計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)在汽車(chē)中的應用
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在近十年里，隨著(zhù)人們對于汽車(chē)的舒適性的要求不斷提高，各種計算機控制的設備越來(lái)越多的應用在汽車(chē)上。例如：計算機控制的自動(dòng)變速系統、主動(dòng)懸架系統、自動(dòng)空氣調節系統、駕駛員座椅自動(dòng)調節系統、衛星導航系統、帶換碟機的多碟CD 音響系統、密碼防盜系統等。
此外，由于人們對于汽車(chē)安全性要求的提高，汽車(chē)制動(dòng)防抱（ABS）及防滑系統，多安全氣囊以及汽車(chē)前后防撞雷達報警系統在轎車(chē)上也廣泛應用。
隨著(zhù)人們對于環(huán)境保護的日益重視，汽車(chē)排放法規的限值要求越來(lái)越嚴格，車(chē)載排氣污染物監測系統也隨之開(kāi)始在汽車(chē)上應用。
到2000 年，汽車(chē)上所裝的各種電子電器設備的成本大約為整車(chē)成本的30%，而且這種趨勢仍然在繼續發(fā)展。
表1 和表2 分別給出了從20 世紀60 年代到90 年代轎車(chē)上電線(xiàn)束的長(cháng)度以及接插點(diǎn)數量的增長(cháng)情況。
進(jìn)入21 世紀，隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展和普及，汽車(chē)上各種運用計算機、傳感器以及執行器組成的控制系統得到了更加廣泛的應用。而在傳統的汽車(chē)設計中，每一個(gè)自動(dòng)控制系統就需要一個(gè)專(zhuān)用的計算機單元。
如此多的控制計算機、傳感器、執行器，以及為實(shí)現各種控制需要的各計算機單元之間的數據通信，使得汽車(chē)（特別是轎車(chē)）上的線(xiàn)束長(cháng)度和接插點(diǎn)的數量急劇增加，對汽車(chē)的設計提出了挑戰。
表1 電線(xiàn)束長(cháng)度的變化 表2 接插點(diǎn)數量的變化
1 計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)在汽車(chē)上應用的基本原理
要在汽車(chē)上運用計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)實(shí)現不同控制系統的計算機的控制功能，以及運用計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)實(shí)現不同控制系統的計算機之間的信息通信，其基本原理是運用計算機總線(xiàn)技術(shù)，將汽車(chē)上各個(gè)控制系統的計算機控制單元組成汽車(chē)上的局域網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)計算機網(wǎng)絡(luò )傳遞數據流，實(shí)現不同控制系統之間的信息傳遞和共享，同時(shí)減少傳統汽車(chē)電器系統設計中的線(xiàn)束和接插件。
在將計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)應用于汽車(chē)上的研究開(kāi)發(fā)過(guò)程的初始階段，由于不同國家的各個(gè)汽車(chē)公司，對于開(kāi)發(fā)過(guò)程的信息和技術(shù)都相對獨立和相對保密。一般僅僅是一個(gè)國家的幾個(gè)汽車(chē)公司共同開(kāi)發(fā)，技術(shù)分享，因此，到目前為止，形成了多種互不相同的汽車(chē)計算機局域網(wǎng)絡(luò )總線(xiàn)：
（1） J1850：美國通用、福特和克萊斯勒三大汽車(chē)公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)和共用的總線(xiàn)。盡管美國的三大汽車(chē)公司共用一種汽車(chē)計算機網(wǎng)絡(luò )總線(xiàn)，但是，由于每個(gè)公司汽車(chē)產(chǎn)品中所用的計算機通信協(xié)議是不相同，因此，其汽車(chē)計算機網(wǎng)絡(luò )控制系統是不盡相同的。
（2） A 總線(xiàn)：德國大眾公司專(zhuān)用的汽車(chē)計算機網(wǎng)絡(luò )總線(xiàn)。
（3） CAN 總線(xiàn)：德國標準化的總線(xiàn)。開(kāi)始是由德國博世（BOSCH）公司開(kāi)發(fā)，主要用于機器人控制。由于CAN 總線(xiàn)的數據傳輸速率較高，現在許多汽車(chē)公司都將CAN 總線(xiàn)用于汽車(chē)計算機網(wǎng)絡(luò )系統。
（4） VAN 總線(xiàn)：法國汽車(chē)標準化總線(xiàn)。由法國的雷諾汽車(chē)公司和標致集團聯(lián)合開(kāi)發(fā)的汽車(chē)計算機網(wǎng)絡(luò )總線(xiàn)。同樣，法國的雷諾公司和法國標致集團共用VAN 汽車(chē)計算機網(wǎng)絡(luò )總線(xiàn)，但是二個(gè)公司計算機網(wǎng)絡(luò )所用的通信協(xié)議不相同，使得它們的汽車(chē)計算機網(wǎng)絡(luò )控制系統也不相同。
（5） 專(zhuān)門(mén)的解決方案：德國的寶馬（BMW）和日本的一些汽車(chē)公司采用了自己專(zhuān)門(mén)的解決方案，等等。
2 計算機網(wǎng)絡(luò )系統在汽車(chē)上應用的優(yōu)越性
2.1 計算機網(wǎng)絡(luò )系統運用在汽車(chē)上可以減少布置空間、降低成本在傳統的汽車(chē)計算機控制系統設計中，僅僅為了實(shí)現各個(gè)系統（如發(fā)動(dòng)機燃油電子噴射控制系統與自動(dòng)變速器控制系統等）控制計算機之間的信息通信，就需要很多的線(xiàn)束和接插件，再加上系統控制計算機與提供信息的傳感器、執行計算機指令實(shí)現控制過(guò)程的執行器之間聯(lián)接的線(xiàn)束和接插件，線(xiàn)束的長(cháng)度和接插件的數量達到了驚人的數量，本文的前言中已經(jīng)予以介紹。以下僅以四個(gè)計算機控制系統為例說(shuō)明。
圖3 傳統的設計方案
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