，人體胸部以上受傷的幾率高達(dá)75%以上。安全氣囊主要是針對乘員上體，特別是頭部和頸部在撞車時(shí)的安全而設(shè)計(jì)的 ，而且一般汽車出廠時(shí)就已安裝在車內(nèi)，無須人們有意識地去完成佩帶這一動(dòng)作。因而它可隨時(shí)隨地保護(hù)人們的安全，更容易被人們接受。（5） 安全氣囊的分類汽車安全氣囊按控制類型不同，可分為機(jī)械式和電子控制式兩類。電子控制式又分為元件型、集成電路型、電腦控制型之分。電子控制式又分集中

21、控制式，即一個(gè)電子控制器控制兩個(gè)以上的氣囊；分散控制式，即一個(gè)電子控制器只控制一個(gè)氣囊。有的把傳感器也放在氣囊內(nèi)，所以有內(nèi)部和外部傳感器式安全氣囊之分。有的也叫整體式安全氣囊。現(xiàn)代汽車大都采用電子控制式安全氣囊。電子控制式可按以下分類：（6） 安全氣囊系統(tǒng)的組成： 安全氣囊系統(tǒng)主要包括碰撞傳感器、氣囊電腦、系統(tǒng)指示燈、氣囊組件以及連接線路，氣囊組件主要包括氣囊、氣體發(fā)生器以及點(diǎn)火器等。（） 碰撞傳感器對于各汽車制造廠生產(chǎn)的車輛，碰撞傳感器的安裝位置不盡相同，而且碰撞傳感器的名稱也不統(tǒng)一，例如有些碰撞傳感器按照工作原理也稱為加速度傳感器。按照用途的不同，碰撞傳感器分為觸發(fā)碰撞傳感器和防護(hù)碰撞傳感

22、器。觸發(fā)碰撞傳感器也稱為碰撞強(qiáng)度傳感器，用于檢測碰撞時(shí)的減速度或慣性，并將碰撞信號傳給氣囊電腦，作為氣囊電腦的觸發(fā)信號；防護(hù)碰撞傳感器也稱為安全碰撞傳感器，它與觸發(fā)碰撞傳感器串聯(lián)，用于防止氣囊誤爆。 按照結(jié)構(gòu)的不同，碰撞傳感器分為機(jī)電式碰撞傳感器、電子式碰撞傳感器以及機(jī)械式碰撞傳感器。防護(hù)碰撞傳感器一般采用電子式結(jié)構(gòu)，觸發(fā)碰撞傳感器一般采用機(jī)電結(jié)合式結(jié)構(gòu)或機(jī)械式結(jié)構(gòu)。機(jī)電結(jié)合式碰撞傳感器是利用機(jī)械的運(yùn)動(dòng)（滾動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)）來控制電氣觸點(diǎn)動(dòng)作，再由觸點(diǎn)斷開和閉合來控制氣囊電路的接通和切斷，常見的有滾球式和偏心錘式碰撞傳感器。電子式碰撞傳感器沒有電氣觸點(diǎn)，目前常用的有電阻應(yīng)變式和壓電效應(yīng)式2種。機(jī)械式碰

23、撞傳感器常見的有水銀開關(guān)式，它是利用水銀導(dǎo)電的特性來控制氣囊電路的接通和切斷。對于早期的汽車，一般設(shè)有多個(gè)觸發(fā)碰撞傳感器，安裝位置一般在車身的前部和中部，例如車身兩側(cè)的翼子板內(nèi)側(cè)、前照燈支架下面以及發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器支架兩側(cè)等部位。隨著碰撞傳感器制造技術(shù)的發(fā)展，有些汽車將觸發(fā)碰撞傳感器安裝在氣囊電腦內(nèi)。防護(hù)碰撞傳感器一般都與氣囊電腦組裝在一起，多數(shù)安裝在駕駛艙內(nèi)中央控制臺下面。氣囊電腦它是氣囊系統(tǒng)的核心部件，大多安裝在駕駛艙內(nèi)中央控制臺下面。氣囊爆炸后，在氣囊電腦中會(huì)存儲(chǔ)碰撞數(shù)據(jù)和故障碼，這些故障碼用普通儀器無法清除。為了保證氣囊工作的可靠性，很多汽車生產(chǎn)廠家建議氣囊電腦一次性使用。但是氣囊電腦的價(jià)

24、格很高，因此很多具有氣囊電腦數(shù)據(jù)修復(fù)功能的儀器被開發(fā)出來，通過讀取并修復(fù)碰撞數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)氣囊電腦的再次使用。需要注意的是，配件市場上存在將修復(fù)電腦作為新配件銷售的情況，購買配件時(shí)應(yīng)注意。（7） 安全氣囊的工作原理：準(zhǔn)確判斷出事故的碰撞強(qiáng)度，并點(diǎn)爆氣袋?？刂葡到y(tǒng)主要有機(jī)械式、模擬電子式、智能式幾種1。第一、二代的機(jī)械式和模擬式控制系統(tǒng)，由于結(jié)構(gòu)的局限，靈活性有很大限制，應(yīng)用正在減少?，F(xiàn)在大部分系統(tǒng)都采用第三代的帶微處理器的智能控制系統(tǒng)。它使用單片機(jī)對電子式加速度傳感器測得的信號進(jìn)行計(jì)算，認(rèn)為發(fā)生了碰撞并且達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，輸出點(diǎn)火脈沖引爆氣體發(fā)生器，迅速產(chǎn)生大量氣體充滿氣袋。智能控制系統(tǒng)的控制算

25、法由軟件實(shí)現(xiàn)，極大地提高了算法的靈活性，而且具有記錄事故信息和與計(jì)算機(jī)通訊等前兩代控制系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)的功能。汽車SRS氣囊系統(tǒng)并非在所有碰撞情況下都起作用，正面SRS安全氣囊系統(tǒng)在汽車從正前方或斜度在正前方的正負(fù)30度角范圍內(nèi)發(fā)生碰撞，且其縱向減速度達(dá)到某一值（通常成為減速閥值）才能引爆氣體發(fā)生器給正面SRS氣囊充氣。減速閥值根據(jù)SRS氣囊系統(tǒng)的性能設(shè)定，不同車型SRS氣囊系統(tǒng)的減速閥值可能不同。當(dāng)正面碰撞車速在20km/h以下時(shí)，氣囊應(yīng)該不啟爆；當(dāng)車速在2040km/h之間時(shí)，這是一個(gè)過渡區(qū)，氣囊可能啟爆也可能不啟爆；當(dāng)車速在40km/h以上時(shí)，氣囊應(yīng)該啟爆。在下列條件之一情況下，SRS氣囊系

26、統(tǒng)不會(huì)啟爆：（1）汽車遭受斜前方碰撞斜角超過正前方正負(fù)30度角范圍時(shí)；（2）汽車遭受后方撞擊時(shí)；（3）汽車遭受橫向撞擊時(shí)；（4）汽車發(fā)生側(cè)翻時(shí)；（5）縱向減速度沒達(dá)到設(shè)定閥值時(shí)；（8） 安全氣囊的工作過程（1）將從碰撞傳感器接收的電信號傳給充氣器的引爆劑；（2）引爆劑像根“電火柴”通電後著火，然後再點(diǎn)燃充氣器組件內(nèi)的擴(kuò)爆劑，擴(kuò)爆劑又稱為引爆管；（3）擴(kuò)爆劑點(diǎn)燃後，點(diǎn)燃主裝藥 主推進(jìn)劑。傳統(tǒng)的主推進(jìn)劑由氮化鈉+氧化劑組成，也有些使用壓縮氮?dú)饣驓鍤猓€有兩種混合應(yīng)用；（4）推進(jìn)劑燃燒生成氮?dú)饬?；?）迅速膨脹的氣體經(jīng)過過濾進(jìn)入折囊墊，形成安全氣囊雛形；6）充氣器使充入安全氣囊的氣體壓力增高，并開始

27、推壓安全氣囊飾罩；（7）安全氣囊飾罩上的壓力不斷上升，飾罩材料延伸變形和撕裂薄弱區(qū)的接縫；（8）隨著裂縫的出現(xiàn)，飾罩門開啟，為充氣安全氣囊的噴出提供最佳通路；（9）氣體壓力繼續(xù)增長，安全氣囊張開至織物繃緊；（10）乘員接觸和壓迫安全氣囊，實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)；（11）通過氣體的粘性阻尼作用，乘員前移能量被吸收和耗散，安全氣囊中過壓氣體經(jīng)過安全氣囊通氣孔排出而不致傷害乘員。（9） 使用安全氣囊注意事項(xiàng)（10） 安全操作規(guī)范：不正當(dāng)?shù)牟僮?、?chǔ)存、拆卸、安裝或移動(dòng)SRS-40安全氣囊系統(tǒng)都可能會(huì)造成不應(yīng)有的啟爆，這樣會(huì)對操作者造成傷害或?qū)ο到y(tǒng)產(chǎn)生不良的影響，為了避免維修人員和乘員受傷害，必須遵守以下安全操作

28、規(guī)范：（1）當(dāng)拆裝發(fā)生器-傳感器和組件時(shí)，應(yīng)站在氣囊展開的軌跡之外，并且穿戴好防火手套和防護(hù)鏡，這是一個(gè)預(yù)防措施以防止發(fā)生器-傳感器意外突然啟爆。在此類事故中，熱氣會(huì)從發(fā)生器中產(chǎn)生，發(fā)生器的底座會(huì)變得很熱；（2）如果發(fā)生器-傳感器總成從0.9m或更高的地方掉下或已被損壞，此發(fā)生器-傳感器就不能再用；（3）發(fā)生器-傳感器不應(yīng)在溫度超過52的地方儲(chǔ)存；（4）如果必須要移動(dòng)這個(gè)發(fā)生器-傳感器總成時(shí)，必須從底部凸緣部分抓住，并使其上的小孔遠(yuǎn)離人身；（5）不要將發(fā)生器-傳感器放入沒有固定緊的方向盤里，也不要觸動(dòng)發(fā)生器-傳感器或旋轉(zhuǎn)底部的D形孔，以免造成意外的誤啟爆；（6）維修裝有安全氣囊的轉(zhuǎn)向柱之前，應(yīng)

29、先把發(fā)生器傳感器拆下，因?yàn)閷D(zhuǎn)向柱、方向盤或發(fā)生器一個(gè)突然有力的沖擊會(huì)造成系統(tǒng)的損害或誤啟爆；（7）安裝新的發(fā)生器-傳感器和組件之前，不要將發(fā)生器-傳感器和或組件外部的包裝拆開，以免落入異物；（8）不要撞擊或解剖發(fā)生器-傳感器，它應(yīng)該是密封的以防止同其他化學(xué)藥品接觸。如果發(fā)生器打開或金屬容器破裂，里面的化學(xué)藥品就會(huì)泄漏出來，這些化學(xué)藥品對人的身體是有害的、易燃的和具有潛在的危險(xiǎn)。如果接觸到產(chǎn)生的氣體并感到皮膚或眼睛在洗完后仍有刺激感，你應(yīng)該盡快請醫(yī)生診治。（11） 啟爆后安全氣囊的處理：在氣囊啟爆之后，SRS系統(tǒng)的金屬件將會(huì)變得非常熱，并且含有殘余的、有刺激的化學(xué)藥品。為避免受到傷害，要帶上手

30、套和防護(hù)鏡而且要等待系統(tǒng)冷卻之后才能觸摸。拆卸已報(bào)廢的SRS系統(tǒng)元件，在處理完啟爆的氣囊之后，要用肥皂和清水清洗雙手和暴露在外的皮膚，并按維修手冊規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)修理汽車，更換SRS安全氣囊系統(tǒng)。對事故中沒有啟爆的氣囊的檢查：如果SRS系統(tǒng)沒有啟爆，那么就必須檢查整個(gè)轉(zhuǎn)向柱以保證這些元件符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。如果轉(zhuǎn)向柱、方向盤松動(dòng)，并且方向盤嚴(yán)重受損，這個(gè)氣囊就可能啟爆，這樣可能會(huì)造成非常嚴(yán)重的傷害。做這一步時(shí)，應(yīng)該保證站在氣囊啟爆展開軌跡的外面。車輛在發(fā)生碰撞事故之后應(yīng)對保險(xiǎn)杠、車身覆蓋件、車身骨架以及轉(zhuǎn)向柱等進(jìn)行檢查并修復(fù)。特別值得注意的是：按維修手冊規(guī)定的程序檢查轉(zhuǎn)向柱，以保證方向柱傳動(dòng)軸和支架沒有任

31、何變形或收縮。在任何撞擊后，無論安全氣囊是否啟爆，都要對SRS系統(tǒng)和下列約束系統(tǒng)元件進(jìn)行檢查：a 儀表板、轉(zhuǎn)向柱固定支架：檢查是否變形、彎曲、裂開或其他損傷。b 方向盤：如果SRS-40方向盤彎曲，就要更換一個(gè)全新的SRS-40系統(tǒng)。c 汽車前部保險(xiǎn)杠和車身前部骨架都要按照維修手冊要求來修復(fù)（12） 安全氣囊的拆卸：拆卸SRS安全氣囊時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵循下列程序：1. 戴好防火手套和防護(hù)鏡；2. 拆卸方向盤兩側(cè)蓋板；3.擰下兩側(cè)面的4個(gè)固定螺栓；4.小心地拿開氣囊組件； 5.用小一字號螺絲刀將黑色的塑料鎖片向外撥開，并且小心地逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)發(fā)生器-傳感器直到發(fā)生器-傳感器座同方向盤配合槽對齊。輕輕地將發(fā)生

32、器-傳感器從方向盤接口處拿出； 6.將前輪轉(zhuǎn)到正前方的位置，如果還需繼續(xù)使用該轉(zhuǎn)向柱和方向盤，則應(yīng)標(biāo)出方向盤同轉(zhuǎn)向柱的相對位置，然后拆卸方向盤的固定螺母，取出螺母和平墊圈，拆下方向盤。（13） 安全氣囊的安裝：在安裝安全氣囊之前，應(yīng)注意：帶上防火手套和防護(hù)鏡；處理SRS系統(tǒng)時(shí)，不要使用碰撞型的工具；操作SRS系統(tǒng)時(shí)，禁止吸煙。安裝SRS系統(tǒng)的方向盤時(shí)，應(yīng)按下述步驟進(jìn)行：1檢查方向盤中間的D形支柱有沒有裂紋或破損，如果這個(gè)D形支柱有任何形式的損壞，就不要再安裝此方向盤，必須更換；2安裝方向盤時(shí)，先將前輪調(diào)整到正前方的位置后，再將方向盤對準(zhǔn)正前方的位置套入轉(zhuǎn)向柱的花鍵軸上，安裝平墊圈和螺母，并擰緊

33、方向盤固定螺母。3緊握方向盤向各個(gè)方位移動(dòng)，以查看方向盤或轉(zhuǎn)向柱是否有松動(dòng)，如有松動(dòng)應(yīng)在裝發(fā)生器-傳感器前加以擰緊或修復(fù)；4轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí)，要保證沒有摩擦或干涉，在安裝發(fā)生器-傳感器總成前，所有的障礙和干涉必須排除。安裝發(fā)生器-傳感器時(shí)，要帶上防火手套和防護(hù)鏡，然后輕輕地將發(fā)生器-傳感器拿起放在方向盤接口上對準(zhǔn)卡槽位置，接著按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)(大約40°)發(fā)生器-傳感器直到被鎖止，使彈簧受力。當(dāng)黑色的塑料鎖片卡入發(fā)生器的卡槽中，就會(huì)聽到"咔嗒"的聲音，這時(shí)發(fā)生器-傳感器總成已安裝好。（14） CAN總線在汽車內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)研究（15） CAN簡介：（16） CAN 總線的

34、概念CAN (Controller Area Network)總線，又稱控制器局域網(wǎng)，是Bosch公司在現(xiàn)代汽車技術(shù)中領(lǐng)先推出的一種多主機(jī)局部網(wǎng)，由于其卓越的性能，極高的可靠性，獨(dú)特靈活的設(shè)計(jì)和低廉的價(jià)格，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場控制、智能大廈、小區(qū)安防、交通工具、醫(yī)療儀器、環(huán)境監(jiān)控等眾多領(lǐng)域。CAN已被公認(rèn)為幾種最有前途的現(xiàn)場總線之一。CAN總線規(guī)范已被ISO國際標(biāo)準(zhǔn)組織制訂為國際標(biāo)準(zhǔn)，CAN協(xié)議也是建立在國際標(biāo)準(zhǔn)組織的開放系統(tǒng)互連參考模型基礎(chǔ)上的，主要工作在數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。用戶可在其基礎(chǔ)上開發(fā)適合系統(tǒng)實(shí)際需要的應(yīng)用層通信協(xié)議，但由于CAN總線極高的可靠性，從而使應(yīng)用層通信協(xié)議得以大大簡化

35、。簡單的CAN總線系統(tǒng)主要由上位機(jī)和位控制器構(gòu)成。包括： 個(gè)人計(jì)算機(jī) CAN的接口（CAN適配卡、若干CAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)） （17） CAN 總線的特點(diǎn)現(xiàn)場總線是當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一,被譽(yù)為自動(dòng)化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。它的出現(xiàn)為分布式控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之間實(shí)時(shí)、可靠的數(shù)據(jù)通信提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。CAN(Controller Area Network)屬于現(xiàn)場總線的范疇,它是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。較之目前許多RS-485基于R線構(gòu)建的分布式控制系統(tǒng)而言,  基于CAN總線的分布式控制系統(tǒng)在以下方面具有明顯的優(yōu)越性： 首先,CAN控制器工作于

36、多主方式,網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)都可根據(jù)總線訪問優(yōu)先權(quán)(取決于報(bào)文標(biāo)識符)采用無損結(jié)構(gòu)的逐位仲裁的方式競爭向總線發(fā)送數(shù)據(jù),且CAN協(xié)議廢除了站地址編碼,而代之以對通信數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼,這可使不同的節(jié)點(diǎn)同時(shí)接收到相同的數(shù)據(jù),這些特點(diǎn)使得CAN總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信實(shí)時(shí)性強(qiáng),并且容易構(gòu)成冗余結(jié)構(gòu),提高系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)的靈活性。而利用RS-485只能構(gòu)成主從式結(jié)構(gòu)系統(tǒng),通信方式也只能以主站輪詢的方式進(jìn)行,系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性較差。 其次,CAN總線通過CAN控制器接口芯片82C250的兩個(gè)輸出端CANH和CANL與物理總線相連,而CANH端的狀態(tài)只能是高電平或懸浮狀態(tài),CANL端只能是低電平或懸浮

37、狀態(tài)。這就保證不會(huì)出現(xiàn)象在RS-485網(wǎng)絡(luò)中,當(dāng)系統(tǒng)有錯(cuò)誤,出現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),導(dǎo)致總線呈現(xiàn)短路,從而損壞某些節(jié)點(diǎn)的現(xiàn)象。而且CAN節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下具有自動(dòng)關(guān)閉輸出功能,以使總線上其他節(jié)點(diǎn)的操作不受影響,從而保證不會(huì)出現(xiàn)象在網(wǎng)絡(luò)中,因個(gè)別節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問題,使得總線處于“死鎖”狀態(tài)。而且,CAN具有的完善的通信協(xié)議可由CAN控制器芯片及其接口芯片來實(shí)現(xiàn),從而大大降低系統(tǒng)開發(fā)難度,縮短了開發(fā)周期,這些是只僅僅有電氣協(xié)議的RS-485所無法比擬的。另外,與其它現(xiàn)場總線比較而言,CAN總線是具有通信速率高、容易實(shí)現(xiàn)、且性價(jià)比高等諸多特點(diǎn)的一種已形成國際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線。這些也是目前 CAN

38、總線應(yīng)用于眾多領(lǐng)域,具有強(qiáng)勁的市場競爭力的重要原因。 CAN (Controller Area Network)即控制器局域網(wǎng)絡(luò),屬于工業(yè)現(xiàn)場總線的范疇。與一般的通信總線相比,CAN總線的數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性。由于其良好的性能及獨(dú)特的設(shè)計(jì),CAN總線越來越受到人們的重視。它在汽車領(lǐng)域上的應(yīng)用是最廣泛的,世界上一些著名的汽車制造廠商,如BENZ(奔馳)、ROLLS-ROYCE(勞斯萊斯)和寶馬車輛JAGUAR(美洲豹)等都采用了CAN總線來實(shí)現(xiàn)汽車內(nèi)部控制系統(tǒng)與各檢測和執(zhí)行機(jī)構(gòu)間的數(shù)據(jù)通信。同時(shí),由于CAN總線本身的特點(diǎn),其應(yīng)用范圍目前已不再局限于汽車行業(yè),而向自動(dòng)控制、航空

39、航天、航海、過程工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、紡織機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、醫(yī)療器械及傳感器等領(lǐng)域發(fā)展。CAN已經(jīng)形成國際標(biāo)準(zhǔn),并已被公認(rèn)為幾種最有前途的現(xiàn)場總線之一。其典型的應(yīng)用協(xié)議有： SAE J1939/ISO11783、CANOpen、CANaerospace、DeviceNet、NMEA 2000等。 其主要特點(diǎn)是：1、CAN是目前為止惟一有國際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線。2、CAN為多主方式工作，網(wǎng)絡(luò)上任一節(jié)點(diǎn)均可在任意時(shí)刻主動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，而不分主從。3、在報(bào)文標(biāo)識符上，CAN上的節(jié)點(diǎn)分成不同的優(yōu)先級，可滿足不同的實(shí)時(shí)要求。4、CAN采用非破壞總線仲裁技術(shù)。5、CAN節(jié)點(diǎn)只需要通過對

40、報(bào)文的標(biāo)識符濾波即可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)、一點(diǎn)對多點(diǎn)及全局廣播等方式傳送接收數(shù)據(jù)。6、CAN的直接通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)10Km（速率5kbps以下）；通信速率最高可達(dá)1Mbps（此時(shí)通信距離最長為40m）。7、CAN上的節(jié)點(diǎn)數(shù)主要取決于總線驅(qū)動(dòng)電路，目前可達(dá)110個(gè)。8、報(bào)文采用短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時(shí)間短，受干擾概率低，保證了數(shù)據(jù)出錯(cuò)率極低。9、CAN的每幀信息都有CRC校驗(yàn)及其他檢錯(cuò)措施，具有極好的檢錯(cuò)效果。10、CAN的通信介質(zhì)可為雙絞線、同軸電纜或光纖，選擇靈活。11、CAN節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下，具有自動(dòng)關(guān)閉輸出功能，以使總線上其他節(jié)點(diǎn)的操作不受影響。12、CAN總線具有較高的性價(jià)比。（18） CAN總

41、線的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（19） CAN節(jié)點(diǎn)概述CAN適配卡是實(shí)現(xiàn)上位機(jī)系統(tǒng)和CAN總線的連接接口，作用和以太網(wǎng)網(wǎng)卡相同。帶CAN適配卡的上位機(jī)在CAN總線系統(tǒng)中相當(dāng)于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。CAN 總線上的節(jié)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)上的信息接收和發(fā)送站，智能節(jié)點(diǎn)能通過編程設(shè)置工作方式、ID地址、波特率等參數(shù)。它主要由單片機(jī)和可編程的CAN通信控制器組成。（1）節(jié)點(diǎn)的概念：一般指掛在CAN總線上的傳感部件、執(zhí)行部件或控制器單元，CAN總線是通過允許節(jié)點(diǎn)間對等的傳播數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的（單向或雙向）。（2）節(jié)點(diǎn)的組成：由于受總線收發(fā)器物理信號驅(qū)動(dòng)能力的限制，在一個(gè)CAN總線網(wǎng)絡(luò)上，最多可掛接110個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備。CAN總線系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

42、：（1）基于CAN的拓?fù)涓拍睿壕W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是構(gòu)建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的第一步，也是實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ)，它對網(wǎng)絡(luò)的性能、可靠性和通信費(fèi)用等都有很大影響。CAN網(wǎng)絡(luò)中也存在著各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。（2）常用的CAN總線系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：一般有4種常見的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)、星形結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。（20） CAN總線的分層結(jié)構(gòu)CAN通訊協(xié)議主要描述設(shè)備之間的信息傳遞方式。CAN層的定義與開放系統(tǒng)互連模型OSI一致。CAN的規(guī)范定義了模型的最下面兩層：數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，其中數(shù)據(jù)鏈路層又劃分為邏輯鏈路控制子層（LLC）和媒體訪問控制子層（MAC），應(yīng)用層協(xié)議可以由CAN用戶定義成適合特別工業(yè)領(lǐng)域的任何方案，如已

43、在工業(yè)控制和制造業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)DeviceNet，以及在汽車工業(yè)中被大量使用的CANOpen協(xié)議等。具體分層結(jié)構(gòu)如圖1所示。（21） CAN總線的位數(shù)值表示CAN中的總線數(shù)值為兩種互補(bǔ)邏輯數(shù)值之一：“顯性”或“隱性”?！帮@性” ( “Dominant”)數(shù)值表示邏輯“0”，而“隱性”( “Recessive”)表示邏輯“1”?！帮@性”和“隱性”位同時(shí)發(fā)送時(shí)，最后總線數(shù)值將為“顯性”。（22） CAN總線的通信距離CAN總線上任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的最大傳輸距離與其位速率有關(guān)，下表列舉了相關(guān)的數(shù)據(jù)。（23） CAN報(bào)文的幀格式有兩種不同的幀格式，不同之處為標(biāo)識符域的長度不同：含有11位標(biāo)

44、識符的幀為標(biāo)準(zhǔn)幀，含有29位標(biāo)識符的幀為擴(kuò)展幀。1、 幀類型：數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀、錯(cuò)誤幀、過載幀。（1） 數(shù)據(jù)幀：幀起始（SoF）：標(biāo)志數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀的起始，僅由一個(gè)顯性位組成。仲裁場：標(biāo)準(zhǔn)幀和擴(kuò)展幀的仲裁場格式不同。遠(yuǎn)程發(fā)送請求位RTR在數(shù)據(jù)幀中為顯性；在遠(yuǎn)程幀中為隱性。 標(biāo)識符擴(kuò)展位IDE在標(biāo)準(zhǔn)幀中為顯性；在擴(kuò)展幀中為隱性。 替代遠(yuǎn)程請求位SRR是一隱性位，它在擴(kuò)展幀中標(biāo)準(zhǔn)幀的RTR位的位置被發(fā)送，因而替代標(biāo)準(zhǔn)幀的RTR位。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)幀與擴(kuò)展幀發(fā)送沖突時(shí)，而擴(kuò)展幀的基本ID同標(biāo)準(zhǔn)幀的標(biāo)識符一樣時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)幀優(yōu)先于擴(kuò)展幀?？刂茍觯簶?biāo)準(zhǔn)格式中控制場包括數(shù)據(jù)長度代碼、IDE位（顯性）及保留位r0； 擴(kuò)展格式

45、中控制場包括數(shù)據(jù)長度代碼、兩個(gè)保留r1和r0。數(shù)據(jù)場：由0-8字節(jié)數(shù)據(jù)組成，每字節(jié)包含8個(gè)位。CRC場: CRC場包括CRC序列，后隨CRC界定符。用于幀校驗(yàn)的CRC序 列由特別適用于位數(shù)小于127位幀的循環(huán)冗余碼校驗(yàn)(BCII碼)驅(qū)動(dòng)。為實(shí)現(xiàn)CRC計(jì)算，被除的多項(xiàng)式被定義為這樣一個(gè)多項(xiàng)式，其系數(shù)由幀起始、仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場(如果存在)和15位最低系數(shù)為0組成的解除填充的位流給定。此多項(xiàng)式被下列生成多項(xiàng)式除：相除的余數(shù)即為發(fā)至總線的CRC序列。CRC序列隨后的CRC界定符僅由單個(gè)“隱性”位構(gòu)成。 ACK場:ACK場為兩位應(yīng)答間隙和應(yīng)答界定符。 應(yīng)答間隙=2個(gè)隱性（發(fā)送器發(fā)出） 應(yīng)答界定符=

46、1個(gè) 隱性幀結(jié)束：由7個(gè)隱性位組成。（2）遠(yuǎn)程幀：激活為數(shù)據(jù)接收器的節(jié)點(diǎn)可以通過發(fā)送一個(gè)遠(yuǎn)程幀啟動(dòng)源節(jié)點(diǎn)發(fā)送各自的數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程幀也有標(biāo)準(zhǔn)格式和擴(kuò)展格式，而且都由6個(gè)不同的位場組成：幀起始、仲裁場、控制場、CRC場、應(yīng)答場、幀結(jié)尾。與數(shù)據(jù)幀相反，遠(yuǎn)程幀的RTR位是隱性的。沒有數(shù)據(jù)場，所以數(shù)據(jù)長度代碼的數(shù)值沒有意義。（3）錯(cuò)誤幀：兩個(gè)場組成，第一場由來自各站的錯(cuò)誤標(biāo)志疊加，第二場為出錯(cuò)界定符。報(bào)文傳輸過程中任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)出錯(cuò)，即于下一位開始發(fā)送出錯(cuò)幀，通知發(fā)送端停止發(fā)送。主動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志：6個(gè)連續(xù)顯性位被動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志：6個(gè)隱性位錯(cuò)誤界定符： 8個(gè)隱性位。發(fā)送了錯(cuò)誤標(biāo)志后，每一站就發(fā)送一個(gè)隱性位，并一直監(jiān)視總

47、線直到檢測出一個(gè)隱性位為止。然后就開始發(fā)送其余7個(gè)隱性位。（4）過載幀：有3種過載情況：接收器的內(nèi)部原因，它需要延遲下一個(gè)數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀；在間歇的第一位和第二位檢測到一個(gè)顯性位；如果CAN節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤界定符或過載界定符的第8位采樣到一個(gè)顯性位，節(jié)點(diǎn)會(huì)發(fā)送一個(gè)過載幀（不是錯(cuò)誤幀）。過載標(biāo)志：6個(gè)顯性位。 過載界定符：8個(gè)隱性位。過載標(biāo)志被傳送后，站就一直監(jiān)視總線，直到檢測到一個(gè)從顯性位到隱性位的跳變?yōu)橹埂Ｈ缓箝_始發(fā)送其余7個(gè)隱性位。2、 幀格式：有兩種不同的幀格式，不同之處為標(biāo)識符域的長度不同：含有11位標(biāo)識符的幀為標(biāo)準(zhǔn)幀，含有29位標(biāo)識符的幀為擴(kuò)展幀。2.0B標(biāo)準(zhǔn)幀（11字節(jié)）： 13字節(jié)信息部

48、分 411字節(jié)數(shù)據(jù)部分?jǐn)U展幀（13字節(jié)）： 15 字節(jié)為信息 613字節(jié)為數(shù)據(jù) （24） CAN總線高層協(xié)議介紹概述 CAN 協(xié)議是一個(gè)非常簡單的協(xié)議。它只定義了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層, 本身并不完整, 有些復(fù)雜的應(yīng)用問題需要一個(gè)更高層次的協(xié)議應(yīng)用層協(xié)議來實(shí)現(xiàn)，比如, CAN 數(shù)據(jù)幀一次最多只能傳送8 字節(jié);CAN 只提供了非確認(rèn)的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)等。CAN的技術(shù)特點(diǎn)允許各廠商在CAN 協(xié)議的基礎(chǔ)上自行開發(fā)自己的高層應(yīng)用協(xié)議, 給用戶提供了一個(gè)面向應(yīng)用的清晰接口。目前, 許多廠商都根據(jù)自己的意圖并結(jié)合其優(yōu)勢紛紛推出基于CAN 的總線產(chǎn)品, 如DeviceNet (設(shè)備網(wǎng)) , CANopen , CA

49、N Kingdom , SDS 等。它們都得到CiA (CAN in Automation) 的支持, 符合ISO11898 標(biāo)準(zhǔn), 同時(shí)又各具特色。1、DeviceNet（1）、概述DeviceNet 最初由Rock well 旗下Allen - Bradly 公司研制開發(fā), 為PLC 和智能傳感器設(shè)計(jì)。憑借該公司在可編程控制器和變頻器等方面的優(yōu)勢, DeviceNet在PLC 與現(xiàn)場設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò)中得到廣泛應(yīng)用。DeviceNet 可以說是最好的CAN 協(xié)議工業(yè)標(biāo)準(zhǔn), 得到CiA 的支持, 并由ODVA (開放設(shè)備網(wǎng)供貨商協(xié)會(huì))負(fù)責(zé)它的進(jìn)一步發(fā)展。據(jù)世界著名的市場調(diào)查公司VDC的“工業(yè)

50、分布式遠(yuǎn)程I/ O 的全球市場和用戶需求”研究報(bào)告稱, 1999 年的市場份額位居世界第二,到2003 年仍將占第三位。DeviceNet 在CAN 協(xié)議的基礎(chǔ)上加入了自己的應(yīng)用層協(xié)議, 結(jié)合了CAN 總線的優(yōu)點(diǎn), 同時(shí)也滿足了更為復(fù)雜的要求。涉及的標(biāo)準(zhǔn)有CAN 技術(shù)規(guī)范210A/B、ISO 11898 標(biāo)準(zhǔn)和DeviceNet 技術(shù)規(guī)范Vo1.1/ 2。DeviceNet 采用了CAN 物理層協(xié)議中的幾種網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速率125kbps ( 500m) 、250kbps ( 250m) 、500kbps(100m) , 最多支持64 個(gè)節(jié)點(diǎn)。DeviceNet 的數(shù)據(jù)鏈路層完全遵循CAN 規(guī)范的定

51、義, 并通過CAN 控制器芯片實(shí)現(xiàn)。DeviceNet 使用數(shù)據(jù)幀傳送數(shù)據(jù), 遠(yuǎn)程幀沒有被使用, 超載幀和出錯(cuò)幀則用于例外情況的處理。（2）、DeviceNet 應(yīng)用層協(xié)議功能DeviceNet 定義了兩種不同類型的報(bào)文, 稱作I/ O報(bào)文和顯式報(bào)文。I/ O 報(bào)文適用于實(shí)時(shí)性要求較高的I/ O 端子的信號輸出。I/ O 報(bào)文通常使用優(yōu)先級高的連接標(biāo)識符, 通過點(diǎn)對點(diǎn)或廣播方式進(jìn)行信息交換。連接標(biāo)識符提供了I/ O 報(bào)文的相關(guān)信息, 在I/ O 報(bào)文利用連接標(biāo)識符發(fā)送之前, 報(bào)文的發(fā)送和接受設(shè)備都必須先進(jìn)行設(shè)定。顯式報(bào)文則適用于兩個(gè)設(shè)備間多用途的點(diǎn)對點(diǎn)報(bào)文傳遞, 是典型的請求- 響應(yīng)通訊方式,

52、 常用于節(jié)點(diǎn)的配置、問題診斷等。顯示報(bào)文通常使用優(yōu)先級低的連接標(biāo)識符, 并且該報(bào)文的相關(guān)信息包含在顯示報(bào)文數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)場中, 包括要執(zhí)行的服務(wù)和相關(guān)對象的屬性及地址。DeviceNet 為長度大于8字節(jié)的報(bào)文提供了分段服務(wù)。以I/ O 報(bào)文為例, I/ O 報(bào)文經(jīng)過分割形成I/ O 報(bào)文片段時(shí), 數(shù)據(jù)場中有一位由報(bào)文分割協(xié)議使用。而長度小于8 字節(jié)的I/ O 報(bào)文可以直接加在數(shù)據(jù)場中一次傳送。對于顯示報(bào)文, 也可以進(jìn)行分段。分段服務(wù)為設(shè)備網(wǎng)提供了更多的可擴(kuò)展性和兼容性, 保證了將來更加復(fù)雜、更智能化的設(shè)備可以加入到設(shè)備網(wǎng)中。DeviceNet 采用了面向?qū)ο蟮募夹g(shù), 對象模型為管理和實(shí)現(xiàn)Dev

53、iceNet 產(chǎn)品組件的屬性(數(shù)據(jù)) , 服務(wù)(方法或步驟) 和行為提供了一個(gè)模板。對象提供了由4 個(gè)數(shù)字組成的尋址方案。它們分別是節(jié)點(diǎn)地址(MAC ID) , 對象類標(biāo)識符, 實(shí)例編號和屬性編號。這四級地址與顯式報(bào)文連接相結(jié)合, 將數(shù)據(jù)從DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)上的一點(diǎn)傳送到另一點(diǎn)。設(shè)備網(wǎng)面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)和編址方式使設(shè)備網(wǎng)可以在不改變基本的協(xié)議和連接模型的基礎(chǔ)上無限制的擴(kuò)展其能力。DeviceNet 在應(yīng)用層信息中還增加了對設(shè)備應(yīng)用數(shù)據(jù)的描述, 它通過定義標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備模型促進(jìn)不同廠商設(shè)備之間的互操作性。設(shè)備描述主要包括設(shè)備的各種特定數(shù)據(jù), 如設(shè)備類型、廠家、節(jié)點(diǎn)地址和通信速率等。屬于同一設(shè)備模型

54、的所有設(shè)備都必須支持共同的標(biāo)識和通訊狀態(tài)數(shù)據(jù)。DeviceNet 采用了兩種通信機(jī)制: 非連接消息管理模式和預(yù)定義主/ 從連接模式。前者充分體現(xiàn)了DeviceNet 的開放性, 允許動(dòng)態(tài)配置設(shè)備間的連接,但對微處理器的計(jì)算能力提出了很高的要求。對于不需要使用這一功能的設(shè)備, 則采用后者。預(yù)定義主/從連接的連接標(biāo)識符, 簡化了主/ 從結(jié)構(gòu)中I/ O 和配置型數(shù)據(jù)的傳送。2、CANOpenCANOpen 是基于CAN 總線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)。它是由CiA 特別興趣組使用CAL 提供的通訊服務(wù)的一個(gè)子集進(jìn)行開發(fā)的, CAL 已被CiA 標(biāo)準(zhǔn)化。CANOpen 甚至可以在具有低計(jì)算性能和存儲(chǔ)能力的設(shè)備中使用。

55、CANOpen 應(yīng)用層和通信行規(guī)(CiA DS - 301 和CiADSP302) 既支持對設(shè)備參數(shù)的直接存取, 也支持對時(shí)間苛求的過程數(shù)據(jù)通信。在CANOpen 網(wǎng)絡(luò)中附加預(yù)定義對等通訊能力, 所有的站點(diǎn)是對等的, 數(shù)據(jù)交換可以直接由站(設(shè)備) 之間組織。CANOpen 支持的傳輸速率為20 kbps、125 kbps、500 kbps 和1 Mbps 。CANOpen 設(shè)備結(jié)構(gòu)的大部分與其它總線系統(tǒng)相對應(yīng),所以對應(yīng)用程序開發(fā)者來講很容易使用。對于面向網(wǎng)絡(luò)的通信對象, 標(biāo)識符的地址分配是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一個(gè)主要方面。為了減少組態(tài)工作量CANOpen 網(wǎng)絡(luò)定義了強(qiáng)制性的缺省標(biāo)識符地址分配表。地址分

56、配表包含一個(gè)功能部分和一個(gè)模塊ID 部分。這些標(biāo)識符在預(yù)操作狀態(tài)中是可用的, 通過動(dòng)態(tài)的分配還可以修改它們。3、SDSSDS (Smart Distributed System) 是由Honeywell 公司開發(fā)的、基于CAN 通信協(xié)議的、用于工廠自動(dòng)化的控制系統(tǒng)。通過它, 傳感器、執(zhí)行器、現(xiàn)場控制器及其它工業(yè)設(shè)備連接為一個(gè)整體。SDS 協(xié)議結(jié)構(gòu)適用于高速、實(shí)時(shí)的分布式控制。其特點(diǎn)如下:(1) 設(shè)備簡捷有效地連接到主控制器(King) ;(2) 主控制器對所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行全權(quán)控制, 不支持沒有主PLC 的節(jié)點(diǎn)之間的通信;(3) 系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)數(shù)最多為125 個(gè);(4) 僅支持標(biāo)準(zhǔn)的CAN 協(xié)議。（25） CAN總線在汽車內(nèi)的應(yīng)用隨著車用電氣設(shè)備越來越多，從發(fā)動(dòng)機(jī)控制到傳動(dòng)系統(tǒng)控制，從行駛、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制到安全保證系統(tǒng)及儀表報(bào)警系統(tǒng)，從電源管理到為提高舒適性而作的各種努力，使汽車電氣系統(tǒng)形成一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)，而且這一系統(tǒng)都集中在駕駛室控制。另外，隨著近年來ITS的發(fā)展，以3G（GPS、GIS和GSM）為代表的新型電子通信產(chǎn)品的出現(xiàn)，對汽車的綜合布線和信息的共享交互提出了更高的