#電動(dòng)汽車車載網(wǎng)絡(luò)綜述2

1、電動(dòng)汽車車載網(wǎng)絡(luò)引言汽車技術(shù)發(fā)展到今天， 很多新型電氣設(shè)備得到了大量應(yīng)用， 尤其是電動(dòng)汽車 的電氣系統(tǒng)已經(jīng)變成了一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)。 為了滿足電動(dòng)汽車各子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性 要求，需要對(duì)公共數(shù)據(jù)實(shí)行共享電動(dòng)汽車作為清潔綠色的新能源汽車 , 將在未來交通體系中發(fā)揮越來越重要 的作用。汽車中電器的技術(shù)含量和數(shù)量是衡景汽車性能的一個(gè)重要標(biāo)志。 汽車電器技 術(shù)含量和數(shù)量的增加， 意味著汽車性能的提高。 但汽車電器的增加， 同樣使汽車 電器之間的信息交且橋梁線束和與其配套的電器接插件數(shù)量成倍上升。在 1955年平均一輛汽車所用線束總長度為 45 米。為了在提高性能與控制線束數(shù)量 之問尋求一種有效的解決途徑， 在

2、 20 世紀(jì) 80年代初，出現(xiàn)了一種基于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò) 的車內(nèi)信息交互方式車載網(wǎng)絡(luò)。一、汽車車載網(wǎng)絡(luò)的組成車載網(wǎng)絡(luò)按照應(yīng)用加以劃分，大致可以分為 4 個(gè)系統(tǒng)：車身系統(tǒng)，動(dòng)力傳 動(dòng)系統(tǒng)、安全系統(tǒng)和信息系統(tǒng)。圖 1 奧迪 A4 的車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)車身系統(tǒng)電路主要有三大塊：主控單元電路、受控單元電路、 門控單元電路。主控單元按收開關(guān)信號(hào)之后， 先進(jìn)行分析處理， 然后通過 CAN總線把控制指令發(fā) 送給各受控端， 各受控端晌應(yīng)后作出相應(yīng)的動(dòng)作。 車前、 車后控制端只接收主拄 端的指令， 按主控端的要求執(zhí)行， 并把執(zhí)行的結(jié)果反饋給主控端。 門控單元不但 通過總接收主控端的指令， 還接收車門上的開關(guān)信號(hào)輸入。 根據(jù)指

3、令和開關(guān)信號(hào)， 門控單元會(huì)做出相應(yīng)動(dòng)作，然后把執(zhí)行結(jié)果發(fā)往主控單元。在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)， 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)模塊的位置比較集中， 可固定在一處， 利 用網(wǎng)絡(luò)將發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)設(shè)置的模塊連接起來。在將汽車的主要因素一跑、停止 與拐彎這些功能用網(wǎng)絡(luò)連接起來時(shí)， 就需要較高速的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度。 動(dòng)力數(shù)據(jù)總 線一般連接 3塊電腦，它們是發(fā)動(dòng)機(jī)、 ABSEDL及自動(dòng)變速器電腦 （動(dòng)力 CAN數(shù) 據(jù)總線實(shí)際可以連接安全氣囊、四輪驅(qū)動(dòng)與組合儀表等電腦 ） ?？偩€可以同時(shí)傳 遞 10 組數(shù)據(jù)，發(fā)動(dòng)機(jī)電腦 5 組、ABSEDL電腦 3 組和自動(dòng)變速器電腦 2 組。數(shù) 據(jù)總線以 500Kbit s 速率傳遞數(shù)據(jù)，每一數(shù)據(jù)組傳遞大

4、約需要 0.25ms，每一電 控單元 7-20ms發(fā)送一次數(shù)據(jù)。優(yōu)先權(quán)順序?yàn)?ABSEDL電控單元 - 發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元 - 自動(dòng)變速器電控單元因此，線束變長， 而且容易受到干擾的影響。 為了防干擾應(yīng)盡量降低通信速 度，但隨著安全系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的發(fā)展高速傳輸成為必然的趨勢(shì)。 且人機(jī)接口的 模塊、節(jié)點(diǎn)的數(shù)量增加， 通信速度控制及成本相對(duì)增加， 使人們不得不摸索更加 高速、安全、廉價(jià)的解決方案。此時(shí)，汽車總線的概念被提出，總線技術(shù)可以大 大提高汽車電器控制的安全性、 可靠性，降低汽車電子電控系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)成本 和故障率。二、汽車車載網(wǎng)絡(luò)分類及其發(fā)展趨勢(shì)汽車車載網(wǎng)絡(luò)的分類目前存在的多種汽車網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，

5、SAE車輛網(wǎng)絡(luò)委員會(huì)將汽車數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)劃分 為 A、B、C 三類：A 類面向傳感器 / 執(zhí)行器控制的低速網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸位速率通常只有 1-10 kbps 。主要應(yīng)用于電動(dòng)門窗、座椅調(diào)節(jié)、燈光照明等控制。在 A類網(wǎng)絡(luò)中 存有多種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，目前正在逐步興起的是 LIN( Local Interconnect Network ) 總線， LIN 是面向低端通訊的一種協(xié)議，主要應(yīng)用在通信速率要求不高的場合， 通過單總線的方式來實(shí)現(xiàn)。B類面向獨(dú)立模塊間數(shù)據(jù)共享的中速網(wǎng)絡(luò)， 位速率一般為 10-100 kbps。 主要應(yīng)用于電子車輛信息中心故障診斷、 儀表顯示、 安全氣囊等系統(tǒng)， 以減少冗 余的傳感器和其他

6、 電 子部件 。 B 類網(wǎng) 絡(luò)系統(tǒng) 標(biāo)準(zhǔn)主要包 括控制 器局域網(wǎng) ( Controller Area Network，CAN)協(xié)議、車輛局域網(wǎng)( Vehicle Area Network ， VAN)協(xié)議以及汽車工程師協(xié)會(huì)( Society of Automotive Engineers ， SAE)的 SAE J1850 協(xié)議。在容錯(cuò)性能和故障診斷方面， CAN具有明顯的優(yōu)勢(shì)，因此在汽 車內(nèi)部的動(dòng)力電子系統(tǒng)等對(duì)實(shí)時(shí)性和可靠性要求較高的領(lǐng)域占有不可替代的地 位；考慮到成本因素， VAN也在汽車網(wǎng)絡(luò)中占有一席之地，特別適用于車身電子 系統(tǒng)等對(duì)實(shí)時(shí)性和可靠性要求相對(duì)較低，網(wǎng)絡(luò)上的某些節(jié)點(diǎn)功能比較簡

7、單的場 合；SAE J1850由于其通信速率上的限制已逐漸被淘汰。C類面向高速、實(shí)時(shí)閉環(huán)控制的多路傳輸網(wǎng)，最高位速率可達(dá)1 Mbps，主要用于懸架控制、牽引控制、先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)控制、 ABS等系統(tǒng)，以簡化分布式控 制和進(jìn)一步減少車身線束。在 C類標(biāo)準(zhǔn)中，歐洲的汽車制造商從 1992 年以來，基本上采用的都是高速通訊的 CAN總線標(biāo)準(zhǔn) ISO11898，它可支持高達(dá) 1Mb/s 的 各種通訊速率；而從 1994以來 SAEJ 1939則廣泛用于卡車、大客車、建筑設(shè)備、 農(nóng)業(yè)機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域的高速通訊，其通訊速率為 250kb/s 。另外還有是面向多媒體應(yīng)用、高速信息流傳輸?shù)母咝阅芫W(wǎng)絡(luò)，位速率一般 在

8、2Mb/s 以上，目前已有位速率達(dá)到 400Mb/s的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)， 800Mb/s 的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn) 也在研究使用。 這類網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要連接汽車內(nèi)部用于多媒體功能的電子設(shè)備， 包 括了語音系統(tǒng)、車載電話、音響、電視、車載計(jì)算機(jī)和 GPS等系統(tǒng)。一般來說，汽車通信網(wǎng)絡(luò)可以劃分為四個(gè)不同的領(lǐng)域， 每個(gè)領(lǐng)域都有其獨(dú)特 的要求：信息娛樂系統(tǒng) : 此領(lǐng)域的通信要求高速率和高帶寬，有時(shí)會(huì)是無線傳輸。 目前主流應(yīng)用協(xié)議有 MOS；T高安全的線控系統(tǒng) : 由于此領(lǐng)域涉及安全性很高的剎車和導(dǎo)向系統(tǒng)， 所以 它的通信要求高容錯(cuò)性、高可靠性和高實(shí)時(shí)性?？梢钥紤]的協(xié)議有TTCAN、FlexRay、TTP等；車身控制系統(tǒng) : 在

9、這個(gè)領(lǐng)域 CAN協(xié)議己經(jīng)有了二十多年的應(yīng)用積累， 其中 包括傳統(tǒng)的車身控制和傳動(dòng)控制；低端控制系統(tǒng) : 此系統(tǒng)包括那些僅需要簡單串行通信的 ECU(Electronic Control Unit) 電子控制單元，比如控制后視鏡和車門的智能傳感器以及激勵(lì)器 等，這應(yīng)該是 LIN 總線最適合的應(yīng)用領(lǐng)域。圖2 車上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)價(jià)格及傳輸速度分布車載網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)在國外，目前汽車網(wǎng)絡(luò)總線技術(shù)已經(jīng)成為乘用車和商用車的標(biāo)準(zhǔn)配置， 其中 CAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用相當(dāng)普及。在歐洲， 80%的轎車不同程度上使用了該技術(shù) ; 在美 洲，汽車以使用 J1850 居多，具有代表性的有福特使用的 41.6KbpsJ1850 和通

10、 用、克萊斯勒使用的 10.4KbpsJ1850，但從趨勢(shì)看正逐步往 CAN技術(shù)轉(zhuǎn)移。目前國內(nèi)使用總線技術(shù)的車型幾乎全部使用 CAN總線。CAN總線開始在奧迪 A6、奧迪 A4、寶來、帕薩特 BS、波羅、菲亞特派力奧、菲亞特西耶那、寶馬等 產(chǎn)品上出現(xiàn)，主要應(yīng)用在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、安全系統(tǒng) （ABS、EBD、ASR、 ESP等） 和 車身系統(tǒng) （門、窗、空調(diào)、燈光、鎖、座椅等 ） 。相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用也帶動(dòng)了我國網(wǎng) 絡(luò)總線研發(fā)能力迅速提高， 整車企業(yè)可以介入網(wǎng)絡(luò)總線相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究和制 定，但關(guān)鍵的總線技術(shù)還掌握在國外供應(yīng)商手上。X-by-Wire ，即線控操作， 是未來汽車的發(fā)展方向。 該技術(shù)來源于

11、飛機(jī)制造， 基本思想就是用電子控制系統(tǒng)代替機(jī)械控制系統(tǒng)，減輕重量，提高可靠性，如 Steer-by-Wire ，Brake-by-Wire 等。由于整個(gè)設(shè)計(jì)思想涉及動(dòng)力、制動(dòng)、方向 控制等關(guān)鍵功能，對(duì)汽車網(wǎng)絡(luò)也就提出了不同要求。在未來的 5 - 10 年里， X-by-Wire 技術(shù)將使傳統(tǒng)的汽車機(jī)械系統(tǒng)變成通過高速容錯(cuò)通信總線與高性能 CPU 相連的電氣系統(tǒng)。我國對(duì)于電動(dòng)汽車車用總線技術(shù)的研究，主要分為兩個(gè)階段 : 即功能實(shí)現(xiàn)階 段和性能完善階段。 目前國內(nèi)第一階段的工作已基本完成， 基于 CAN總線的自主 研發(fā)技術(shù)己經(jīng)在新能源汽車上取得成功應(yīng)用。 我國的汽車企業(yè)、高校和科研院所， 如一汽集

12、團(tuán)、上汽集團(tuán)、長安汽車公司、奇瑞汽車公司、清華大學(xué)、北京理工大 學(xué)、北京交通大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、中科院、中國汽車研究中心等 200 多家單位投入 了大量的人力、財(cái)力研發(fā)電動(dòng)汽車。三、CAN總線在電動(dòng)汽車中的運(yùn)用3.1 總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的第一步， 也是實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ)， 它 對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能、 可靠性和通信費(fèi)用等都有很大影響。 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)按照幾何圖形 的形狀可分為 5 種類型 : 總線型拓?fù)?、環(huán)形拓?fù)洹⑿切瓮負(fù)?、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蜆湫瓮?撲，這些形狀也可以混合構(gòu)成混合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 由于電動(dòng)汽車汽車的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)可歸 納為通訊距離短、網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度要求不高、擴(kuò)展性要求高及實(shí)施性可靠性要求高

13、?？紤]其特點(diǎn)，可以綜合比較出總線型的結(jié)構(gòu)是最適合車用網(wǎng)絡(luò)體系的圖 3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)CAN是一種多主方式的串行通訊總線，位速率高，抗電磁干擾性強(qiáng)，能夠檢 測(cè)出產(chǎn)生的任何錯(cuò)誤。 它具有優(yōu)先權(quán)和仲裁功能， 多個(gè)控制模塊通過 CAN控制器 掛到 CAN-bus上，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有單獨(dú)的通信處理能力， 形成多主機(jī)局部網(wǎng)絡(luò)。 其 可靠性和實(shí)時(shí)性遠(yuǎn)高于普通的通信技術(shù)。CAN 總線框架目前汽車設(shè)計(jì)中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)， 采用兩條 CAN網(wǎng)絡(luò)，一條用于動(dòng)力系統(tǒng)的高速 CAN，速率為 250 Kb-1 Mb/s；另一條應(yīng)用于車身系統(tǒng)的低速 CAN，速率為 10 Kb-125 Kb/s 。高速 CAN主要連接對(duì)象是發(fā)動(dòng)機(jī)控制器

14、、 變速箱、 ABS控制器、助力轉(zhuǎn)向， 安全氣囊控制器等。 低速 CAN主要連接和控制的汽車內(nèi)外部照明、 燈光信號(hào)、 空 調(diào)、組合儀表等其他低速電子控制單元。圖4 奧迪A4的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖電動(dòng)汽車區(qū)別于傳統(tǒng)的燃油汽車， 既要考慮到其自身的獨(dú)特性， 又要考慮其 與一般汽車的共性。 電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)汽車最大的區(qū)別就是用電能來驅(qū)動(dòng)， 即用電 池或電機(jī)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)， 而對(duì)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制和對(duì)電池的管理正是電動(dòng)汽 車的關(guān)鍵技術(shù)。CAN 總線協(xié)議CAN遵從ISO/0SI 標(biāo)準(zhǔn)模型（圖2.1 所示） ，按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模型， CAN協(xié)議定義了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。應(yīng)用層協(xié)議在 CAN2.O中沒有定義，但很多組織針對(duì)

15、 不同的應(yīng)用需求制定了適用于不同領(lǐng)域的應(yīng)用層協(xié)議。表 1 CAN 通信模型的分層結(jié)構(gòu)應(yīng)用層提供到低層的用戶接口表示層提供數(shù)據(jù)格式化和代碼轉(zhuǎn)換會(huì)話層處理進(jìn)程之間的協(xié)調(diào)傳輸層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸控制網(wǎng)絡(luò)層在相鄰節(jié)點(diǎn)間轉(zhuǎn)發(fā)分租直到目的站數(shù)據(jù)鏈路層提供計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)之間可靠的數(shù)據(jù)傳輸物理層在計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)之間傳送位流圖 5 CAN 總線的網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)但考慮到電動(dòng)汽車的特殊性， 以上幾個(gè)協(xié)議都不能完全適用于電動(dòng)汽車 CAN 網(wǎng)絡(luò)。為統(tǒng)一和規(guī)范電動(dòng)汽車在研發(fā)、 試運(yùn)營及產(chǎn)業(yè)化過程中 CAN網(wǎng)絡(luò)上各節(jié)點(diǎn) 進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)的物理連接和通信協(xié)議，需要針對(duì)電動(dòng)汽車具體CAN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，自主制定相應(yīng)的通信協(xié)議。當(dāng) CAN-Bus網(wǎng)

16、絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)目不多，或者所有節(jié)點(diǎn)基本上都由用戶自行設(shè)計(jì)， 不需要與其他廠商設(shè)備進(jìn)行接口時(shí)，用戶只需要規(guī)定一個(gè)簡單的通信協(xié)議; 但當(dāng)CAN-Bus在某一行業(yè)廣泛應(yīng)用時(shí)， 必須考慮到各種 CAN廠商設(shè)備的互用性和互換 性，需要標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議為 CAN網(wǎng)絡(luò)提供標(biāo)準(zhǔn)的、統(tǒng)一的通信模式。在制定 CAN應(yīng)用層協(xié)議時(shí)主要考慮以下幾個(gè)方面 :通訊內(nèi)容的確定標(biāo)識(shí)符功分配數(shù)據(jù)格式定義CAN 總線發(fā)展前景CAN總線作為一種可靠的汽車計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)總線， 現(xiàn)已開始在先進(jìn)的汽車上得 到應(yīng)用，從而使得各汽車計(jì)算機(jī)控制單元能夠通過 CAN總線共享所有的信息和資 源，以達(dá)到簡化布線、減少傳感器數(shù)量、避免控制功能重復(fù)、提高系統(tǒng)可靠

17、性和 可維護(hù)性、 降低成本、更好地匹配和協(xié)調(diào)各個(gè)控制系統(tǒng)之目的， 隨著汽車電子技 術(shù)的發(fā)展，具有高度靈活性、簡單的擴(kuò)展性、優(yōu)良的抗干擾性和糾錯(cuò)能力的 CAN 總線通信協(xié)議必將在汽車電控系統(tǒng)中得到更廣泛的應(yīng)用。三、嵌入式車載監(jiān)控終端的硬件和軟件設(shè)計(jì)3.1 車身控制系統(tǒng)硬件 車身控制模塊是為了滿足車身控制架構(gòu)的擴(kuò)展需求而設(shè)計(jì)的， 它包括 1 個(gè)連接電影的接口、 2個(gè) CAN網(wǎng)絡(luò)的接口， 1個(gè)短程的 RF接受器及一些高電流硅開關(guān)輸出和 20 多個(gè)開關(guān)輸入。圖 6 車身控制模塊硬件框圖例如便攜式工控機(jī) Apollo150 具有抗干擾和減震設(shè)計(jì)， 適合于車載使用。 它具有一體化的液晶顯示屏和鍵盤鼠標(biāo)設(shè)計(jì)

18、，便于人機(jī)界面設(shè)計(jì);通過 USB2.0 接口連接 U 盤進(jìn)行存儲(chǔ)，保證車載環(huán)境下大量數(shù)據(jù)的可靠存儲(chǔ)。3.2 操作系統(tǒng)般情況下，嵌入式操作系統(tǒng)可分為兩類 : 一類是面向控制和通信等領(lǐng)域的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，如 WindRiver 公司的 VxWorkers、ISI 的 pSOS、QNX系統(tǒng)軟件公司的 QNX等；另一類是面向消費(fèi)電子產(chǎn)品的非實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，這類產(chǎn)品包括個(gè)人數(shù)字助理、移動(dòng)電話、機(jī)頂盒、電子書及網(wǎng)絡(luò)電話等。目前從市場占有率來說，國 內(nèi) 在 嵌 入 式領(lǐng) 域 主 要 使 用 的 操 作 系 統(tǒng) VxWorkers ，WindowsCE，操作系統(tǒng)說明開發(fā)商典型運(yùn)用Windows CE模塊化設(shè)計(jì)允許

19、它對(duì)于 從掌上電腦到專用的工Mierosof從掌上電腦到專用的工 業(yè)控制器EmbeddedLinux及 Paim05 。表 2 常見嵌入式操作系統(tǒng)業(yè)控制器的用戶電子設(shè) 備進(jìn)行定制Windows XP Embedded桌面的嵌入式版本， 可裁 剪Mierosof工業(yè)控制器和 ATM等有 交流電源的環(huán)境Embedded Linux開源操作系統(tǒng)的嵌入式 版本工業(yè)控制器和手機(jī)SymbianSymbian 由愛立信、 諾基 亞和摩托羅拉等共同出 資。以開發(fā)和供應(yīng)現(xiàn)金、 開放以及標(biāo)準(zhǔn)的手機(jī)操 作系統(tǒng) Symbian OS 為目 標(biāo)Symbian手機(jī)VxWorks嵌入式開發(fā)環(huán)境的關(guān)鍵 組成部分、良好的持續(xù)發(fā)

20、 展能力、高性能的內(nèi)核以 及友好的開發(fā)環(huán)境WindRiver用于防抱死剎車系統(tǒng)到 其他的關(guān)鍵任務(wù)Plam OS有開放式的操作系統(tǒng)應(yīng) 用程序接口，開發(fā)商可以 根據(jù)需要自行開發(fā)所需 要的應(yīng)用程序3com公司曾經(jīng)運(yùn)用于 PDA市場通過對(duì)以上各類嵌入式操作系統(tǒng)特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行比較，可以看出Windows CE 操作系統(tǒng)應(yīng)用極為廣泛，幾乎覆蓋了生活中的所有智能電子設(shè)備， 如掌上 PDA、移動(dòng)計(jì)算設(shè)備、電視機(jī)頂盒、數(shù)字電視、車載電腦、數(shù)字相機(jī)、家 庭自動(dòng)化系統(tǒng)、 消費(fèi)電子設(shè)備、 工業(yè)自動(dòng)化儀表與醫(yī)療儀器等等。 與其他嵌入式 操作系統(tǒng)相比， Windows CE又為開發(fā)人員提供了友好的開發(fā)工具，可幫助開發(fā)

21、 人員簡化開發(fā)流程并提高開發(fā)效率。與 PC機(jī)上的應(yīng)用程序開發(fā)不同，如果要開發(fā)一個(gè)嵌入式系統(tǒng)，硬件開發(fā)和 軟件開發(fā)都是必須考慮的內(nèi)容。 從嵌入式軟件開發(fā)過程來說需要做的工作主要有 以下幾個(gè)方面 :驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)平臺(tái)定制應(yīng)用程序開發(fā)四、車載網(wǎng)絡(luò)的仿真和驗(yàn)證車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開發(fā)是一個(gè) V 型流程，有兩個(gè)環(huán)節(jié)需要用在仿真和驗(yàn)證，通 過仿真和測(cè)試來完成車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)驗(yàn)證。對(duì)實(shí)時(shí)性分析來說，我們通常叫 OPNET ，實(shí)時(shí)特性分析對(duì)要求比較高的是車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基本功能要求，可以采 用定性分析方法，更多采用定量分析法，有測(cè)量法，數(shù)學(xué)分析法、仿真模擬法。 還有 CANoe 進(jìn)行實(shí)時(shí)性仿真分析，通過建模采用這個(gè)工具證明是有

22、效的，可以 完成車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分析， 這是特定概率分布下車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性仿真與分析 圖，得到一些數(shù)據(jù)與測(cè)量對(duì)比可以滿足要求。 要進(jìn)行功能仿真， 電動(dòng)汽車制動(dòng)系 統(tǒng)仿真，主要是仿真駕駛員意圖和執(zhí)行力的問題， 響應(yīng)時(shí)間和能否達(dá)到制動(dòng)效能， 比如說制動(dòng)距離和制動(dòng)時(shí)間，這就可以采用 Simulink 進(jìn)行仿真，要建立正確的 數(shù)學(xué)模型才可以仿真， 這也是最有效的仿真方法。 除此以外， 也可以把這個(gè)車載 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能、性能和網(wǎng)絡(luò)性能同時(shí)進(jìn)行仿真，這個(gè)叫基于 CANoE-Matlab 的 聯(lián)合仿真， 采用這樣一種方式仿真， 既可以檢驗(yàn)它的功能是否達(dá)到要求， 同時(shí)也 可以考驗(yàn)它的網(wǎng)絡(luò)性能是否達(dá)到了要求。車載

23、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)測(cè)試一般分為三個(gè)測(cè)試： 1、單獨(dú) ECU 測(cè)試，保證它是符合 要求。 2、通過硬件在環(huán)測(cè)試仿真， 3、通過實(shí)車測(cè)試。汽車實(shí)車考驗(yàn)是非常重 要的。目前車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠?qū)Ｓ脺y(cè)試有Vehicle Spy 和 CANoe，這是基于Vehicle Spy 的車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件在環(huán)測(cè)試平臺(tái)， 專門使用 neo 的軟件進(jìn)行仿真， 這是仿真基本平臺(tái)要求， 構(gòu)建一個(gè)虛擬系統(tǒng)， 通過報(bào)文配置、 面板配置來做到測(cè) 試的工作。結(jié)語 隨著汽車對(duì)安全，節(jié)能、環(huán)保、舒適要求的提高，多功能以及精確控制使得 汽車電子控制單元大量引入。 各電子控制單元之間需要數(shù)據(jù)信息共享以及大量的 控制信號(hào)實(shí)時(shí)交換，使得車載網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生。 雖然歐美汽車已大量使用車載網(wǎng)絡(luò)， 但在我