一种用于汽车的网络拓扑结构

摘要

本发明公开了一种用于汽车的网络拓扑结构，包括一条CAN网络通道和两条LIN网络通道，各网络通道之间通过网关连接，实现信息共享。其中CAN网路通道与LIN网络通道的网关集成在车身控制器之中。CAN网络通道包括动力和底盘部分以及车身控制部分；一条LIN网络通道包括雨量传感器、防盗喇叭和辅助仪表，另一条LIN网络通道包括车窗防夹模块和后车身控制器。本发明通过两种总线CAN和LIN的结合，使得两种总线能够实现优势互补，通过引入网关把网络分成了三条相对独立控制的网络，增强了各个系统间通讯的可靠性和实时性，同时节省了资源和成本，也给整车功能的扩展和变更都提供了很大的便利。

权利要求

1.一种用于汽车的网络拓扑结构，包括一条高速CAN网络通道和两条LIN网络通道，各网络通道之间通过网关连接，实现信息共享，其特征在于：CAN网路通道与LIN网络通道的网关集成在车身控制器之中，其中高速CAN网络通道包括动力和底盘部分以及车身控制部分；一条LIN网络通道包括雨量传感器、防盗喇叭和辅助仪表，另一条LIN网络通道包括车窗防夹模块和后车身控制器；高速CAN网络通道连接的节点有：混合动力控制单元、防抱死系统、发动机管理系统、高压电池控制器、安全气囊控制器、空调控制器、胎压控制器以及仪表。

2.如权利要求1所述的用于汽车的网络拓扑结构，其特征在于所述混合动力控制单元内部采用一个CAN驱动芯片，同时实现内部控制器间CAN信息和与外部控制间CAN信息的收发。

3.如权利要求1或2所述的用于汽车的网络拓扑结构，其特征在于：CAN网络通道的速率为500kbit/s；LIN网络通道的速率为9.6kbit/s。

说明书

一种用于汽车的网络拓扑结构

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车自动化领域，特别是涉及网络总线通讯系统。

背景技术

[0002] 汽车工业的迅速发展，极大的带动了汽车电子产业尤其是汽车车载总线通讯的发展，汽车总线的发展种类也日趋多样和完善。CAN总线作为电子网络系统集成性的关键性技术，在我国的汽车总线技术应用上起步还比较晚，目前也没有得到充分的研究和广泛的应用，当前国内自主开发网络总线还处在摸索阶段，尤其是与具体车型相结合的技术开发以及多种网络相互通讯实现信息共享的研究等都比较欠缺。

[0003] 在传统的车载网络中，如图1所示的网络拓朴结构，通讯方式比较单一，实现信息共享的网络通道也有限。

[0004] 整车中各个系统对信息通讯的速率要求是不一样的，传统的网络拓朴结构实现的网络通信浪费资源，且容易导致网络冲突和系统的不稳定，并且单一的通讯方式也不方便于系统和整车功能的扩展。

[0005] 汽车总线中通讯节点和数据流量持续增加，节点日益复杂，使得汽车总线在重量、布置、成本、通信效率等方面面临困境，走出这一困境的出路在于实行汽车总线的网络化和分级制，即对整车网络通信分不同的系统要求应用不同的总线类型，且分开多条网络通道，通过网关实现资源的优化和共享，本发明就很好的解决了这一点。

发明内容

[0006] 本发明的核心技术是采用总线型拓朴结构，区别于传统的单网络单通道通讯系统，把目前比较成熟的两种网络总线CAN总线与LIN总线引入同一个拓朴结构里面，同时采用网关的技术把不同要求的总线连接起来，是全新综合开发的一种汽车总线通讯网络系统。

[0007] 具体的技术方案为：一种用于汽车的网络拓扑结构，包括一条CAN网络通道和两条LIN网络通道，各网络通道之间通过网关连接，实现信息共享。其中CAN网路通道与LIN网络通道的网关集成在车身控制器之中。

[0008] CAN网络通道包括动力和底盘部分以及车身控制部分；一条LIN网络通道包括雨量传感器、防盗喇叭和辅助仪表，另一条LIN网络通道包括车窗防夹模块和后车身控制器。CAN网络通道的速率为500kbit/s；LIN网络通道的速率为9.6kbit/s。

[0009] CAN网络通道中包括混合动力控制单元，其内部采用一个CAN驱动芯片，同时实现内部控制器间CAN信息和与外部控制间CAN信息的收发，这是本发明的另一亮点。

[0010] 这种结构的核心是采用分网控制，有效的综合了CAN总线与LIN总线的效率和成本的优势，把速率要求较高的系统与要求低的分开不同的两种网络，再采用网关的形式把不同速率的网络传输实现信息的共享，这样的网络拓朴结构存在如下的优势：

[0011] (1)：采用了CAN和LIN这两种目前最完善的网络总线系统，更有效和充分的利用资源，节省了成本。

[0012] (2)：采用了三条网络通道，针对各个不同的通讯系统特点，合理的分配了网络通道，把网络的负载率控制在了合理的范围内，增强了网络通讯的实时性。在LIN网络系统中，分开两条网络避免了网络负载过高，以及系统功能的相关性，即每个Lin网络可看做一个子系统。

[0013] (3)：针对不同的网络通道，采用了网关的技术，在实现信息共享的同时，对整个网络进行全局网络管理，增加了网络的可靠性。

[0014] 这种方案的优点在于总线上可传输的信息量大，增强了各个系统间通讯的可靠性和实时性，节省了资源和成本，并且有很强的功能扩展性。

附图说明

[0015] 图1：现有汽车CAN总线系统架构；

[0016] 图2：本发明网络拓朴结构图。

具体实施方式

[0017] 下面结合附图2对本发明进行具体描述。

[0018] 在图2所示的网络拓朴结构中，共有15个系统参与总线通讯，其中高速CAN网络有9个节点，LIN网络有7个节点，还有1个CAN网络和LIN网络的网关BCM(车身控制器)，具体描述如下：

[0019] 三条网络通道分别是：高速CAN网络通道(图中的细线部分)：速率为500kbit/s，主要由动力和底盘，车身控制部分构成，具体连接的节点有：混合动力控制单元、防抱死系统、发动机管理系统、高压电池控制器、安全气囊控制器、空调控制器、胎压控制器以及仪表。还有两个LIN网络通道(图中的粗线部分)：速率为9.6kbit/s，其中一条LIN网络连接的节点有：雨量传感器，防盗喇叭和辅助仪表，另一条LIN网络连接的节点有：车窗防夹模块，后车身控制器。CAN与LIN总线的网关集成在车身控制器BCM之中，各网络通道正是通过不同的网关实现不同网络间的数据交换。

[0020] 本发明还在混合动力控制单元内部采用一个CAN驱动芯片，同时实现内部控制器间CAN信息和与外部控制间CAN信息的收发。