基于FlexRay总线的汽车网关.ppt

【基于FlexRay总线的汽车网关】 随着汽车电子化程度的不断加深，电子控制单元（ECU）的数量在汽车内部急剧增长，导致线束变得庞大且复杂。汽车电子系统的成本占总成本的比例已超过20%，并持续上升。为了控制制造成本和减轻车身重量，减少线束成为了一个关键问题。同时，线控技术（X-by-wire）的普及，如线控驾驶和线控刹车，对汽车网络通信提出了更高要求。 汽车网络通常分为三类：车身控制网络要求高带宽、高可靠性和数据完整性；信息娱乐网络需要处理高带宽的音视频信息；安全网络则涉及到线控驾驶和刹车等关键系统。LIN（Local Interconnect Network）总线主要应用于低端系统，如车门控制、座椅调节，它的特点是单主站和多从站结构，成本低，易于集成。LIN总线的从节点无需石英或陶瓷振荡器即可实现自同步，并能确保信号传输的确定性。 CAN（Controller Area Network）总线在车身控制中广泛应用，以其低成本和高可靠性著称。每个CAN网络由一个或多个节点组成，采用多主方式通讯，通过CSMA（Carrier Sense Multiple Access）协议访问总线，能检测冲突并避免数据丢失。CAN的最高数据传输速率可达1Mbps，适合非实时的车身控制，但不适用于传输音视频数据。 FlexRay总线作为一种更高级的通信协议，由BWM、Daimler Chrysler、Motorola和Philips等公司共同制定，提供高达10Mbps的数据速率（双信道总计20Mbps），远超CAN的性能。FlexRay支持时间触发和事件触发两种通信模式，具有确定性的通信时序和容错功能，适合对速度和可靠性有极高要求的汽车应用。 汽车网关作为汽车内部的核心组件，类似于企业网络中的路由器，它集成了多种通信协议，如LIN、CAN和FlexRay，负责信息的转发和转换。网关的主要功能包括：将不同总线的数据转换为统一的诊断格式；实现各子系统间的信息共享；作为诊断和模块再编程的集中路由器；监控网络工作状态；保证车辆数据的同步性。 目前，汽车网关已在奔驰、宝马、奥迪等高端车型上得到应用，但在我国，由于汽车制造和零部件技术的差异，网关技术的应用尚未普及。未来，随着汽车电子技术的发展和国内汽车行业的进步，基于FlexRay总线的汽车网关有望在更多车型中得到广泛采用，提升汽车的智能化水平和安全性。