汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)與總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)

   汽車(chē)作為一種交通工具，目前承擔(dān)起了越來(lái)越多的功能?，F(xiàn)代科技已經(jīng)將網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線(xiàn)連接、個(gè)人通訊電子裝置、娛樂(lè)設(shè)備等整合到汽車(chē)內(nèi)部，與動(dòng)力系統(tǒng)相結(jié)合，為乘客提供了前所未有的便利。而這一切都有賴(lài)于汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它是汽車(chē)電子發(fā)展的重要方向之一。

   過(guò)去，汽車(chē)通常采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式，將電子控制單元及負(fù)載設(shè)備連接起來(lái)。隨著電子設(shè)備的不斷增加，勢(shì)必造成導(dǎo)線(xiàn)數(shù)量的不斷增多，從而使得在有限的汽車(chē)空間內(nèi)布線(xiàn)越來(lái)越困難，限制了功能的擴(kuò)展。同時(shí)導(dǎo)線(xiàn)質(zhì)量每增加50 kg，油耗會(huì)增加0.2 L/100 km。此外，電控單元并不是僅僅與負(fù)載設(shè)備簡(jiǎn)單地連接，更多的是與外圍設(shè)備及其他電控單元進(jìn)行信息交流，并經(jīng)過(guò)復(fù)雜的控制運(yùn)算，發(fā)出控制指令，這些是不能通過(guò)簡(jiǎn)單地連接所能完成的。而單從線(xiàn)束本身來(lái)說(shuō)，它也是汽車(chē)電子系統(tǒng)中成本較高，連接復(fù)雜的部件。

   隨著汽車(chē)電子控制單元以及汽車(chē)電子裝置的不斷增多，采用串行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)多路傳輸，組成汽車(chē)電子網(wǎng)絡(luò)，是一種既可靠又經(jīng)濟(jì)的做法。同時(shí)現(xiàn)代汽車(chē)基于安全性和可靠性的要求，正越來(lái)越多地考慮使用電控系統(tǒng)代替原有的機(jī)械和液壓系統(tǒng)。

   1．汽車(chē)電子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

   在汽車(chē)內(nèi)部采用基于總線(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以達(dá)到信息共享、減少布線(xiàn)、降低成本以及提高總體可靠性的目的。通常的汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用多條不同速率的總線(xiàn)分別連接不同類(lèi)型的節(jié)點(diǎn)，并使用網(wǎng)關(guān)服務(wù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)整車(chē)的信息共享和網(wǎng)絡(luò)管理。

   車(chē)身系統(tǒng)的控制單元多為低速馬達(dá)和開(kāi)關(guān)量器件，對(duì)實(shí)時(shí)性要求低而數(shù)量眾多。使用低速的總線(xiàn)連接這些電控單元。將這部分電控單元與汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分開(kāi)，有利于保證驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通信的實(shí)時(shí)性。此外，采用低速總線(xiàn)還可增加傳輸距離、提高抗干擾能力以及降低硬件成本。

   動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)的受控對(duì)象直接關(guān)系汽車(chē)的行駛狀態(tài)，對(duì)通訊實(shí)時(shí)性有較高的要求。因此使用高速的總線(xiàn)連接動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)。傳感器組的各種狀態(tài)信息可以廣播的形式在高速總線(xiàn)上發(fā)布，各節(jié)點(diǎn)可以在同一時(shí)刻根據(jù)自己的需要獲取信息。這種方式最大限度地提高了通信的實(shí)時(shí)性。故障診斷系統(tǒng)是將車(chē)用診斷系統(tǒng)在通信網(wǎng)絡(luò)上加以實(shí)現(xiàn)。

信息與車(chē)載媒體系統(tǒng)對(duì)于通訊速率的要求更高，一般在2 Mb/s以上。采用新型的多媒體總線(xiàn)連接車(chē)載媒體。這些新型的多媒體總線(xiàn)往往是基于光纖通信的，從而可以充足保證帶寬。

   網(wǎng)關(guān)是電動(dòng)汽車(chē)內(nèi)部通信的核心，通過(guò)它可以實(shí)現(xiàn)各條總線(xiàn)上信息的共享以及實(shí)現(xiàn)汽車(chē)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)管理和故障診斷功能。

   隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，在未來(lái)的汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)中，還將會(huì)有專(zhuān)門(mén)用于氣囊的安全總線(xiàn)系統(tǒng)，以及X-by-Wire系統(tǒng)。

   2．汽車(chē)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議

   國(guó)際上眾多知名汽車(chē)公司早在20世紀(jì)80年代就積極致力于汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究及應(yīng)用，迄今為止，已有多種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。目前存在的多種汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，其側(cè)重的功能有所不同。為方便研究和設(shè)計(jì)應(yīng)用，SAE車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)委員會(huì)將汽車(chē)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)劃分為A、B、C三類(lèi)。

   A類(lèi)是面向傳感器/執(zhí)行器控制的低速網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸位速率通常小于1O kb/s，主要用于后視鏡調(diào)整，電動(dòng)窗、燈光照明等控制；B類(lèi)是面向獨(dú)立模塊間數(shù)據(jù)共享的中速網(wǎng)絡(luò)，位速率在10-125 kb/s，主要應(yīng)用于車(chē)身電子舒適性模塊、儀表顯示等系統(tǒng)；C類(lèi)是面向高速、實(shí)時(shí)閉環(huán)控制的多路傳輸網(wǎng)，位速率在125 kb/s-1 Mb/s之間，主要用于牽引控制、先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制、ABS等系統(tǒng)。

   在今天的汽車(chē)中，作為一種典型應(yīng)用，車(chē)體和舒適性控制模塊都連接到CAN總線(xiàn)上，并借助于LIN總線(xiàn)進(jìn)行外圍設(shè)備控制。而汽車(chē)高速控制系統(tǒng)，通常會(huì)使用高速CAN總線(xiàn)連接在一起。遠(yuǎn)程信息處理和多媒體連接需要高速互連，視頻傳輸又需要同步數(shù)據(jù)流格式，這些都可由D2B(Domestic Digital Bus)或MOST(Media Oriented Systems Transport) 協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)。無(wú)線(xiàn)通信則通過(guò)Blue tooth技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。而在未來(lái)的5-10年里，TTP(Time Trigger Protocol)和Flex Ray將使汽車(chē)發(fā)展成百分之百的電控系統(tǒng)，完全不需要后備機(jī)械系統(tǒng)的支持。

   但是，至今仍沒(méi)有一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)可以完全滿(mǎn)足未來(lái)汽車(chē)的所有成本和性能要求。因此，汽車(chē)制造商和OEM(Original Equipment Manufacture)商仍將繼續(xù)采用多種協(xié)議(包括LIN、CAN和MOST等),以實(shí)現(xiàn)未來(lái)汽車(chē)上的聯(lián)網(wǎng)。

   （1）A類(lèi)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議

   A類(lèi)的網(wǎng)絡(luò)通信大部分采用UART(Universal Asynchronous Reveiver/Transmitter)標(biāo)準(zhǔn)。UART使用起來(lái)既簡(jiǎn)單又經(jīng)濟(jì)，但隨著技術(shù)的發(fā)展，預(yù)計(jì)在今后幾年中將會(huì)逐步在汽車(chē)通信系統(tǒng)中被停止使用。而GM公司所使用的E&C(Entertainment and Comfor)、Chrysler公司所使用CCD(Chrysler Collision Detection)和Ford公司使用的ACP(Audio Control Protocol)，現(xiàn)在已逐步停止使用。Toyota公司制定的一種通信協(xié)議BEAN(Body Electronics Area Network)目前仍在其多種車(chē)型(Clesior、Aristo、Prius和Celica)中加以應(yīng)用。

   A類(lèi)目前首選的標(biāo)準(zhǔn)是LIN。LIN是用于汽車(chē)分布式電控系統(tǒng)的一種新型低成本串行通信系統(tǒng)，它是一種基于UART的數(shù)據(jù)格式、主從結(jié)構(gòu)的單線(xiàn)12V的總線(xiàn)通信系統(tǒng)，主要用于智能傳感器和執(zhí)行器的串行通信，而這正是CAN總線(xiàn)的帶寬和功能所不要求的部分。由于目前尚未建立低端多路通信的汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)，因此LIN正試圖發(fā)展成為低成本的串行通信的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

   LIN的標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)化了現(xiàn)有的基于多路解決方案的低端SCI，同時(shí)將降低汽車(chē)電子裝置的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)費(fèi)用。LIN采用低成本的單線(xiàn)連接，傳輸速度最高可達(dá)20kb/s，對(duì)于低端的大多數(shù)應(yīng)用對(duì)象來(lái)說(shuō)，這個(gè)速度是可以接受的。它的媒體訪(fǎng)問(wèn)采用單主/多從的機(jī)制，不需要進(jìn)行仲裁，在從節(jié)點(diǎn)中不需要晶體振蕩器而能進(jìn)行自同步，這極大地減少了硬件平臺(tái)的成本。

   在表1中，給出了LIN總線(xiàn)以及下列其他各類(lèi)典型汽車(chē)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議特性和參數(shù)。

   類(lèi)別：A類(lèi)B類(lèi)C類(lèi)診斷 多媒體 X-by-Wire 安全

   名稱(chēng)：LIN  ISO11519-2  ISO11898（SAE J1939）ISO15765  D2B（MOST）Flexray  Safety bus
   所屬機(jī)構(gòu)：Motorola  ISO/SAE  ISO/TMC-ATA  ISO  PHILIPS  BMW&DC  Delphi
   用途：智能傳感器  控制、診斷  控制、診斷  診斷  數(shù)據(jù)流控制  電傳控制  氣囊
   介質(zhì)：?jiǎn)胃€(xiàn) 雙絞線(xiàn) 雙絞線(xiàn) 雙絞線(xiàn) 光纖 雙線(xiàn) 雙線(xiàn)
   位編碼：NRZ  NRZ-5  NRZ-5  NRZ  Biphase  NRZ  RTZ
   媒體訪(fǎng)問(wèn)：主/從  競(jìng)爭(zhēng) 競(jìng)爭(zhēng) TESTER/SLAVE  TOKEN RING  FTDMA  主/從

   錯(cuò)誤檢：8位CS  CRC  CRC  CRC  CRC  CRC  CRC
   數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：8字節(jié)  0~8字節(jié) 8字節(jié) 0~8字節(jié) 12字節(jié) 24~39字節(jié)
   位速率20kb/s  10~1250kb/s  1Mb/s（250kb/s）250kb/s  12Mb/s（25Mb/s）5Mb/s  500kb/s
   總線(xiàn)最大長(zhǎng)度40m  40m（典型） 40m  40m  無(wú)限制 無(wú)限制 未定
   最大節(jié)點(diǎn)數(shù)：16  32 30（STP）10（UTP）32 24 64 64
   成本：低 中 中 中 高 中 中

   （2）B類(lèi)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議

   B類(lèi)中的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是CAN總線(xiàn)。CAN總線(xiàn)是德國(guó)BOSCH公司從20世紀(jì)80年代初為解決現(xiàn)代汽車(chē)中眾多的控制與測(cè)試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開(kāi)發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，它是一種多主總線(xiàn)，通信介質(zhì)可以是雙絞線(xiàn)、同軸電纜或光導(dǎo)纖維。通信速率可達(dá)1Mb/s。CAN總線(xiàn)通信接口中集成了CAN協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能，可完成對(duì)通信數(shù)據(jù)的成幀處理，包括位填充、數(shù)據(jù)塊編碼、循環(huán)冗余檢驗(yàn)、優(yōu)先級(jí)判別等項(xiàng)工作。CAN協(xié)議的一個(gè)最大特點(diǎn)是廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼，而代之以對(duì)通信數(shù)據(jù)塊進(jìn)行編碼，最多可標(biāo)識(shí)2048(2.OA)個(gè)或5億(2.OB)多個(gè)數(shù)據(jù)塊。采用這種方法的優(yōu)點(diǎn)可使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)在理論上受限制。數(shù)據(jù)段長(zhǎng)度最多為8個(gè)字節(jié)，不會(huì)占用總線(xiàn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，從而保證了通信的實(shí)時(shí)性。CAN協(xié)議采用CRC檢驗(yàn)并可提供相應(yīng)的錯(cuò)誤處理功能，保證了數(shù)據(jù)通信的可靠性。

   B類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)采用的是ISO11898，傳輸速率在lOOkb/s左右。對(duì)于歐洲的各大汽車(chē)公司從1992年起，一直采用ISO11898，所使用的傳輸速率范圍從47.6-500kb/s不等。近年來(lái)，基于ISO11519的容錯(cuò)CAN總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)在歐洲的各種車(chē)型中也開(kāi)始得到廣泛的使用，ISO11519-2的容錯(cuò)低速2線(xiàn)CAN總線(xiàn)接口標(biāo)準(zhǔn)在轎車(chē)中正在得到普遍的應(yīng)用，它的物理層比ISO11898要慢一些，同時(shí)成本也高一些，但是它的故障檢測(cè)能力卻非常突出。與此同時(shí)，以往廣泛適用于美國(guó)車(chē)型的J1850正逐步被基于CAN總線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議所取代。

   （3）高速總線(xiàn)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議

   由于高速總線(xiàn)系統(tǒng)主要用于與汽車(chē)安全相關(guān)，以及實(shí)時(shí)性要求比較高的地方，如動(dòng)力系統(tǒng)等，所以其傳輸速率比較高。根據(jù)傳統(tǒng)的SAE的分類(lèi)，該部分屬于C類(lèi)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，通常在125kb/s-1Mb/s之間，必須支持實(shí)時(shí)的周期性的參數(shù)傳輸。目前，隨著汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)將會(huì)使用到具有高速實(shí)時(shí)傳輸特性的一些總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，包括采用時(shí)間觸發(fā)通訊的X by Wire系統(tǒng)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)和用于安全氣囊控制和通訊的總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議。

   ①C類(lèi)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議。在C類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)中，歐洲的汽車(chē)制造商基本上采用的都是高速通信的CAN總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)IS011898。而J1939供貨車(chē)及其拖車(chē)、大客車(chē)、建筑設(shè)備似及農(nóng)業(yè)設(shè)備使用，是用來(lái)支持分布在車(chē)輛各個(gè)不同位置的電控單元之間實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)閉環(huán)控制功能的高速通信標(biāo)準(zhǔn)，其數(shù)據(jù)傳輸速率為250kb/s。在美國(guó)，GM公司已開(kāi)始在所有的車(chē)型上使用其專(zhuān)屬的所謂GMLAN總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，它是一種基于CAN的傳輸速率在500kb/s的通信標(biāo)準(zhǔn)。

   ISO11898針對(duì)汽車(chē)(轎車(chē))電子控制單元(ECU)之間，通信傳輸速率大于125kb/s，最高1Mb/s時(shí)，使用控制器局域網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建數(shù)字信息交換的相關(guān)特性進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定。

   J1939使用了控制器局域網(wǎng)協(xié)議，任何ECU在總線(xiàn)空閑時(shí)都可以發(fā)送信息，它利用協(xié)議中定義的擴(kuò)展幀29位標(biāo)識(shí)符實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)定義。29位標(biāo)識(shí)符中的前3位被用來(lái)在仲裁過(guò)程中決定消息的優(yōu)先級(jí)。對(duì)每類(lèi)消息而言，優(yōu)先級(jí)是可編程的。這樣原始設(shè)備制造商在需要時(shí)可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整。J1939通過(guò)將所有11位標(biāo)識(shí)符消息定義為專(zhuān)用，允許使用11位標(biāo)識(shí)符的CAN標(biāo)準(zhǔn)幀的設(shè)備在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中使用。這樣，11位標(biāo)識(shí)符的定義并不是直接屬于J1939的一個(gè)組成部分，但是也被包含進(jìn)來(lái)。這是為了保證其使用者可以在同一網(wǎng)絡(luò)中并存而不出現(xiàn)沖突。

   ②安全總線(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)。安全總線(xiàn)主要是用于安全氣囊系統(tǒng)，以連接加速度計(jì)、安全傳感器等裝置，為被動(dòng)安全提供保障。目前已有一些公司研制出了相關(guān)的總線(xiàn)和協(xié)議，包括Delphi公司的Safety Bus和BMW公司的Byteflight等。

   Byteflight主要以BMW公司為中心制訂。數(shù)據(jù)傳輸速率為10 Mb/s，光纖可長(zhǎng)達(dá)43m。Byteflight不僅可以用于安全氣囊系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信，還可用于X by Wire系統(tǒng)的通信和控制。BMW公司在2001年9月推出的新款BMW 7系列車(chē)型中，采用了一套名為ISIS(Intelligent Safety Integrated System)的安全氣囊控制系統(tǒng)，它是由14個(gè)傳感器構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，利用Byteflight來(lái)連接和收集前座保護(hù)氣囊、后座保護(hù)氣囊以及膝部保護(hù)氣囊等安全裝置的信號(hào)。在緊急情況下。中央電腦能夠更快更準(zhǔn)確地決定不同位置的安全氣囊的施放范圍與時(shí)機(jī)，發(fā)揮最佳的保護(hù)效果。

   ③X by Wire總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議。X by Wire最初是用在飛機(jī)控制系統(tǒng)中，稱(chēng)為電傳控制，現(xiàn)在已經(jīng)在飛機(jī)控制中得到廣泛應(yīng)用。由于目前對(duì)汽車(chē)容錯(cuò)能力和通信系統(tǒng)的高可靠性的需求日益增長(zhǎng)，X by Wire開(kāi)始應(yīng)用于汽車(chē)電子控制領(lǐng)域。在未來(lái)的5-10年里，X by Wire技術(shù)將使傳統(tǒng)的汽車(chē)機(jī)械系統(tǒng)(如剎車(chē)和駕駛系統(tǒng))變成通過(guò)高速容錯(cuò)通信總線(xiàn)與高性能CPU相連的電氣系統(tǒng)。在一輛裝備了綜合駕駛輔助系統(tǒng)的汽車(chē)上，諸如Steer by Wire、Brake by Wire和電子閥門(mén)控制等特性將為駕駛員帶來(lái)全新駕駛體驗(yàn)。為了提供這些系統(tǒng)之間的安全通信，就需要一個(gè)高速、容錯(cuò)和時(shí)間觸發(fā)的通信協(xié)議。目前，這一類(lèi)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)主要有TTP、Byteflight和Flex Ray。

   TTP(時(shí)間觸發(fā)協(xié)議)是由維也納理工大學(xué)的H.Kopetz教授開(kāi)發(fā)的。時(shí)間觸發(fā)系統(tǒng)和事件觸發(fā)系統(tǒng)的工作原理大不相同。對(duì)時(shí)間觸發(fā)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，控制信號(hào)起源于時(shí)間進(jìn)程；而在事件觸發(fā)系統(tǒng)中，控制信號(hào)起源于事件的發(fā)生(如一次中斷)。這項(xiàng)開(kāi)發(fā)工作后來(lái)作為一個(gè)被歐洲委員會(huì)資助的項(xiàng)目，進(jìn)一步發(fā)展成為一種汽車(chē)自動(dòng)駕駛應(yīng)用系統(tǒng)。TTP創(chuàng)立了大量汽車(chē)X by Wire控制系統(tǒng)，如駕駛控制和制動(dòng)控制。TTP是一個(gè)應(yīng)用于分布式實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的完整的通信協(xié)議.它能夠支持多種的容錯(cuò)策略，提供了容錯(cuò)的時(shí)間同步以及廣泛的錯(cuò)誤檢測(cè)機(jī)制，同時(shí)還提供了節(jié)點(diǎn)的恢復(fù)和再整合功能。其采用光纖傳輸?shù)墓こ袒瘶悠匪俣葘⑦_(dá)到25Mb/s。

   如前所述BMW公司的By teflight可用于X by Wire系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信。Byteflight的特點(diǎn)是既能滿(mǎn)足某些高優(yōu)先級(jí)消息需要時(shí)間觸發(fā)，以保證確定延遲的要求，叉能滿(mǎn)足某些消息需要事件觸發(fā)，需要中斷處理的要求。但其它汽車(chē)制造商目前并無(wú)意使用Byteflight，而計(jì)劃采用另一種規(guī)格——Flexray。這是一種新的特別適合下一代汽車(chē)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，它采用FTDM(Flexible Time Division Multiple Access)的確定性訪(fǎng)問(wèn)方式，具有容錯(cuò)功能和確定的消息傳輸時(shí)間，能夠滿(mǎn)足汽車(chē)控制系統(tǒng)的高速率通信要求。BMW、Daimler-Chrysler、Motorola和Philips聯(lián)合開(kāi)發(fā)和建立了這個(gè)FlexRay標(biāo)準(zhǔn)，GM公司也加入了FlexRay聯(lián)盟，成為其核心成員，共同致力于開(kāi)發(fā)汽車(chē)分布式控制系統(tǒng)中高速總線(xiàn)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)不僅提高了一致性、可靠性、競(jìng)爭(zhēng)力和效率，而且還簡(jiǎn)化了開(kāi)發(fā)和使用，并降低了成本。

   （4）診斷系統(tǒng)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議

   故障診斷是現(xiàn)代汽車(chē)必不可少的一項(xiàng)功能，使用排放診斷的目的主要是為了滿(mǎn)足OBD-Ⅱ (ON Board Diagnose).OBD-Ⅲ或E-OBD(European-On Board Diagnose)標(biāo)準(zhǔn)。目前，許多汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)商都采用ISO14230(Keyword Protocol 2000)作為診斷系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)，它滿(mǎn)足OBD-Ⅱ和OBD-Ⅲ的要求。在歐洲，以往診斷系統(tǒng)中使用的是ISO9141，它是一種基于UART的診斷標(biāo)準(zhǔn)，滿(mǎn)足OBD-Ⅱ的要求。美國(guó)的GM、Ford、DC公司廣泛使用J1850(不含診斷協(xié)議)作為滿(mǎn)足OBD-Ⅱ的診斷系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)。但隨著CAN總線(xiàn)的廣泛應(yīng)用，預(yù)計(jì)到2004年，美國(guó)三大汽車(chē)公司將對(duì)乘用車(chē)采用于CAN的J2480診斷系統(tǒng)通信標(biāo)準(zhǔn)，它滿(mǎn)足OBD-Ⅲ的通信要求。從2000年開(kāi)始，歐洲汽車(chē)廠(chǎng)商已經(jīng)開(kāi)始使用一種基于CAN總線(xiàn)的診斷系統(tǒng)通信標(biāo)準(zhǔn)ISO315765，它滿(mǎn)足E-OBD的系統(tǒng)要求。

   目前，汽車(chē)的故障診斷主要是通過(guò)一種專(zhuān)用的診斷通信系統(tǒng)來(lái)形成一套較為獨(dú)立的診斷網(wǎng)絡(luò)，ISO9141和ISO14230就是這類(lèi)技術(shù)上較為成熟的診斷標(biāo)準(zhǔn)。而ISO15765適用于將車(chē)用診斷系統(tǒng)在CAN總線(xiàn)上加以實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)合，從而適應(yīng)了現(xiàn)代汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。ISO15765的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)符合基于CAN 的車(chē)用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要求，是遵照ISO14230-3及ISO15031-5中有關(guān)診斷服務(wù)的內(nèi)容來(lái)制定的，因此，ISO15765對(duì)于ISO14230應(yīng)用層的服務(wù)和參數(shù)完全兼容，但并不限于只用在這些國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的場(chǎng)合，因而有廣泛的應(yīng)用前景。

   （5）多媒體系統(tǒng)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議

   汽車(chē)多媒體網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議分為三種類(lèi)型，分別是低速、高速和無(wú)線(xiàn)，對(duì)應(yīng)SAE的分類(lèi)相應(yīng)為:IDB-C(Intelligent Data BUS-CAN)、IDB-M(Multimedia)和IDB-Wireless,其傳輸速率250kb/s-1OOMb/s。

   低速用于遠(yuǎn)程通信、診斷及通用信息傳送，IDE-C按CAN總線(xiàn)的格式以250kb/s的位速率進(jìn)行消息傳送。由于其低成本的特性，IDB-C有望成為汽車(chē)類(lèi)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)之一，并有可能于2004年前在OEM方式的車(chē)輛中推行。GM公司等美國(guó)汽車(chē)制造商計(jì)劃使用POF(Plastic Optical Fiber)在車(chē)中安裝以IEEE1394為基礎(chǔ)的IDE-1394，預(yù)計(jì)Toyota等日本汽車(chē)制造商也將跟進(jìn)采用POF。由于消費(fèi)者手中已經(jīng)有許多1394標(biāo)準(zhǔn)下的設(shè)備，并與IDE-1394相兼容，因此，IDE-1394將隨著IDE產(chǎn)品進(jìn)入車(chē)輛的同時(shí)而成為普遍的標(biāo)準(zhǔn)。

   高速主要用于實(shí)時(shí)的音頻和視頻通信，如MP3、DVD和CD等的播放，所使用的傳輸介質(zhì)是光纖，這一類(lèi)里主要有D2B、MOST和IEEE1394。

   D2B是用于汽車(chē)多媒體和通信的分布式網(wǎng)絡(luò)，通常使用光纖作為傳輸介質(zhì)，可連接CD播放器、語(yǔ)音控制單元、電話(huà)和因特網(wǎng)。D2B技術(shù)已使用于Mercedes公司1999年款的S-Class車(chē)型。

   Damiler-Chrysler等公司計(jì)劃與BWM公司一樣使用MOST。MOST是車(chē)輛內(nèi)LAN的接口規(guī)格，用于連接車(chē)載導(dǎo)航器和無(wú)線(xiàn)設(shè)備等。數(shù)據(jù)傳轉(zhuǎn)速度為24Mbp/s。其規(guī)格主要由德國(guó)Oasis Silicon System公司制訂。

   在無(wú)線(xiàn)通信方面，采用Bluethootn規(guī)范，它主要是面向下一代汽車(chē)應(yīng)用，如聲音系統(tǒng)、信息通信等。目前已有一些公司研制出了基于Bluethooth技術(shù)的處理器，如美國(guó)德州儀器公司(TI)不久前宣布推出一款新型基于ROM的藍(lán)牙基帶處理器，可用于通訊及娛樂(lè)或PC外設(shè)等方面。

   隨著電子技術(shù)和大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在汽車(chē)上的廣泛應(yīng)用使汽車(chē)的動(dòng)力性、操作穩(wěn)定性、安全性等都上升到了新的高度，給汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力。