Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

В автомобилестроении , автобус автомобиля является специализированной внутренней сетями связи , которая соединяет между компонентами внутри транспортного средства (например, автомобиль, автобус, поезд, промышленное или сельскохозяйственное транспортное средство, судно или летательный аппарат). Особые требования к управлению транспортным средством, такие как гарантия доставки сообщений, неконфликтность сообщений, минимальное время доставки, низкая стоимость и устойчивость к электромагнитным помехам, а также избыточная маршрутизация и другие характеристики требуют использования менее распространенных сетевых протоколов. . Протоколы включают сеть контроллеров (CAN), локальную сеть межсоединений.(LIN) и другие. Обычные компьютерные сетевые технологии (такие как Ethernet и TCP / IP ) используются редко, за исключением самолетов, где используются реализации ARINC 664, такие как Avionics Full-Duplex Switched Ethernet . Самолеты, использующие AFDX, включают B787 , A400M и A380 .

Все автомобили, продаваемые в США с 1996 года, должны иметь разъем бортовой диагностики для доступа к электронным контроллерам автомобиля.

Фон [ править ]

Основными движущими силами развития технологии автомобильных сетей были успехи, достигнутые в электронной промышленности в целом, и правительственные постановления, введенные, особенно в Соединенных Штатах, с целью сделать автомобили экологически чистыми.

В связи с жесткими стандартами выбросов для автомобилей стало невозможно достичь требуемой степени контроля без помощи бортовых вычислительных устройств. Бортовые электронные устройства также существенно повлияли на характеристики автомобиля, комфорт пассажиров, простоту изготовления и экономическую эффективность.

Когда-то автомобильное радио было, вероятно, единственным электронным устройством в автомобиле, но теперь почти каждый компонент автомобиля имеет какую-то электронную функцию. Типичные электронные модули на современных автомобилях включают блок управления двигателем (ECU), блок управления трансмиссией (TCU), антиблокировочную тормозную систему (ABS) и модули управления кузовным оборудованием (BCM).

Электронный модуль управления обычно получает данные от датчиков (скорости, температуры, давления и т. Д.), Которые он использует в своих вычислениях. Различные исполнительные механизмы используются для выполнения действий, определяемых модулем (включение охлаждающего вентилятора, переключение передачи и т. Д.). Модули должны обмениваться данными между собой во время нормальной работы транспортного средства. Например, двигатель должен сообщить трансмиссии, какова частота вращения коленчатого вала двигателя, а трансмиссия должна сообщить другим модулям, когда происходит переключение передач. Эта потребность в быстром и надежном обмене данными привела к развитию автомобильной сети как средства обмена данными.

В автомобильной промышленности быстро осознали сложность подключения каждого модуля к каждому другому модулю. Такая схема электропроводки не только будет сложной, ее придется изменять в зависимости от того, какие модули были включены в конкретное транспортное средство. Например, автомобиль без модуля антиблокировочной системы тормозов должен быть подключен иначе, чем тот, у которого есть антиблокировочная система тормозов.

Ответом отрасли на эту проблему было создание центральной сети в автомобиле. Модули могли быть «подключены» к сети и могли связываться с любым другим модулем, установленным в сети. Эта конструкция была проще в производстве, проще в обслуживании и обеспечивала гибкость при добавлении и удалении опций, не затрагивая архитектуру электропроводки всего автомобиля. Каждый модуль, узел в сети транспортного средства, управляет определенными компонентами, связанными с его функциями, и при необходимости обменивается данными с другими модулями, используя стандартный протокол , по сети транспортного средства.

Сети не были новыми, но их применение в автомобиле было. Сети для транспортных средств требовали:

  • Бюджетный
  • Невосприимчивость к внешнему шуму
  • Способность работать в суровых условиях
  • Общая устойчивость и надежность

Хотя автомобильная сеть предъявляла скромные требования к пропускной способности данных , потребность в большем количестве бортовых вычислений продолжает приводить к изменениям в этих сетях для обеспечения более высокоскоростной связи между модулями. Сеть зоны управления включает в себя приемник и передатчик для передачи от хоста к контроллеру и связи между компьютерами.

Протоколы, физические носители и соединители [ править ]

В автомобилях различных производителей используются несколько типов сетей и протоколов . Многие компании поощряют использование стандартного протокола связи, но до сих пор не остановились на нем.

Протоколы [ править ]

Общие протоколы автомобильных автобусов включают:

  • A²B - (Автомобильная аудиошина) Протокол распространения звука, разработанный Analog Devices [1]
  • AFDX
  • ARINC 429
  • Byteflight
  • CAN - (Controller Area Network) недорогая низкоскоростная последовательная шина для соединения автомобильных компонентов.
  • D2B - (Domestic Digital Bus) высокоскоростной мультимедийный интерфейс
  • FlexRay - высокоскоростной протокол общего назначения с критически важными для безопасности функциями
  • IDB-1394
  • IEBus
  • I²C
  • ISO 9141 -1 / -2
  • J1708 и J1587
  • J1850
  • J1939 и ISO 11783 - адаптация CAN для коммерческих (J1939) и сельскохозяйственных (ISO 11783) транспортных средств
  • Keyword Protocol 2000 (KWP2000) - протокол для автомобильных диагностических устройств (работает либо по последовательной линии, либо по CAN)
  • LIN - (Local Interconnect Network) очень недорогая автомобильная подсеть.
  • MOST - (Media Oriented Systems Transport) высокоскоростной мультимедийный интерфейс.
  • Многофункциональная автомобильная шина - часть железнодорожной сети связи IEC 61375.
  • SMARTwireX
  • SPI
  • VAN - (Транспортная сеть)
  • UAVCAN - ( Несложная автомобильная связь и сеть на уровне приложений), в основном используется в электрических самолетах, дронах, спутниках и робототехнике.

Физическая среда передачи [ править ]

Некоторые примеры использования физической среды передачи в автомобильных сетях:

  • Одиночный провод
  • Витая пара
  • Волоконно-оптические
  • IEEE 1394 [1]
  • MIL-STD-1553 , разработанный для использования в военной авионике, теперь широко используется и в космических кораблях. Принят на вооружение МиГ-35 . [2]
  • MIL-STD-1773 , примерно MIL-STD-1553 с оптическими кабелями
  • Связь по ЛЭП [2]

Соединители [ править ]

  • OBD-2 (16 контактов)

Кроме того, многие крупные производители автомобилей используют собственные проприетарные стандарты автомобильных шин или накладывают частные сообщения на открытые протоколы, такие как CAN.

  • J1939 (9-контактный)

Автомобили коммерческого класса имеют разъемы типа I или типа II, которые поддерживают связь на основе CAN по протоколу SAE J1939. [3]

Использование протоколов [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. Philips, EH (5 февраля 2007 г.). «Электрическая струя». Авиационная неделя и космические технологии .
  2. ^ "Многоцелевой боевой самолет МиГ-35" . Обновление защиты . Израиль. 2009. Архивировано из оригинального 14 марта 2007 года . Проверено 17 марта 2007 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Автомобильные автобусы