汽车倒车雷达论文,倒车雷达开题报告

1.倒车雷达是什么？

2.倒车雷达工作原理是什么

3.倒车 雷达 怎么样

4.基于GM3101倒车雷达系统设计

5.电子工程毕业论文

6.浅谈汽车车载网络的技术应用论文

前言：中国太平洋汽车网梳理了倒车雷达安全性应用常见问题的有关专业知识，处理买车人在出行阶段中碰到的疑惑。

在汽车层面，盆友从头至尾是个初学者，刚考得驾驶证，新买的车辆。新手开车，惧怕但是许多呢，她害怕的便是倒车了，可能对许多初学者而言也是个困难。倒车雷达很切合时事热点的发生了，变成许多“小白”的好助手，可是，在应用中却也因不合理实际操作造成一些不便。

1、安全性倒车要把握合理方式

倒车行车可分成平行线倒车和转为倒车，因为受视野的限定，看不清楚车后的道路情况，又再加上倒车雷达存有许多盲点，不可以盲目跟风信赖，因而要想安全性倒车，务必了解一些合理的方式。

最先在倒车前，无论是否有安_倒车雷达，最好是先下车时看一下车后方和左右方，特别是在要留意一些石头、无缝钢管、消火栓和自来水管这类的障碍物，更要留意车后是否有排水沟或者小溪哪些的，这种更为风险；次之，在倒车打方位时，头能上下左右不断地旋转，前后左右往返地多观查。

很多车友在倒车时只向后看，车前并不留意，具体倒车中，前边上下擦碰的情形并许多；倒车时一般只必须抬离合器就可以，不用给油加快，那样速率尽管慢一点，但车辆非常容易操纵。此外，如果有随乘工作人员得话，找人在车后指引是最安全可靠的。

2、倒车雷达有鉴别盲点

大家都知道，倒车雷达是避开后才障碍物，防止产生撞击的警告机器设备，对很多车友而言，倒车雷达的确能够发挥一定的_助倒车功效。但在一些中低档轿车上安_的，尤其是一些代理商做为赠送品赠予的倒车雷达，通常在检测范畴上具有一定的盲点。

因为雷达探测摄像头安_部位的关联，当车后方的障碍物过低、过高或视角超出摄像头探测的区域时，倒车雷达便会无效。像一些人行横道阶梯，石头等偏矮的障碍物，或者一些很高的厢式货车等较高的困难都是会超过倒车雷达的探测范畴。而对一些偏细的障碍物，倒车雷达也是力不从心的。除此之外，倒车时也要留意车后上边的障碍物，上边障碍物一样没有倒车雷达的“所管”范畴。

目前，倒车雷达变成很多车友不可或缺的汽车保险装置之一，在大部分私车上，大家都能看到倒车雷达的影子。可是绝大多数车友或许还不清楚，拥有倒车雷达并不意味着倒车安全性拥有一定的确保。有一些情况下，太过依靠倒车雷达，乃至还将会增加出现意外产生的危险系数。因此，安全性开车重要也是依靠自己，全面提高开车技术才算是关键所在。

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倒车雷达是什么？

起初，倒车雷达只是宝马、奔驰等高档车型的专利，但是近几年，一些新出厂的中低档车型在配置中也增加了倒车雷达。

第一代：倒车时通过喇叭提醒 。

第二代：采用蜂鸣器不同声音提示驾驶员。

第三代：数码波段显示具体距离或者距离范围。

第四代：液晶屏动态显示。

第五代：魔幻镜倒车雷达。

第六代：专为高档轿车生产。第六代产品在第五代的基础上新增了很多功能：外观上看，比第五代产品更为精致典雅；功能上看，它除了具备第五代产品的所有功能之外，还整合了高档轿车具备的影音系统，可以在显示器上观看DVD影像。

以上资料来源杭州图书馆，希望有助于你的问题研究。

万琦：《国内汽车倒车雷达技术和产业发展状况浅析》，中国电子科技集团公司第五十二研究所（杭州）

倒车雷达工作原理是什么

倒车雷达是汽车驻车或者倒车时的安全辅助装置，能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况。

倒车雷达是用来提醒驾驶员的一种警示装置。

现在汽车上都安装有倒车雷达，只有一些低配的车型没有安装倒车雷达，安装倒车雷达的汽车，驾驶员在驾驶汽车倒车时，可以通过声音或者是虚拟影像判断汽车与障碍物的距离，避免在倒车的时候产生刮蹭。

需要注意的是，倒车雷达并不是摄像头，有很多车主以为倒车雷达就是摄像头，其实并不是，如果汽车上没有安装倒车影像，驾驶员在倒车的时候只能通过倒车雷达判断汽车与障碍物的距离。

倒车雷达通过汽车的中控显示屏可以显示虚拟的图形化影像，但是这种虚拟化的影像没有倒车影像来的直接。

虽然说倒车雷达可以给车主提供更多的便利，但是在倒车的过程中不能过分依赖，因为倒车雷达也有一定的盲区。

在使用倒车雷达的同时，最好是配合后视镜和倒车影像一起使用，一般倒车雷达都有声音提示，汽车越接近障碍物声音频率就会越快。

如果汽车上没有倒车雷达，后期可以加装，家用车使用的倒车雷达一般为4个。

前后倒车雷达是一种泊车辅助装置，前倒车雷达即车头前面的倒车雷达，前雷达探头装在前保险杠上，探头以大约45度角辐射，上下左右搜寻目标；后倒车雷达的探头安装在后保险杠上，其好处是能探索到那些低于保险杠而司机从车内难以看见的障碍物，并报警，如花坛、玩耍的小孩等。当挡位杆挂入倒挡时，倒车雷达自动开始工作。探头侦测到后方物体时蜂鸣器发出警示，当车辆继续倒车时，警报声音的频率会逐渐加快，然后会变为长鸣音。

倒车 雷达 怎么样

倒车雷达的工作原理是：利用超声波原理，安装在后保险杠上的探头发出超声波，碰到障碍物后反射声波，从而计算出车身与障碍物的实际距离，进而提示驾驶员，让停车或倒车变得更容易、更安全。

倒车雷达是汽车停车或倒车时的安全辅助装置。它可以通过声音或更直观的显示告诉驾驶员周围的障碍物，减轻了驾驶员停车、倒车、启动汽车时前后左右拜访带来的麻烦，帮助驾驶员消除盲区和视线模糊。

倒车雷达主要由超声波传感器、控制器、显示器或蜂鸣器组成。

1.超声波传感器：其主要功能是发送和接收超声波信号，然后将信号输入到上位机，通过显示设备显示出来。

2.控制器：处理信号，计算车体与障碍物之间的距离和方位。

3.显示器或蜂鸣器：当传感器检测到汽车与障碍物的距离已经达到危险距离时，系统会通过显示器和蜂鸣器发出警报，提醒驾驶员。

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基于GM3101倒车雷达系统设计

倒车雷达是汽车倒车安全的重要组成部分，它可以提高汽车倒车时的安全性，让驾驶者更安心的倒车。它的功能是，当汽车与障碍物的距离小于某个值时，就会发出警报，提醒驾驶者注意，避免发生意外。

1.倒车雷达分类

倒车雷达的分类主要有两种，一种是传统的雷达，一种是摄像头雷达。传统的雷达可以检测物体的距离，但它的检测范围有限，只能检测到1米以内的物体，而摄像头雷达可以检测到10米以内的物体，更具有预警能力，而且能够显示物体的形状，方便驾驶者知晓障碍物的状况。

2.倒车雷达的优势

倒车雷达具有良好的安全性和可靠性，它可以在汽车倒车时及时发出警报，提醒驾驶者和行人注意，避免发生事故；而且它可以在复杂的环境中运行，即使是夜晚，雨天等恶劣天气，它也能正常工作，可以帮助驾驶者在较小的空间内安全倒车。

3.倒车雷达的劣势

倒车雷达的劣势也不可忽视，首先，它的价格比较高，安装也比较麻烦；其次，倒车雷达的警报提示有时会有误差，而且它的检测范围也有限，安装的位置也有一定的限制，不能随意安装。

4.倒车雷达品牌介绍

汽车倒车雷达有很多知名品牌，其中最受欢迎的是美国安维尔斯特和日本萨利科技。这两个品牌的倒车雷达都具有良好的质量和性能，让汽车倒车更加安全，而且价格也比较实惠，是非常不错的选择。

5.倒车雷达的安装

倒车雷达的安装需要注意的是，安装的位置不能太靠近尾部，以免影响雷达的检测范围；而且倒车雷达的安装位置也要避开汽车尾部的尾灯，以免发出的警报被尾灯信号所干扰。此外，安装之前还要确保雷达的电源线接得牢固，以免影响雷达的正常运行。

综上所述，汽车倒车雷达是汽车倒车安全的重要组成部分，它具有良好的安全性和可靠性，可以及时发出警报，提醒驾驶者和行人注意，避免发生事故；而且它的安装还要注意安装位置的正确性，以保证雷达的正常运行。另外，还有很多知名的倒车雷达品牌，像安维尔斯特和萨利科技，都是不错的选择。

电子工程毕业论文

GM3101 是专用于倒车雷达的超声波测距芯片，该芯片提供4 路超声波探头的驱动，并根据超声波特

性和倒车雷达的使用环境进行了一系列智能化处理，在保证超声波测距精确性的基础上，更加强了报警功

能的准确性和实用性。测试结果编码后采用双线差分方式输出，提高了信号传输的抗干扰性。

GM3101 可为倒车雷达系统提供最简单的单芯片控制方案，替代现有的单片机控制方案。该芯片的优

势在于尽可能地为倒车雷达系统提高集成度，减少外围元件。同时该芯片的功能满足高端和通用性的要求，

用户利用该组芯片既可以生产高性能的整机产品，还可以灵活设置其产品的报警方式。全硬件方式实现系

统功能，既降低了用户的开发难度，更对系统性能有了显著的提高。

浅谈汽车车载网络的技术应用论文

液压伺服系统设计

液压伺服系统设计

在液压伺服系统中采用液压伺服阀作为输入信号的转换与放大元件。液压伺服系统能以小功率的电信号输入，控制大功率的液压能（流量与压力）输出，并能获得很高的控制精度和很快的响应速度。位置控制、速度控制、力控制三类液压伺服系统一般的设计步骤如下：

1）明确设计要求：充分了解设计任务提出的工艺、结构及时系统各项性能的要求，并应详细分析负载条件。

2）拟定控制方案，画出系统原理图。

3）静态计算：确定动力元件参数，选择反馈元件及其它电气元件。

4）动态计算：确定系统的传递函数，绘制开环波德图，分析稳定性，计算动态性能指标。

5）校核精度和性能指标，选择校正方式和设计校正元件。

6）选择液压能源及相应的附属元件。

7）完成执行元件及液压能源施工设计。

本章的内容主要是依照上述设计步骤，进一步说明液压伺服系统的设计原则和介绍具体设计计算方法。由于位置控制系统是最基本和应用最广的系统，所以介绍将以阀控液压缸位置系统为主。

4.1 全面理解设计要求

4.1.1 全面了解被控对象

液压伺服控制系统是被控对象—主机的一个组成部分，它必须满足主机在工艺上和结构上对其提出的要求。例如轧钢机液压压下位置控制系统，除了应能够承受最大轧制负载，满足轧钢机轧辊辊缝调节最大行程，调节速度和控制精度等要求外，执行机构—压下液压缸在外形尺寸上还受轧钢机牌坊窗口尺寸的约束，结构上还必须保证满足更换轧辊方便等要求。要设计一个好的控制系统，必须充分重视这些问题的解决。所以设计师应全面了解被控对象的工况，并综合运用电气、机械、液压、工艺等方面的理论知识，使设计的控制系统满足被控对象的各项要求。

4.1.2 明角设计系统的性能要求

1）被控对象的物理量：位置、速度或是力。

2）静态极限：最大行程、最大速度、最大力或力矩、最大功率。

3）要求的控制精度：由给定信号、负载力、干扰信号、伺服阀及电控系统零飘、非线性环节（如摩擦力、死区等）以及传感器引起的系统误差，定位精度，分辨率以及允许的飘移量等。

4）动态特性：相对稳定性可用相位裕量和增益裕量、谐振峰值和超调量等来规定，响应的快速性可用载止频率或阶跃响应的上升时间和调整时间来规定；

5）工作环境：主机的工作温度、工作介质的冷却、振动与冲击、电气的噪声干扰以及相应的耐高温、防水防腐蚀、防振等要求；

6）特殊要求；设备重量、安全保护、工作的可靠性以及其它工艺要求。

4.1.3 负载特性分析

正确确定系统的外负载是设计控制系统的一个基本问题。它直接影响系统的组成和动力元件参数的选择，所以分析负载特性应尽量反映客观实际。液压伺服系统的负载类型有惯性负载、弹性负载、粘性负载、各种摩擦负载（如静摩擦、动摩擦等）以及重力和其它不随时间、位置等参数变化的恒值负载等。

4.2 拟定控制方案、绘制系统原理图

在全面了解设计要求之后，可根据不同的控制对象，按表6所列的基本类型选定控制方案并拟定控制系统的方块图。如对直线位置控制系统一般采用阀控液压缸的方案，方块图如图36所示。

图36 阀控液压缸位置控制系统方块图

表6 液压伺服系统控制方式的基本类型

伺服系统 控制信号 控制参数 运动类型 元件组成

机液

电液

气液

电气液 模拟量

数字量

位移量 位置、速度、加速度、力、力矩、压力 直线运动

摆动运动

旋转运动 1.阀控制：阀-液压缸，阀-液压马达

2.容积控制：变量泵-液压缸；变量泵-液压马达；阀-液压缸-变量泵-液压马达

3.其它：步近式力矩马达

4.3 动力元件参数选择

动力元件是伺服系统的关键元件。它的一个主要作用是在整个工作循环中使负载按要求的速度运动。其次，它的主要性能参数能满足整个系统所要求的动态特性。此外，动力元件参数的选择还必须考虑与负载参数的最佳匹配，以保证系统的功耗最小，效率高。

动力元件的主要参数包括系统的供油压力、液压缸的有效面积（或液压马达排量）、伺服阀的流量。当选定液压马达作执行元件时，还应包括齿轮的传动比。

4.3.1 供油压力的选择

选用较高的供油压力，在相同输出功率条件下，可减小执行元件——液压缸的活塞面积（或液压马达的排量），因而泵和动力元件尺寸小重量轻，设备结构紧凑，同时油腔的容积减小，容积弹性模数增大，有利于提高系统的响应速度。但是随供油压力增加，由于受材料强度的限制，液压元件的尺寸和重量也有增加的趋势，元件的加工精度也要求提高，系统的造价也随之提高。同时，高压时，泄漏大，发热高，系统功率损失增加，噪声加大，元件寿命降低，维护也较困难。所以条件允许时，通常还是选用较低的供油压力。

常用的供油压力等级为7MPa到28MPa，可根据系统的要求和结构限制条件选择适当的供油压力。

4.3.2 伺服阀流量与执行元件尺寸的确定

如上所述，动力元件参数选择除应满足拖动负载和系统性能两方面的要求外，还应考虑与负载的最佳匹配。下面着重介绍与负载最佳匹配问题。

（1）动力元件的输出特性

将伺服阀的流量——压力曲线经坐标变换

绘于υ－FL平面上，所得的抛物线即为动力元件稳态时的输出特性，见图37。

图37 参数变化对动力机构输出特性的影响

a）供油压力变化；b）伺服阀容量变化；c）液压缸面积变化

图中 FL——负载力，FL=pLA；

pL——伺服阀工作压力；

A——液压缸有效面积；

υ——液压缸活塞速度，

qL——伺服阀的流量；

q0——伺服阀的空载流量；

ps——供油压力。

由图37可见，当伺服阀规格和液压缸面积不变，提高供油压力，曲线向外扩展，最大功率提高，最大功率点右移，如图37a。

当供油压力和液压缸面积不变，加大伺服阀规格，曲线变高，曲线的顶点A ps不变，最大功率提高，最大功率点不变，如图37b。

当供油压力和伺服阀规格不变，加大液压缸面积A，曲线变低，顶点右移，最大功率不变，最大功率点右移，如图37c。

（2）负载最佳匹配图解法

在负载轨迹曲线υ－FL平面上，画出动力元件输出特性曲线，调整参数，使动力元件输出特性曲线从外侧完全包围负载轨迹曲线，即可保证动力元件能够拖动负载。在图38中，曲线1、2、3代表三条动力元件的输出特性曲线。曲线2与负载轨迹最大功率点c相切，符合负载最佳匹配条件，而曲线1、3上的工作点α和b，虽能拖动负载，但效率都较低。

（3）负载最佳匹配的解析法

参见液压动力元件的负载匹配。

（4）近似计算法

在工程设计中，设计动力元件时常采用近似计算法，即按最大负载力FLmax选择动力元件。在动力元件输出特性曲线上，限定

FLmax≤pLA=

，并认为负载力、最大速度和最大加速度是同时出现的，这样液压缸的有效面积可按下式计算：

（37）

图38 动力元件与负载匹配图形

按式37求得A值后，可计算负载流量qL，即可根据阀的压降从伺服阀样本上选择合适的伺服阀。近似计算法应用简便，然而是偏于保守的计算方法。采用这种方法可以保证系统的性能，但传递效率稍低。

（5）按液压固有频率选择动力元件

对功率和负载很小的液压伺服系统来说，功率损耗不是主要问题，可以根据系统要求的液压固有频率来确定动力元件。

四边滑阀控制的液压缸，其活塞的有效面积为

（38）

二边滑阀控制的液压缸，其活塞的有效面积为

（39）

液压固有频率ωh可以按系统要求频宽的（5～10）倍来确定。对一些干扰力大，负载轨迹形状比较复杂的系统，不能按上述的几种方法计算动力元件，只能通过作图法来确定动力元件。

计算阀控液压马达组合的动力元件时，只要将上述计算方法中液压缸的有效面积A换成液压马达的排量D，负载力FL换成负载力矩TL，负载速度换成液压马达的角速度 ，就可以得到相应的计算公式。当系统采用了减速机构时，应注意把负载惯量、负载力、负载的位移、速度、加速度等参数都转换到液压马达的轴上才能作为计算的参数。减速机构传动比选择的原则是：在满足液压固有频率的要求下，传动比最小，这就是最佳传动比。

4.3.3 伺服阀的选择

根据所确定的供油压力ps和由负载流量qL（即要求伺服阀输出的流量）计算得到的伺服阀空载流量q0，即可由伺服阀样本确定伺服阀的规格。因为伺服阀输出流量是限制系统频宽的一个重要因素，所以伺服阀流量应留有余量。通常可取15%左右的负载流量作为伺服阀的流量储备。

除了流量参数外，在选择伺服阀时，还应考虑以下因素：

1）伺服阀的流量增益线性好。在位置控制系统中，一般选用零开口的流量阀，因为这类阀具有较高的压力增益，可使动力元件有较大的刚度，并可提高系统的快速性与控制精度。

2）伺服阀的频宽应满足系统频宽的要求。一般伺服阀的频宽应大于系统频宽的5倍，以减小伺服阀对系统响应特性的影响。

3）伺服阀的零点漂移、温度漂移和不灵敏区应尽量小，保证由此引起的系统误差不超出设计要求。

4）其它要求，如对零位泄漏、抗污染能力、电功率、寿命和价格等，都有一定要求。

4.3.4 执行元件的选择

液压伺服系统的执行元件是整个控制系统的关键部件，直接影响系统性能的好坏。执行元件的选择与设计，除了按本节所述的方法确定液压缸有效面积A（或液压马达排量D）的最佳值外，还涉及密封、强度、摩擦阻力、安装结构等问题。

4.4 反馈传感器的选择

根据所检测的物理量，反馈传感器可分为位移传感器、速度传感器、加速度传感器和力（或压力）传感器。它们分别用于不同类型的液压伺服系统，作为系统的反馈元件。闭环控制系统的控制精度主要决定于系统的给定元件和反馈元件的精度，因此合理选择反馈传感器十分重要。

传感器的频宽一般应选择为控制系统频宽的5～10倍，这是为了给系统提供被测量的瞬时真值，减少相位滞后。传感器的频宽对一般系统都能满足要求，因此传感器的传递函数可近似按比例环节来考虑。

4.5 确定系统方块图

根据系统原理图及系统各环节的传递函数，即可构成系统的方块图。根据系统的方块图可直接写出系统开环传递函数。阀控液压缸和阀控液压马达控制系统二者的传递函数具有相同的结构形式，只要把相应的符号变换一下即可。

4.6 绘制系统开环波德图并确定开环增益

系统的动态计算与分析在这里是采用频率法。首先根据系统的传递函数，求出波德图。在绘制波德图时，需要确定系统的开环增益K。

改变系统的开环增益K时，开环波德图上幅频曲线只升高或降低一个常数，曲线的形状不变，其相频曲线也不变。波德图上幅频曲线的低频段、穿越频率以及幅值增益裕量分别反映了闭环系统的稳态精度、截止频率及系统的稳定性。所以可根据闭环系统所要求的稳态精度、频宽以及相对稳定性，在开环波德图上调整幅频曲线位置的高低，来获得与闭环系统要求相适应的K值。

4.6.1 由系统的稳态精度要求确定K

由控制原理可知，不同类型控制系统的稳态精度决定于系统的开环增益。因此，可以由系统对稳态精度的要求和系统的类型计算得到系统应具有的开环增益K。

4.6.2由系统的频宽要求确定K

分析二阶或三阶系统特性与波德图的关系知道，当ζh和K/ωh都很小时，可近似认为系统的频宽等于开环对数幅值曲线的穿越频率，即ω-3dB≈ωc，所以可绘制对数幅频曲线，使ωc在数值上等于系统要求的ω-3dB值，如图39所示。由此图可得K值。

图39 由ω-3dB绘制开环对数幅频特性

a）0型系统；b）I型系统

4.6.3 由系统相对稳定性确定K

系统相对稳定性可用幅值裕量和相位裕量来表示。根据系统要求的幅值裕量和相位裕量来绘制开环波德图，同样也可以得到K。见图40。

实际上通过作图来确定系统的开环增益K，往往要综合考虑，尽可能同时满足系统的几项主要性能指标。

4.7 系统静动态品质分析及确定校正特性

在确定了系统传递函数的各项参数后，可通过闭环波德图或时域响应过渡过程曲线或参数计算对系统的各项静动态指标和误差进行校核。如设计的系统性能不满足要求，则应调整参数，重复上述计算或采用校正环节对系统进行补偿，改变系统的开环频率特性，直到满足系统的要求。

4.8 仿真分析

在系统的传递函数初步确定后，可以通过计算机对该系统进行数字仿真，以求得最佳设计。目前有关于数字仿真的商用软件，如Matlab软件，很适合仿真分析。

随着电控系统的日益复杂，车载网络是现代汽车电子技术发展的必然趋势。下面是我带来的关于汽车车载网络的应用论文的内容，欢迎阅读参考!

汽车车载网络的应用论文篇1：《浅谈汽车车载网络的应用》

　一、引言

　随着汽车工业日新月异的发展，现代汽车上使用了大量的电子控制装置，许多中高档轿车上采用了十几个甚至二十几个电控单元，而每一个电控单元都需要与相关的多个传感器和执行器发生通讯，并且各控制单元间也需要进行信息交换，如果每项信息都通过各自独立的数据线进行传输，这样会导致电控单元针脚数增加，整个电控系统的线束和插接件也会增加，故障率也会增加等诸多问题。

　为了简化线路，提高各电控单元之间的通信速度，降低故障频率，一种新型的数据网络CAN数据总线应运而生。CAN总线具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强;在自动化电子领域的汽车发动机控制部件、传感器、抗滑系统等应用中，CAN的位速率可高达1Mbps。同时，它可以廉价地用于交通运载工具电气系统中。

　二、CAN总线简介

　CAN，全称为?Controller Area Network?，即控制器局域网，是由ISO定义的串行通讯总线，主要用来实现车载各电控单元之间的信息交换，形成车载网络系统， CAN数据总线又称为CAN?BUS总线。它具有信息共享，减少了导线数量，大大减轻配线束的重量，控制单元和控制单元插脚最小化，提高可靠性和可维修性等优点。

　CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通信，在车载各电子控制装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络。其工作采用单片机作为直接控制单元，用于对传感器和执行部件的直接控制。每个单片机都是控制网络上的一个节点，一辆汽车不管有多少块电控单元，不管信息容量有多大，每块电控单元都只需引出两条导线共同接在节点上，这两条导线就称作数据总线(Bus)。CAN数据总线中数据传递就像一个电话会议，一个电话用户就相当于控制单元，它将数据?讲入?网络中，其他用户通过网络?接听?数据，对这组数据感兴趣的用户就会利用数据，不感兴趣的用户可以忽略该数据。

　一个由CAN总线构成的单一网络中，理论上可以挂接无数个节点，但实际应用中，所挂接的节点数目会受到网络硬件的电气特性或延迟时间的限制。使用计算机网络进行通信的前提是，各电控单元必须使用和解读相同的?电子语言?，这种语言称?协议?。汽车电脑网络常见的传输协议有多种，为了并实现与众多的控制与测试仪器之间的数据交换，就必须制定标准的通信协议。随着CAN在各种领域的应用和推广，1991年9月Philips Semiconductors制定并发布了CAN技术规范(Version 2.0)。该技术包括A和B两部分。2.0A给出了CAN报文标准格式，而2.0B给出了标准的和扩展的两种格式。1993年11月ISO颁布了道路交通运输工具?数据信息交换?高速通信局域网国际标准ISO 11898，为控制局域网的标准化和规范化铺平了道路。美国的汽车工程学会SAE 2000年提出的J 1939，成为货车和客车中控制器局域网的通用标准。

　三、CAN-BUS数据总线的组成与结构

　CAN-BUS系统主要包括以下部件：CAN控制器、CAN收发器、CAN-BUS数据传输线和CAN-BUS终端电阻。：

　1.CAN控制器，CAN收发器

　CAN-BUS上的每个控制单元中均设有一个CAN控制器和一个CAN收发器。CAN控制器主要用来接收微处理器传来的信息，对这些信息进行处理并传给CAN收发器，同时CAN控制器也接收来自CAN收发器传来的数据，对这些数据进行处理，并传给控制单元的微处理器。

　CAN收发器用来接收CAN控制器送来的数据，并将其发送到CAN数据传输总线上，同时CAN收发器也接收CAN数据总线上的数据，并将其传给CAN控制器。

　2.数据总线终端电阻

　CAN-BUS数据总线两端通过终端电阻连接，终端电阻可以防止数据在到达线路终端后象回声一样返回，并因此而干扰原始数据，从而保证了数据的正确传送，终端电阻装在控制单元内。

　3.数据传输总线

　数据传输总线大部分车型用的是两条双向数据线，分为高位﹝CAN-H﹞和低位﹝CAN-L﹞数据线。为了防止外界电磁波干扰和向外辐射，两条数据线缠绕在一起，要求至少每2.5cm就要扭绞一次，两条线上的电位是相反的，电压的和总等于常值。

　四、车载网络的应用分类

　车载网络按照应用加以划分，大致可以分为4个系统：车身系统、动力传动系统、安全系统、信息系统。

　1.动力传动系统

　在动力传动系统内，动力传动系统模块的位置比较集中，可固定在一处，利用网络将发动机舱内设置的模块连接起来。在将汽车的主要因素?跑、停止与拐弯这些功能用网络连接起来时，就需要高速网络。

　动力CAN数据总线一般连接3块电脑，它们是发动机、ABS/EDL及自动变速器电脑(动力CAN数据总线实际可以连接安全气囊、四轮驱动与组合仪表等电脑)。总线可以同时传递10组数据，发动机电脑5组、ABS/EDL电脑3组和自动变速器电脑2组。数据总线以500Kbit/s速率传递数据，每一数据组传递大约需要0.25ms，每一电控单元7~20ms发送一次数据。优先权顺序为ABS/EDL电控单元?发动机电控单元?自动变速器电控单元。

　在动力传动系统中，数据传递应尽可能快速，以便及时利用数据，所以需要一个高性能的发送器，高速发送器会加快点火系统间的数据传递，这样使接收到的数据立即应用到下一个点火脉冲中去。CAN数据总线连接点通常置于控制单元外部的线束中，在特殊情况下，连接点也可能设在发动机电控单元内部。

　2.车身系统

　与动力传动系统相比，汽车上的各处都配置有车身系统的部件。因此，线束变长，容易受到干扰的影响。为了防干扰应尽量降低通信速度。在车身系统中，因为人机接口的模块、节点的数量增加，通信速度控制将不是问题，但成本相对增加，对此，人们正在摸索更廉价的解决方案，目前常常采用直连总线及辅助总线。

　舒适CAN数据总线连接一般连接七个控制单元，包括中央控制单元、车前车后各一个受控单元及四个车门的控制单元。舒适CAN数据传递有七大功能：中控门锁、电动窗、照明开关、空调、组合仪表、后视境加热及自诊断功能。控制单元的各条传输线以星状形式汇聚一点。这样做的好处是：如果一个控制单元发生故障，其他控制单元仍可发送各自的数据。该系统使经过车门的导线数量减少，线路变得简单。如果线路中某处出现对地短路，对正极短路或线路间短路，CAN系统会立即转为应急模式运行或转为单线模式运行。

　数据总线以62.5Kbit/s速率传递数据，每一组数据传递大约需要1ms，每个电控单元20ms发送一次数据。优先权顺序为：中央控制单元?驾驶员侧车门控制单元?前排乘客侧车门控制单元?左后车门控制单元?右后车门控制单元。由于舒适系统中的数据可以用较低的速率传递，所以发送器性能比动力传动系统发送器的性能低。

　整个汽车车身系统电路主要有三大块：主控单元电路、受控单元电路、门控单元电路。

　主控单元按收开关信号之后，先进行分析处理，然后通过CAN总线把控制指令发送给各受控端，各受控端响应后作出相应的动作。车前、车后控制端只接收主控端的指令，按主控端的要求执行，并把执行的结果反馈给主控端。门控单元不但通过CAN总接收主控端的指令，还接收车门上的开关信号输入。根据指令和开关信号，门控单元会做出相应动作，然后把执行结果发往主控单元。

　(1)安全系统

　这是指根据多个传感器的信息使安全气囊启动的系统，由于安全系统涉及到人的生命安全，加之在汽车中气囊数目很多，碰撞传感器多等原因，要求安全系统必须具备通信速度快、通信可靠性高等特点。

　(2)信息系统

　信息系统在车上的应用很广泛，例如车载电话、音响等系统的应用。对信息系统通信总线的要求是：容量大、通信速度非常高。通信媒体一般采用光纤或铜线，因为此两种介质传输的速度非常快，能满足信息系统的高速化需求。

　五、CAN总线技术在汽车中应用的关键技术

　利用CAN总线构建一个车内网络，需要解决的关键技术问题有：

　(1)总线传输信息的速率、容量、优先等级、节点容量等技术问题

　(2)高电磁干扰环境下的可靠数据传输

　(3)确定最大传输时的延时大小

　(4)网络的容错技术

　(5)网络的监控和故障诊断功能

　(6)实时控制网络的时间特性

　(7)安装与维护中的布线

　(8)网络节点的增加与软硬件更新(可扩展性)

　六、结束语

　CAN总线作为一种可靠的汽车计算机网络总线，现已开始在先进的汽车上得到应用，从而使得各汽车计算机控制单元能够通过CAN总线共享所有的信息和资源，以达到简化布线、减少传感器数量、避免控制功能重复、提高系统可靠性和可维护性、降低成本、更好地匹配和协调各个控制系统之目的，随着汽车电子技术的发展，具有高度灵活性、简单的扩展性、优良的抗干扰性和纠错能力的CAN总线通信协议必将在汽车电控系统中得到更广泛的应用。

　参考文献：

　[1] 王箴.CAN总线在汽车中应用[N].中国汽车报.2004.

　[2] 邬宽明.CAN总线原理和应用系统设计.航空航天大学出版社.1996.

　[3] 周震.基于CAN总线的车身控制模块.南京航空航天大学.2005.

　[4] 李刚炎，于翔鹏.CAN总线技术及其在汽车中的应用.中国科技论文在线.

　[5] 杨维俊.汽车车载网络系统.北京：机械工业出版社.2006.

　[6] 李东江，张大成.汽车车载网络系统原理与检修.北京：机械工业出版社.2005.

汽车车载 网络技术 论文篇2：《试谈现代汽车车载网络技术》

　为了解决汽车自动化程度提高和控制系统稳定性的矛盾,20世纪80年代,业界引入了车载网络,使用车载网络降低线束的使用量,能提高控制系统的稳定性,对于控制整车的成本也具有积极的作用[2]。笔者结合自身的工作实践,对现代汽车车载网络技术进行了分析和探讨,以期推动车载网络技术的发展。

　1常见的车载网络技术

　车载网路技术的发展和应用大幅的简化了汽车线路,降低了线束的用量,同时车载网络技术也提高了信息传输的速度,增强了汽车控制系统的稳定性和可靠性[3]。不同的汽车制造商发展了很多的车载网络技术,不同类型的车载网络需要通过网关进行信号的解析交换,使不同的网络类型能够相互协调,保证车辆各系统正常运转[4]。

　控制器局域网(CAN)是国际上应用最广泛的网络总线之一,其数据信息传输速度最大可达1Mbit/s,采用双绞线作为传输介质,属于中速网络,在现实应用中能向控制器局域网中接入很多的电子器件,大幅降低线束用量,目前控制器局域网主要应用于汽车电子信息中心、故障诊断等,具有较高的抗电磁干扰特性,在汽车整车中多应用于发动机电控单元、ABS电控单元、组合仪表电控单元等[5]。局部连接网络(LIN)信息传输速度较低为20Kbit/s,它属于低速网络,在现实应用中常作为一种辅助总线,辅助CAN总线工作,其访问方式为单主多从,目前主要应用于转向盘、车门、座椅、空调系统、防盗系统等。

　局部联结网络的先进之处在于数字信号代替了之前的模拟信号,满足了汽车对低速网络的需求。多媒体定向系统传输具有较高的数据传输速度,在低成本的条件下棋数据传输速度可达24.8Mbit/s,采用塑料光缆作为传输介质,属于高速网络,主要应用于对数据传输速度较高的汽车多媒体系统,例如连接车载导航器、无线设备、车载电话等。

　由于使用的是塑料光纤,其信号比较可靠,维护也比较简单。线控技术最初源于航空航天领域,线控技术使用电子器件将控制单元和执行器连接起来,大大减少了机械连接装置和液压连接装置的使用。线控技术属于高速网络,在汽车的安全性系统中有重要应用,线控系统能通过传感器感知车轮的转向角度,通过ECU判断并进行数据处理,提高了车轮转向的安全性。线控制动系统通过导线也能对汽车制动情况进行感知,使汽车制动系统的反应的速度和感知灵敏度得到大幅度提高。D2B总线技术是针对汽车多媒体和通信需求开发的一种车载网络技术,采用光纤为传输介质,传输速度快,属于高速网络,可连接多媒体设备、语音电控单元等。D2B总线技术使用光纤进行数据传输,应用范围广,传输信号稳定性强,不受电磁、广播、辐射等干扰。

　2车载网络的应用

　车身系统的部件分布在汽车装置的各处,如果使用线束则线束较长,容易受到广播、电磁等其他信号的干扰,为了避免其他信号的干扰,在工程实践应用中通常采用降低通信速度来解决,由于车身系统组成复杂,使用了大量的人机接口的模块,相应的节点数量也比较大,通信速度控制难度不大,但是会提高汽车整车的组装成本,目前车载网络技术在车身系统的应用主要是利用直连总线和辅助总线来完成信号的传递。控制器局域网(CAN)的数据总线上一般连接有中央控制单元、四个车门的控制单元和车前车后各有一个控制单元等七个控制单元,实现对中控门锁、电动车窗、照明、空调系统等部件的控制。

　其网络形式为星状形式,单一控制单元的故障不影响整个网络的使用,其他控制单元仍能够收发数据,提高了控制系统的稳定性。动力传动系统作为汽车控制系统的核心,需要对汽车的启动、运行、停止、拐弯等进行监测和控制,这对数据传输速度有较高的要求,需要使用高速网络。现代汽车的动力CAN数据总线一般连接发动机、ABS/EDL和自动变速器三块电脑,CAN数据总线能同时传输10组数据,在动力传动系统中要求数据传递尽可能的快,所以常使用高性能的发送器,以便于点火系统间数据高速度传输。

　安全系统是指汽车的安全气囊启动系统,目前已成为小型汽车的标准配置,安全系统要实现对驾乘人员的有效保护,必须要多外界的碰撞等突发情况做出快速的反应,由于汽车的安全气囊设置较多,感知外界碰撞强度的碰撞传感器也较多,所以对通信速度和传输可靠性要求较高。信息系统是近年来在汽车上应用较多的新技术,主要是为了满足驾乘人员的车载电话、音响、倒车雷达、多媒体等功能的使用,由于需要的通信容量大、速度快,所以一般使用光纤,其传输速度能有效满足汽车信息系统的要求。

　3车载网络技术的发展趋势

　3.1汽车线控技术的发展

　汽车线控技术的应用有效解决了传统的机械连接和液压连接反馈时间长,装置结构复杂等缺点,使用线控技术可以有效的减少液压和机械控制装置,提高控制系统的稳定性和灵敏度,有利于为汽车的重新设计和布局优化提供空间。目前线控技术在汽车控制和汽车制动系统中已经得到了广泛使用,未来在汽车的远程控制、防抱死等领域将发挥积极的作用。

　3.2汽车光纤技术的发展

　汽车光纤技术具有通信容量大、传输速度快、抗干扰能力强等特点,能有效满足动力传输系统对数据传输高速度的要求,能满足信息系统传输容量大的需要,必将在未来的汽车控制系统中得到应用。同时,光纤传输技术允许有较高的数据传输速率和较高的信噪比,在汽车发动机实时控制、车辆状态监测和通断负载的开关控制等方面有重要的应用。

　4结语

　综上所述,汽车车载网络技术的发展和应用符合汽车自动化、智能化和节能化的发展方向,提高了汽车控制系统的灵敏度和稳定性,为汽车的布局优化和重新设计提高了空间,并且大大降低了整车制造成本,提升了现代汽车的技术水平。

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