基于CAN总线的汽车信息平台的数据获取

发布时间：2020-07-13 07:18

【摘要】：目前,汽车越来越多的与计算机系统和通讯技术联系在了一起,为汽车提供一个方便实用的信息平台已经成为一个研究的热点。如何为汽乍信息平台提供足够的信息是本文关注的主要内容。CAN总线是目前主流的汽车内部总线,设计和实现基于CAN的车内智能节点与适配器,将可以为汽车提供更多的电子设备,使汽车更为安全和环保。本文针对汽车信息平台的数据获取进行了研究,就智能节点和适配器的设计与实现进行了阐述。论文主要做了如下几方面的工作。 (1)设计并实现了基于CAN总线的智能节点。为了从汽车上采集到必要的数据,在汽车内添加一些智能节点是目前通用的方法。智能节点的设计需要根据其功能从芯片选择、电路设计、固件设计等几个方面来完成。本文阐述了如何使用微控制器P89C52、CAN控制器SJA1000和CAN收发器TJA1050设计出一个价格低廉的智能节点。 (2)设计并实现了USB-CAN适配器。为车载计算机设计合适的接口电路或适配器对于实现设备间的连接是非常重要的,MCF51JM128是一款集成度较高的微控制器,它内部集成有CAN控制器模块MSCAN、USB控制器USB OTG等多个模块。使用该处理器可以方便的开发出具有USB转CAN功能的设备,通过该设备可以轻松实现车载计算机与汽车内部CAN网络的通讯,进而实现车载计算机对汽车的控制和信息采集。设备的正常使用还需要有驱动程序的配合,在Linux系统中,使用系统提供的USB驱动框架,结合设备的具体实现可以容易的开发出该设备的驱动。 (3)设计并实现了汽车信息平台的实验环境,对汽车信息平台的数据获取进行了测试。使用iCAN教学开发平台来模拟汽车内部网络,使用安装有Meego IVI操作系统的工控机模拟车载计算机,并搭建了远程服务器来实现汽车信息平台,在该平台上对数据的获取进行了测试。
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP273;TP368.12
【图文】：

汽车车身,电子信息技术,产品,控制器局域网

图2一l电子信息技术产品在汽车上的应用2.1.2汽车总线目前，世界上有多达十几种车辆网络标准，其中最主要的有:控制器局域网CAN(ControllerAreaNetwork)、局域网互联协议LIN(LoealIntereormeetprotocol)、车辆多媒体网络MOST(MediaOrientedSystemsTransport)和FlexRay。CAN即控制器局域网，是一种能有效分布式控制和实时控制的串行通讯网络。LIN是一种低成本的串行通一讯网络，主要应用在速率要求不高的场合。例如车身电控单元的集成、智能执行器和传感器到车身主体网络的连接，以及汽车中的分布式电子系统控制。LIN属于低端网络，同CAN相结合构成汽车车身分层网络结构，其主干网络由CAN来构成，而用LIN担任局部的通信任务。MOST网络使用光纤作为物理层的传输介质，可以连接视听设备、通信设备以及信息服务设

系统结构图,汽车网络,系统结构图,总线

125kbPs到1M’bPs之间，主要应用在汽车的动力总成的控制上;D类是面向多媒体信息的高速传输网络，通信数率大于IMbPs，主要应用于车载视频、音频以及导航系统上【’9]。下图2一2为典型汽车总线结构图。f发动扫L竹理为{白适应巡航}f卞动悬架)f变速箱}l模块{l抓引jlJ模块{(抓引j日布莫块){抓川jJJ模块)石七速CANf氏速CAN(车身中央)}HAvC气候){转向柱/点火){驾驶员座椅)戈抓引川模块{气模块;l模块{t模块)L工N总线LIN总线LIN总线〔噩巫〕〔噩盔〕〔贾噩〔豆更〕L工N总线LIN总线LIN总线LIN总线f，，，、检测)f多媒、、关汀店翁蓄志青、t网关)飞‘言息通讯模块’叹、二二巫二{FlexRayMOST图2一2典型汽车网络系统结构图CAN是德国BOSCH公司为解决现代汽车中众多的控制器和设备之间的数据交换而开发的串行数据通信协议{20一2‘]。它具有通信数率高、实时性好、可靠性

汽车信息,平台框架,车载系统

反馈和服务，它的另一个主要功能是向车载系统发布新的bundle，实现车载系统的生命周期管理(安装，卸载，自动升级)。如图2一3所示，汽车信息平台由如下几部分构成:1.汽车平台的OSGi框架和其上的各种 OSGibundle。车载系统安装有OSGi平台，以及提供汽车诊断、通讯和导航等各种功能的 OSGibundle。服务器端的服务机构可以添加、删除或更新相应的bundle，在车载系统维护或升级时，OSGi平台可以经远程的方式实现对相应bundfe的自动安装、卸载或升级。同时，更丰富的服务功能可以通过有生命周期的软件服务来实

【引证文献】