網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在汽車上的運(yùn)用汽車工程專業(yè)

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1、） 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在汽車上的運(yùn)用 摘 要 在最近15年的時(shí)間里，由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和和汽車本身的進(jìn)步，用戶對(duì)汽車的智能性、安全性、舒適性以及環(huán)保性等各種性能的要求不斷的提高。為了擴(kuò)展市場(chǎng)，滿足客戶需求，各種電子線束和電氣設(shè)備與日俱增，使得汽車，特別是橋車（由于空間的局限）在布線越來(lái)越困難。另外，電子電子接插點(diǎn)的數(shù)量越來(lái)越多的問(wèn)題，使得汽車在行駛的過(guò)程中出現(xiàn)與其相關(guān)的很多故障以及比較難以診斷的問(wèn)題。尤其是豐田車，收回率很高，這些大部分是電子電器設(shè)備的不斷增多引起的。 為了解決以上的問(wèn)題，很多高檔車型的開(kāi)發(fā)之后已經(jīng)逐步開(kāi)始廣泛地運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。本文將會(huì)詳細(xì)介紹網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在汽車中的基本運(yùn)用以

2、及原理也通過(guò)對(duì)車輛安全系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)、通信及導(dǎo)航系統(tǒng)反應(yīng)汽車與現(xiàn)代信息技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，強(qiáng)調(diào)的是智能化、網(wǎng)絡(luò)化是汽車發(fā)展的必然趨勢(shì)。 關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 現(xiàn)代科技 發(fā)展方向 遠(yuǎn)程監(jiān)控 Network technology using in the car Abstract In the last 15 years time, as network technology and the progress and the vehicle itself, users of the smart car, safety, comfort an

3、d environmental protection requirements various of ability continuously improve. In order to expand the market to meet customer demand, a variety of electronic wiring and electrical equipment increasing, making cars, especially the bridge car (due to space limitations) in the wiring more difficult.

4、In addition, electronic point of an increasing number of electronic patch over the problem, making the process of moving car appears associated with the many Guzhang and Bijiao difficult to diagnose the problem. Toyota in particular, a high recovery rate, which most of the growing electrical and ele

5、ctronic equipment caused. To solve the above problems, some high-end models of development have been gradually begun after extensive use of computer network technology. This article will explain the details of Network Technology in the basic use of the car and also through the principle of vehicle

6、 safety systems, network, communication and navigation system response vehicle and combination of modern information technology, emphasizing that the intelligent network is the vehicle development inevitable trend. Key words: Network technology Modern science and technology Development RMON

7、 目 錄 前 言………………………………………………………………………1 第1章 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展與基本原理………………………………………… 1.1節(jié) 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展 1.2節(jié) 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基本原理 第2章 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在汽車上的運(yùn)用……………………………………. 5 2.1節(jié) 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)汽車上的優(yōu)越性………………………………………… 5 2.2節(jié) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)用可以管理更多的信息 2.3節(jié) 薩拉-畢加索汽車網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用 第3章 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的科技成果及未來(lái)展望 結(jié) 論 7 附 錄 8 參考文獻(xiàn) 9 致 謝 10 21

8、 前 言 近15年里，由于用戶對(duì)汽車舒適性的要求越來(lái)越高，各種設(shè)備與日俱增，也廣泛運(yùn)用于汽車上。例如：自動(dòng)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、駕駛員座椅自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、換碟機(jī)的多碟CD音響系統(tǒng)、密碼防盜系統(tǒng)、自動(dòng)變數(shù)系統(tǒng)、主動(dòng)懸架系統(tǒng)等等。另外，因?yàn)槿藗儗?duì)安全性的要求性提到，汽車也隨之出現(xiàn)了ABS制動(dòng)防抱死系統(tǒng)以及防滑系統(tǒng)，汽車前后防撞雷達(dá)報(bào)警系統(tǒng)等也隨之運(yùn)用，到達(dá)2000年的時(shí)候，汽車所裝備的各種電子電器設(shè)備的成本大概約為整車成本的30%之多，而且這樣的趨勢(shì)在不斷的發(fā)展。 列表1和列表2【見(jiàn)附錄】 分別表示為20世紀(jì)60年代到90年代汽車上的電子束的接插點(diǎn)數(shù)與長(zhǎng)度的增長(zhǎng)情況。

9、從表中可以體現(xiàn)出1965年后汽車電子設(shè)備是一個(gè)突飛猛漲的時(shí)代。當(dāng)生活進(jìn)入21世紀(jì)隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及與發(fā)展，計(jì)算器、傳感器、執(zhí)行器組成的控制系統(tǒng)更是得到了廣泛的運(yùn)用。在以前傳統(tǒng)的汽車?yán)锩?，每個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)一定需要一個(gè)專用的計(jì)算器單元?，F(xiàn)在計(jì)算機(jī)、執(zhí)行器、傳感器和實(shí)現(xiàn)各種控制需要的各種計(jì)算機(jī)單元之間的數(shù)據(jù)通信，讓汽車上接插點(diǎn)數(shù)量和線束長(zhǎng)度不斷的劇增，這樣對(duì)汽車在有限的空間內(nèi)如何布置這些電器是一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。 在剛剛之前提到的，線束長(zhǎng)度和接插點(diǎn)數(shù)量的與日俱增，使得線路的布置在汽車上越來(lái)越難。分析不難得出：第一，因?yàn)榭臻g的制約。 車就那么大，要想把那么多的線束和接插點(diǎn)布置好是一件不容易的事情

10、。例如，上個(gè)世紀(jì)的90年代末的時(shí)候，僅僅在駕駛員座椅前儀表的電子線束就已經(jīng)達(dá)到了300根以上；第二，線束增加，線束設(shè)計(jì)就會(huì)越來(lái)越復(fù)雜。除了計(jì)算機(jī)單元、執(zhí)行器和傳感器連接的復(fù)雜性需要考慮之外呢，還需要考慮不同系統(tǒng)之間是怎么通信的。例如：如何抗干擾，才能保證信號(hào)不是真；系統(tǒng)之間是怎么樣共用接地點(diǎn)，才不至于產(chǎn)生電位差；第三，由于接插點(diǎn)和線束的增多使得布線復(fù)雜，可能一下小問(wèn)題就會(huì)引起整個(gè)控制系統(tǒng)功能的失效；第四，巨大數(shù)量的電線束和接插件使得汽車的制造成本和時(shí)間成本變得不斷升高。綜上所述，如果能將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到汽車上就能解決上述難題，因此網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的開(kāi)發(fā)變得尤為重要。 從在汽車發(fā)展坎坷的道路上，網(wǎng)

11、絡(luò)技術(shù)的發(fā)展還有著它艱巨的使命。例如，我們未普及性地將汽車連接至Internet。從安全性上，我們未將汽車發(fā)生故障、發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)通過(guò)GPS經(jīng)度、緯度和高度的定位信息自動(dòng)發(fā)送警方或醫(yī)院親人尋求幫助；無(wú)人駕駛與GPS的結(jié)合，如發(fā)信息給汽車高速一個(gè)地點(diǎn)讓汽車自動(dòng)行駛過(guò)去等。我們未將各部分零部件的精準(zhǔn)使用壽命通過(guò)傳感器發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)的個(gè)人資料庫(kù)里面提醒等等。在娛樂(lè)上，我們還在使用CD，買歌碟來(lái)播放，這樣不夠經(jīng)濟(jì)；還在使用MP3從電腦上先下載然后再拿到汽車上用的麻煩。 當(dāng)將來(lái)不久的無(wú)人駕駛與遠(yuǎn)程監(jiān)控的運(yùn)用：通過(guò)手機(jī)或者電腦告訴汽車，讓汽車自動(dòng)開(kāi)往某個(gè)地點(diǎn)去接送朋友或者接送自己。 這些偉大

12、而又可行的設(shè)想不得不由我們這代人甚至幾代人為此而艱辛的探索和奮斗。 第1章 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運(yùn)用的基本原理 1.1節(jié) 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展史 為了提高信號(hào)的利用率，要求大批的數(shù)據(jù)在不同的電子單元中得到共享，因此在汽車上不斷增加線束長(zhǎng)度和接插點(diǎn)的個(gè)數(shù)，由此增加了很多難題。例如故障診斷變得復(fù)雜，汽車空間變小使得外型設(shè)計(jì)受到一定程度的制約，線束過(guò)多成本過(guò)高，安全性降低等等。傳統(tǒng)的電子系統(tǒng)大多采用的是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的單一通信方式，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足目前用戶的需求。針對(duì)以上的問(wèn)題，針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。 從1980年起，汽車內(nèi)開(kāi)始裝網(wǎng)絡(luò)，這是網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始的里程碑。首先是豐田

13、公司在世紀(jì)牌汽車上最早采用了電纜的車門(mén)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了多節(jié)點(diǎn)的連接。這種系統(tǒng)采用的是集中控制方法，車身電子控制單元ECU對(duì)各個(gè)車門(mén)的門(mén)鎖、玻璃窗進(jìn)行控制。這就是早起網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)用，采用的光纜系統(tǒng)。 到上世紀(jì)86年至89年間，在車身系統(tǒng)上裝了銅線的網(wǎng)絡(luò)。通用公司的車燈控制系統(tǒng)正處于批量生產(chǎn)的階段。與此同時(shí)，德國(guó)bosch公司提出了汽車局域網(wǎng)的一種基本協(xié)議——CAN。此協(xié)議為控制器局域網(wǎng)controller area network，到目前為止控制系統(tǒng)局域網(wǎng)中CAN也是運(yùn)用得最為廣見(jiàn)的。接下來(lái)，美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)提出了J1850。 日本也隨后提出各式的網(wǎng)絡(luò)方案。豐田、三菱、Nissan、本田以

14、及馬自達(dá)公司都已經(jīng)處于批量生產(chǎn)的階段，但沒(méi)有統(tǒng)一的為車身系統(tǒng)為主的控制方式。歐洲國(guó)建的廠家基本上采用CAN，同時(shí)打廣告、發(fā)表文章介紹大型CAN網(wǎng)絡(luò)的車型。由于他們都是采用CAN的協(xié)議，從而證明CAN在汽車網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的優(yōu)越性。 今后，當(dāng)對(duì)汽車引入只能系統(tǒng)也稱ITS時(shí)，由于要與車外交換數(shù)據(jù)，所以在信息系統(tǒng)中將采用更大容量的網(wǎng)絡(luò)。例如，DDB/Optical, MOST(Media Oriented System Transport),IEEE1394等。 1.2節(jié) 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基本原理 汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的提出到1989年以來(lái)，到目前為止，已經(jīng)形成了多種網(wǎng)絡(luò)基本標(biāo)準(zhǔn)。迄今存在的多種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，它

15、們所側(cè)重的功能性不同。二十世紀(jì)九十年代中期，美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)（SAE）按照汽車上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能由低到高將其劃分為A級(jí)、B級(jí)、C級(jí)網(wǎng)絡(luò)，D級(jí)以上沒(méi)有定義，詳見(jiàn)表3【見(jiàn)附錄】 A級(jí)網(wǎng)絡(luò)主要應(yīng)用于要求價(jià)格低，數(shù)據(jù)傳輸速度、實(shí)時(shí)性、可靠性要求較低的情況，如車身系統(tǒng)的車門(mén)窗和后備箱等系統(tǒng)；也作為一些傳感器級(jí)和執(zhí)行器級(jí)的底層局部連接網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)這些網(wǎng)絡(luò)協(xié)議目前發(fā)展和使用的狀況，A類網(wǎng)絡(luò)主要協(xié)議是TTP／A(Time Triggered Protocol／C1ass A和LIN(local interconnect network)。 B級(jí)網(wǎng)絡(luò)用于對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速度要求較高的系統(tǒng)，包括一些車身控制系統(tǒng)、

16、儀表盤(pán)和一些低檔的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)以及故障診斷系統(tǒng)(ODB)等。目前看來(lái)，B類網(wǎng)絡(luò)的主流協(xié)議為CAN(ISO11898-3)、SAEJ1850，VAN(vehicle area network)。 C級(jí)網(wǎng)絡(luò)主要用于可靠性和實(shí)時(shí)性要求較高的系統(tǒng)，如高檔的發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)、一些線控系統(tǒng)等。目前，C類網(wǎng)絡(luò)中的主流協(xié)議包括高速CAN(ISO11898-2)、正在發(fā)展中的TTP／C、F1exRay等協(xié)議。 最近幾年，隨著汽車電子技術(shù)的高速發(fā)展，世界各大汽車公司、電子元器件及各科研機(jī)構(gòu)根據(jù)電子技術(shù)和汽車應(yīng)用的發(fā)展推出了許多新的車用通信協(xié)議，到目前為止大約有40多種，現(xiàn)在已經(jīng)難

17、以將基于這些新協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)都?xì)w類到SAE定義的3類網(wǎng)絡(luò)中去、綜合考慮功能和位傳輸速率等因素，現(xiàn)有的汽車通信網(wǎng)絡(luò)大致可劃分為5類，沿襲SAE分類，又新劃分D、E級(jí)網(wǎng)絡(luò)。 D類網(wǎng)絡(luò)主要面向多媒體、導(dǎo)航系統(tǒng)等，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的位傳輸速率在250kbit/s～400 kbit/s之間。目前，該網(wǎng)絡(luò)的主流協(xié)議為DDB(Domestic Digital Bus)或MOST(Media Oriented Systems Transport)。 E類網(wǎng)絡(luò)主要是面向乘員的安全系統(tǒng)，主要應(yīng)用于車輛被動(dòng)安全領(lǐng)域。在E類網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場(chǎng)合中可能存在2條或多條總線。，該網(wǎng)絡(luò)的主要協(xié)議為Byteflight。 在

18、今天的汽車上，作為一種典型應(yīng)用，車體和舒適性模塊都連接到CAN總線上，并借助于LIN總線進(jìn)行外圍設(shè)備控制。而汽車高速控制系統(tǒng)，通常會(huì)使用高速CAN總線連接在一起。遠(yuǎn)程信息處理和多媒體連接需要高速互連，視頻傳輸又需要同步數(shù)據(jù)流格式，這些都可由DDB(Domestic Digital Bus)或 MOST(Media Oriented Systems Transport)協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)。無(wú)線通信則采用藍(lán)牙技術(shù)(B1uetooth)技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。 如果要在汽車上應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)的控制功能，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同控制控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)之間的信息通訊，基本原理也是最最重要的原理就是

19、運(yùn)用計(jì)算機(jī)總線技術(shù)，把汽車上的各種各樣的計(jì)算器控制單元重新組建成汽車上的局域網(wǎng)，并且通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳遞數(shù)據(jù)流，實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)之間的信息傳遞和共享，同時(shí)減少傳統(tǒng)且車電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的線束和接插件。 人們將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)逐漸運(yùn)用到汽車上，這樣的研發(fā)過(guò)程的初始階段中，因?yàn)椴煌膰?guó)家、不同的汽車制造開(kāi)發(fā)公司對(duì)汽車都采取相對(duì)獨(dú)立和相對(duì)保密的政策。但一般來(lái)說(shuō)都是由一個(gè)國(guó)際的幾個(gè)汽車開(kāi)發(fā)公司共同開(kāi)發(fā)，技術(shù)分享等。所以，到2005年統(tǒng)計(jì)時(shí)，形成多種各不相同的汽車局域網(wǎng)絡(luò)總線。以下為常見(jiàn)的5種分別為： （1） J1850：福特、通用和克萊斯勒三大汽車公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)和共用的總線。盡管美國(guó)三大汽車公司共用一種汽車計(jì)算

20、機(jī)網(wǎng)絡(luò)總線，但是，由于每個(gè)公司所用的計(jì)算機(jī)通信協(xié)議是不相同的，因此，其汽車計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)也是不相同的。 （2）CAN 總線：為德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的總線。開(kāi)始是由德國(guó)博世BOSCH公司開(kāi)發(fā)，多用于機(jī)器人控制。因CAN 總線的數(shù)據(jù)傳輸速率高，目前很多高檔轎車仍然將CAN總線作為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。 （3）A 總線：德國(guó)大眾公司專用的汽車計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)總線。 （4）專門(mén)的解決方案：德國(guó)的寶馬（BMW）和日本的一些汽車公司采用了自己專門(mén)的解決方案，等等。 （5）VAN 總線：為法國(guó)汽車標(biāo)準(zhǔn)化總線。雷諾汽車公司和標(biāo)致集團(tuán)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的汽車計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)總線。同樣，法國(guó)的雷諾公司和法國(guó)標(biāo)致集團(tuán)共用VAN 汽車計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)總

21、線，但是二個(gè)公司計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所用的通信協(xié)議不相同，使得它們的汽車計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)也不相同。 【在目前汽車技術(shù)的運(yùn)用之中，電子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用尤為突出，汽車電子化的程度越來(lái)越高】 在現(xiàn)代汽車技術(shù)中，電子技術(shù)及控制技術(shù)的應(yīng)用尤為突出，汽車電子化的程度越來(lái)越高，特別是集成電路、 微機(jī)控制技術(shù)出現(xiàn)以后，在擴(kuò)張電子系統(tǒng)各部分功能的同時(shí)，減小電子裝置體積和質(zhì)量，并推動(dòng)了傳感器、 執(zhí)行機(jī)構(gòu)、 顯示裝置及控制技術(shù)的發(fā)展。 這不但改變了汽車工業(yè)的面貌，而且是汽車的結(jié)構(gòu)和性能煥然一新。汽車的動(dòng)力性、 燃油經(jīng)濟(jì)性，安全可靠性、 乘坐舒適性，以及廢氣排放和噪聲控制等諸方面都得到了顯著地改善和提高。 電子技術(shù)的飛速

22、發(fā)展和汽車相關(guān)法規(guī)（節(jié)能、 安全、 排放等）的建立，是汽車電子控制技術(shù)形成與發(fā)展的兩大主要因素。汽車電子控制技術(shù)形成、發(fā)展和未來(lái)趨勢(shì)過(guò)程可分為4個(gè)階段。 第一階段： 20 世紀(jì)60年代中至 70 年代末，汽車電子技術(shù)萌芽及初級(jí)發(fā)展階段。 特點(diǎn)是主要改善了汽車單個(gè)零部件的性能，代表技術(shù)為電子收音機(jī)、 發(fā)電機(jī)硅整流器、 電壓調(diào)節(jié)器、 晶體管無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火，來(lái)是采用電子控制燃油噴射。但這些電子系統(tǒng)多為分立電子器件構(gòu)成，體積大，可靠性不高。當(dāng)時(shí)這些技術(shù)的應(yīng)用，存在的共同問(wèn)題是價(jià)格昂貴，可靠性差，復(fù)雜的電路使他們的維修費(fèi)用也很高，因而沒(méi)用得到推廣應(yīng)用。 第二個(gè)階段： 20世紀(jì) 70 年代末到90 年代中

23、期，是汽車電子技術(shù)的大發(fā)展階段，特點(diǎn)是有了一定綜合性的電子控制系統(tǒng)，這一階段的代表技術(shù)有發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)、 自動(dòng)變速器、 ABS，電控懸架、 電控轉(zhuǎn)向、 電子儀表和娛樂(lè)設(shè)備等。 第三個(gè)階段： 20世紀(jì) 90 年代中期至今，電子裝置成為汽車設(shè)計(jì)中必不可少的裝置。這個(gè)階段的特點(diǎn)是以大規(guī)模集成電路和控制局域網(wǎng)（CAN ）為特征的迅速發(fā)展的汽車綜合電子控制技術(shù)，是一種多學(xué)科的綜合性新興技術(shù)。20 世紀(jì)90年代以后以后，汽車電子技術(shù)進(jìn)入廣泛應(yīng)用階段，幾乎滲透了汽車的各個(gè)組成部分。 例如：在動(dòng)力控制方面，發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)，增加了變速箱的控制功能，組成了動(dòng)力傳動(dòng)控制系統(tǒng)控制；在汽車主動(dòng)安全方面，制動(dòng)防抱死

24、系統(tǒng)又增加了牽引力控制系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)控制的功能；在車輛穩(wěn)定性方面，有車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)、 強(qiáng)化車輛穩(wěn)定性系統(tǒng)以及智能懸架控制系統(tǒng)；在被動(dòng)安全控制方面，發(fā)展了安全帶和安全氣囊的綜合控制技術(shù)。智能巡航控制，也稱自適應(yīng)巡航控制，包括制動(dòng)防抱死系統(tǒng)、 牽引力控制系統(tǒng)及車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)。駕駛員即使沒(méi)有踩制動(dòng)踏板， ACC也能在必要的時(shí)刻自動(dòng)完成制動(dòng)的操作。由于汽車上的電子控制裝置越來(lái)越多，車上的線束就變得非常粗大。為了減少導(dǎo)線的數(shù)量，控制器局網(wǎng)總線技術(shù)在此期間有了很大發(fā)展。 CAN總線將各種汽車電子裝置連接成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。 在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，各控制裝置獨(dú)立運(yùn)行，完成各自的控制功能，同時(shí)還可以通過(guò)通信線為

25、其它控制裝置提供數(shù)據(jù)服務(wù)。 第四個(gè)階段：無(wú)線寬帶的接駁——人性化實(shí)現(xiàn)。的各種傳感器信息的收集，整合與分析。并將信息發(fā)送到服務(wù)器，服務(wù)器經(jīng)過(guò)處理計(jì)算再反饋給客戶。通過(guò)GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)與政府機(jī)關(guān)接駁來(lái)確保乘客安全、捉拿犯罪、及時(shí)處理交通事故搶救人員。等等高智能化的人性化服務(wù)。 從上述4個(gè)發(fā)展階段來(lái)看，汽車電子技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)如下： （1 ）汽車電子控制技術(shù)從單一的控制逐漸發(fā)展到綜合控制，如點(diǎn)火時(shí)刻、 燃油噴射、 怠速控制、 排氣再循環(huán)。 （2）電子技術(shù)從發(fā)動(dòng)機(jī)控制擴(kuò)展到汽車的各個(gè)組成部分，如制動(dòng)防抱死系統(tǒng)、 自動(dòng)變速系統(tǒng)，信息顯示系統(tǒng)等。 （3）從汽車本身到融入外部社會(huì)環(huán)境 （4）從汽

26、車接駁Internet、衛(wèi)星終端，實(shí)現(xiàn)終極人性化服務(wù)。 第2章 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在汽車上的運(yùn)用 2.1節(jié) 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)汽車上的優(yōu)越性 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)用的目的有：一、降低成本在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；二、可以減少布置空間，減少汽車因布線過(guò)多引起的功能性失效。這些接插點(diǎn)和線束的復(fù)雜性僅僅只是實(shí)現(xiàn)了各個(gè)系統(tǒng)控制計(jì)算機(jī)之間的信息通訊。再之，系統(tǒng)控制計(jì)算機(jī)與與傳感器、執(zhí)行計(jì)算機(jī)指令實(shí)現(xiàn)控制過(guò)程的執(zhí)行器之間連接的接插件和線束，接插件的數(shù)量和線束的長(zhǎng)度到達(dá)了一個(gè)相當(dāng)驚人的數(shù)量。 下面是四個(gè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)為例的說(shuō)明 圖3設(shè)計(jì)方案（傳統(tǒng)式） 圖4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通

27、信設(shè)計(jì)方案 （圖3）為四個(gè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的傳統(tǒng)汽車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，僅僅是為了實(shí)現(xiàn)各種控制計(jì)算之間的一種通訊功能就需要6對(duì)線束。而在圖4中可以很容易看出來(lái)，只需要一根總線就能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中至少6對(duì)線束才能夠完成的系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信功能。這樣大大節(jié)省了成本和空間不限局限的問(wèn)題，傳遞一種信息可以減少2對(duì)線束和4對(duì)接插件。由于汽車控制系統(tǒng)之間信息的傳遞量日益增大的問(wèn)題，傳統(tǒng)汽車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的線束和接插件增多，而如果運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就可以在一根總線中傳遞多路多種信息的交換與控制，所以也簡(jiǎn)化了汽車的線束和接插件，也就是解決了線束的長(zhǎng)度和接插點(diǎn)的數(shù)量問(wèn)題。 隨著網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計(jì)方案的改進(jìn)，汽車上的

28、控制系統(tǒng)的不斷增多，為更為復(fù)雜的控制系統(tǒng)提供可行性和希望。圖5中 是某高檔轎車的復(fù)雜的控制系統(tǒng)，足以體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)這種優(yōu)越性在汽車上的運(yùn)用，控制系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)更為先進(jìn)更為復(fù)雜但同時(shí)也解決了空間布線的問(wèn)題。圖5中所看出來(lái)它的線束和接插點(diǎn)不多，不僅如此而且可以用來(lái)增加心的功能，滿足客戶需求。 圖5 某高檔橋車計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)汽車的概念是由著名的德?tīng)柛Ｆ囅到y(tǒng)、IBM公司、網(wǎng)景公司和太陽(yáng)微公司聯(lián)合提出并共同開(kāi)發(fā)，其樣品在1997年計(jì)算機(jī)產(chǎn)品展示會(huì)上首次展出。 網(wǎng)絡(luò)汽車把語(yǔ)言識(shí)別 、無(wú)線通訊 、全球衛(wèi)星定位、平視系統(tǒng)、JAVA技術(shù)、多微處理器、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、因特網(wǎng)等諸多高新技術(shù)融

29、合于一車的高度集成化 。在 21世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)汽車內(nèi)，駕駛員駕駛是很方便而容易了。當(dāng)車主坐進(jìn)汽車內(nèi)，只需發(fā)出簡(jiǎn)單的語(yǔ)言指令 ，而這一語(yǔ)言指令在語(yǔ)言識(shí)別系統(tǒng)中已將車主的聲音儲(chǔ)存，一旦確認(rèn) ,就能相應(yīng)地操縱汽車起動(dòng) 、換檔、起步甚至轉(zhuǎn)向。通過(guò)平視系統(tǒng)，在前風(fēng)窗玻璃上可顯示 出車速 、發(fā) 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 、油位等重要行車信息 ，這套平視投影系統(tǒng)還可以提供電子郵件 、電話和文字等網(wǎng)絡(luò)信息 。 2.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)用可以管理更多的信息 傳統(tǒng)的汽車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)之間傳遞的模擬信號(hào)，也是通過(guò)線束傳遞弟。模擬信號(hào)所表示的有發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、壓力、溫度、電流、電壓等等這些物理量。如圖6 由于信息的傳遞

30、是通過(guò)模擬信號(hào)的，再鑒賞線束與接插件的布置空間問(wèn)題、以及顯示儀表的布置空間的限制，各個(gè)控制系統(tǒng)之間的信息傳遞極其有限，各種各樣的信息一般不能夠提供給其他的控制系統(tǒng)共享，只能夠局限在本控制系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行管理 圖6 傳統(tǒng)的模擬量信息傳遞 圖7 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化信息傳遞 汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用了總線控制技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)總線傳遞的信息一種數(shù)字化的信號(hào)流，發(fā)出信號(hào)的計(jì)算機(jī)通過(guò)一些標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議對(duì)信號(hào)進(jìn)行解碼然后獲取相關(guān)信息。如圖7所示 所以，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)用在車上可以使得汽車上的各個(gè)控制計(jì)算機(jī)單元通過(guò)汽車上的局域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，從網(wǎng)絡(luò)上獲取所需的信息，或者將本控

31、制系統(tǒng)中的各種信息發(fā)送給其它需要該信息的控制系統(tǒng)。汽車的控制計(jì)算機(jī)可以對(duì)控制系統(tǒng)的各種各樣的信息進(jìn)行處理和管理，并通過(guò)屏幕顯出輸出給用戶，提供盡可能多的信息。如：百公里燃油消耗量、平均速度、續(xù)航里程、瞬時(shí)燃油消耗。另外，還可以對(duì)汽車局域網(wǎng)內(nèi)的各個(gè)控制系統(tǒng)所工作的一些情況進(jìn)行針對(duì)性的監(jiān)測(cè)和記錄。 2.3網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性 由于傳統(tǒng)汽車控制系統(tǒng)之間的信息傳遞是通過(guò)線束，傳遞的是模擬信號(hào)。但是模擬先好經(jīng)常受到手機(jī)輻射、電場(chǎng)和磁場(chǎng)等外界的一些干擾。例如，汽車在行駛時(shí)候由于震動(dòng)引發(fā)的接觸件的接觸不良、線束屏蔽不了電磁輻射和不同控制系統(tǒng)的接地電壓存在電壓差等等一些問(wèn)題，這些問(wèn)題會(huì)引起傳遞的信息失

32、真，導(dǎo)致的后果是：接受信息的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出錯(cuò)誤的執(zhí)行命令。 汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳遞信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)總線基本上是雙線，兩根線傳遞的是大小相等、方向相反的數(shù)字化信息流（如圖8 所示）。在汽車行駛過(guò)程中常常伴隨信息的傳遞過(guò)程，然后當(dāng)傳遞信息的過(guò)程中受到了外界干擾時(shí)，兩根線上感受到的干擾信號(hào)的強(qiáng)度基本上是相同的，接受信息的控制計(jì)算機(jī)只需要對(duì)所接收到的干擾信號(hào)進(jìn)行濾過(guò)過(guò)濾，這樣就能夠把外界的干擾降低到最低。其實(shí)，線束是影響信號(hào)的最大的難題，然后網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在汽車上的成功運(yùn)用不僅減少了線束、為汽車節(jié)省空間和降低成本，從另外一個(gè)角度講：它最大的優(yōu)越性就是可以大大降低外界電磁輻射的干擾，抗干擾能力強(qiáng)，并且補(bǔ)償接地不良等

33、問(wèn)題，保證了所傳遞的信號(hào)具有較高的可信度。此外，由于汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳遞信號(hào)的總線是雙線，當(dāng)傳遞信息的總線其中的一根出現(xiàn)故障，如短路、斷路時(shí)，信息依然可以通過(guò)剩余的一根進(jìn)行傳遞。汽車的各個(gè)控制系統(tǒng)仍然可以正常工作，不會(huì)出現(xiàn)傳統(tǒng)汽車電路中由于信號(hào)線路兩線斷一根時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法工作。由此看出，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在汽車上的運(yùn)用使得汽車在行駛過(guò)程中的可靠性大幅度的提高了 圖8 汽車計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的信息傳遞 2.3節(jié) 薩拉-畢加索汽車網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用 以薩拉-畢加索汽車為例，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)技術(shù)在該車上的成功運(yùn)用大大節(jié)省了空間，為外型上的設(shè)計(jì)提供很大的選擇型和室內(nèi)的舒適性，獲得過(guò)幽州汽車設(shè)計(jì)獎(jiǎng)。然而，畢加索最大

34、的特但是電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用了汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 。 薩拉-畢加索的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要用于舒適性方面，如衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、自動(dòng)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)等等。該車的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用的是VAN總線，如圖9所示。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，中央控制計(jì)算機(jī)與圖9所示的各種各種系統(tǒng)的控制單元直接按的信息通過(guò)VAN總線實(shí)現(xiàn)，中央控制計(jì)算機(jī)與其他子系統(tǒng)控制計(jì)算機(jī)單元，如發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)和防抱死控制系統(tǒng)之間的通信，依然是普通的線束實(shí)現(xiàn)。 圖9 某車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)示意圖 此車汽車的可以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)試試管理達(dá)到41個(gè)主要的系統(tǒng)信息，比如：燃油量、燃油消耗量、車門(mén)是否開(kāi)啟、雨刮在停車是自動(dòng)降低工作速度、后雨刮倒車時(shí)自動(dòng)工作、鑰匙防盜密碼、超速報(bào)警、

35、低溫行車提示、續(xù)航里程、保養(yǎng)里程提示，還可以監(jiān)測(cè)并記錄各個(gè)控制系統(tǒng)工作中的故障，對(duì)于重要的故障，如發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、安全氣囊和ABS等故障進(jìn)行報(bào)警提示。同事便于維修人員利用故障診斷儀讀取車輛所發(fā)生的故障，盡可能在短的時(shí)間內(nèi)排除故障。 網(wǎng)絡(luò)汽車的概念是由著名的德?tīng)柛Ｆ囅到y(tǒng)、IBM公司、網(wǎng)景公司和太陽(yáng)微公司聯(lián)合提出并共同開(kāi)發(fā)，其樣品在1997年計(jì)算機(jī)產(chǎn)品展示會(huì)上首次展出。 網(wǎng)絡(luò)汽車把語(yǔ)言識(shí)別 、無(wú)線通訊 、全球衛(wèi)星定位、平視系統(tǒng)、JAVA技術(shù)、多微處理器、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、因特網(wǎng)等諸多高新技術(shù)融合于一車的高度集成化 。在 21世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)汽車內(nèi)，駕駛員駕駛是很方便而容易了。當(dāng)車主坐進(jìn)汽車內(nèi)，只需發(fā)出簡(jiǎn)單的

36、語(yǔ)言指令 ，而這一語(yǔ)言指令在語(yǔ)言識(shí)別系統(tǒng)中已將車主的聲音儲(chǔ)存，一旦確認(rèn) ,就能相應(yīng)地操縱汽車起動(dòng) 、換檔、起步甚至轉(zhuǎn)向。通過(guò)平視系統(tǒng)，在前風(fēng)窗玻璃上可顯示 出車速 、發(fā) 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 、油位等重要行車信息 ，這套平視投影系統(tǒng)還可以提供電子郵件 、電話和文字等網(wǎng)絡(luò)信息 。 第3章 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的科技成果及未來(lái)展望 隨著現(xiàn)代電子、信息技術(shù)的飛速發(fā)展，以往汽車作為代步工具的單一功能正在向多功能方向發(fā)展，汽車與現(xiàn)代信息技術(shù)的有機(jī)結(jié)合適應(yīng)了當(dāng)今社會(huì)快節(jié)奏的生活方式，其智能化、網(wǎng)絡(luò)化是信息社會(huì)發(fā)展的必然。信息技術(shù)在汽車及交通領(lǐng)域中的應(yīng)用是基于全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）

37、、移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)以及國(guó)際網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸控制協(xié)議（TCP/IP）等技術(shù)原理，在汽車及交通領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)如數(shù)據(jù)傳遞、話音通訊、目標(biāo)跟蹤、自動(dòng)報(bào)警以及駕乘者獲取各種公眾信息、實(shí)用信息服務(wù)的功能，如果能與110、120等系統(tǒng)和各類數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合，則可實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前信息技術(shù)在汽車及交通領(lǐng)域中的應(yīng)用項(xiàng)目相當(dāng)多，發(fā)展速度可以說(shuō)是“日新月異”，大致可歸納為4個(gè)方面，即：車輛安全系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)、通訊、導(dǎo)航系統(tǒng)；智能交通系統(tǒng)和移動(dòng)多媒體系統(tǒng)。 車輛安全系統(tǒng) 1.自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng) 該系統(tǒng)通過(guò)控制車輛，在設(shè)定所希望的較低行駛速度之后，用雷達(dá)、聲納或激光波束對(duì)前方路面進(jìn)行掃描，必要時(shí)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)減小氣門(mén)開(kāi)度

38、，降低檔位，實(shí)施制動(dòng)，以保持安全車距。 2.防撞警告系統(tǒng)和撞車通告系統(tǒng) 其工作原理同自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)很相象，利用雷達(dá)、聲納和激光波束掃描潛在障礙，在即將發(fā)生撞車事故時(shí)，發(fā)生警告信號(hào)，提示司機(jī)手動(dòng)或通過(guò)電控系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行制動(dòng)。如果與GPS接收機(jī)結(jié)合使用，撞車通告系統(tǒng)還可以給救助機(jī)構(gòu)（120）提供車輛精確位置信息。這樣急救中心可以快速派車現(xiàn)場(chǎng)救護(hù)，據(jù)測(cè)算，急救者到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間比過(guò)去減少了一半。這些服務(wù)范圍可達(dá)GSM公網(wǎng)覆蓋地區(qū)，實(shí)現(xiàn)全天實(shí)時(shí)在線服務(wù)。 3.集成安全系統(tǒng) 該系統(tǒng)由幾十項(xiàng)技術(shù)構(gòu)成，包括電子設(shè)備、微控制器、傳感器等已經(jīng)或即將推出的技術(shù)與產(chǎn)品，該系統(tǒng)憑借先進(jìn)的電子和集成技術(shù)，著眼于

39、駕駛的各個(gè)環(huán)節(jié)，例如：簾式頭部氣囊、安全帶預(yù)張緊和過(guò)張緊裝置、自適應(yīng)能量吸收轉(zhuǎn)向柱、主動(dòng)膝部護(hù)膝等，從而調(diào)動(dòng)車輛上所有安全因素，為車上人員提供全面和全程的防護(hù)。 4.被盜車輛尋回系統(tǒng) 這種裝置提供了一種基于自動(dòng)車輛跟蹤的反盜竊方法。即利用Internet設(shè)定汽車警戒區(qū)域，讓汽車進(jìn)入防盜狀態(tài)，還可以消除車輛丟失的煩惱。一些被盜車輛尋回系統(tǒng)需要車主授權(quán)才能啟動(dòng)發(fā)射機(jī)來(lái)進(jìn)行自動(dòng)車輛跟蹤，而另一些系統(tǒng)則在車輛遭到入侵或未經(jīng)允許被開(kāi)走時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)發(fā)射器進(jìn)行車輛跟蹤，并使用GSM公網(wǎng)通過(guò)110迅速報(bào)警。 網(wǎng)絡(luò)、通訊、導(dǎo)航系統(tǒng) 1.網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)該系統(tǒng) 在駕駛員眼不離前進(jìn)方向、手不離轉(zhuǎn)向盤(pán)的情況下，

40、通過(guò)便攜式電腦和無(wú)繩電話接收網(wǎng)絡(luò)新聞、電子郵件和其他信息，并通過(guò)聲控傳達(dá)給駕駛員，只要觸動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)上的按鈕即可啟動(dòng)，這種車載網(wǎng)絡(luò)通訊可通過(guò)兩種方式，一是通過(guò)數(shù)字式顯示器來(lái)閱讀郵件文本，另一種是將文本文件轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音文件的形式，以電子語(yǔ)音的方式來(lái)讀出郵件內(nèi)容，郵件回復(fù)或以音頻文件的形式發(fā)出，或以語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)將其轉(zhuǎn)換為文本文件后再發(fā)送。 在商用車領(lǐng)域，進(jìn)行長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)闹匦涂ㄜ囌蔀榫W(wǎng)絡(luò)世界的一部分。在美國(guó)，許多跑長(zhǎng)途的司機(jī)都備有筆記本電腦，在許多卡車休息站和停車場(chǎng)，司機(jī)可以將車上電纜與停車場(chǎng)地面插座連接和服務(wù)系統(tǒng)相連，從而可以在駕駛室里收看電視、上網(wǎng)沖浪、收發(fā)電子郵件及打電話等。 2.電子導(dǎo)航系統(tǒng)

41、 該系統(tǒng)是在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（ＧＰＳ）基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型技術(shù)。當(dāng)今世界汽車的保有量逐年增加，給道路交通帶來(lái)了嚴(yán)重的堵塞和擁擠，成為社會(huì)環(huán)境的一大公害，也造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。修建道路，加大流通能力，雖然是解決交通擁擠的重要途徑，但一些公路發(fā)達(dá)的國(guó)家都已清醒地意識(shí)到，僅僅靠擴(kuò)建公路來(lái)解決交通擁堵問(wèn)題是很有限的，必須謀求一種高科技手段的解決辦法——汽車電子導(dǎo)航系統(tǒng)。汽車電子導(dǎo)航系統(tǒng)的原理ＧＰＳ是一種能接收定位衛(wèi)星信號(hào)，經(jīng)過(guò)微處理器計(jì)算出汽車所在精確經(jīng)度和緯度以及汽車速度和方向，并在顯示器上顯示出來(lái)的一種裝置。 在一些高檔轎車上，導(dǎo)航系統(tǒng)已不再是選裝，而成為了標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。例如豐田公司的Windom

42、、日產(chǎn)公司的Cina、本田公司的Ｌegend、奔馳公司的Ｓ級(jí)轎車、寶馬公司的新７系列和５系列轎車都裝備有這種電子導(dǎo)航系統(tǒng)。三菱汽車公司更是把導(dǎo)航系統(tǒng)作為標(biāo)配裝在了中級(jí)轎車Ｇalant上。由于汽車導(dǎo)航系統(tǒng)擴(kuò)展到更多的車型，因此在車內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)中，在儀表板上預(yù)先留出一塊15厘米左右的視頻顯示屏幕的位置，已成為常規(guī)。 智能交通系統(tǒng) 人們認(rèn)識(shí)到汽車造成的交通問(wèn)題僅靠擴(kuò)建公路的方法很難徹底解決，而尾氣排放單用排氣法規(guī)來(lái)約束，也只是從靜態(tài)方面解決問(wèn)題。還需要借助于ITS從動(dòng)態(tài)方面來(lái)解決。當(dāng)前各國(guó)對(duì)智能交通系統(tǒng)的理解不盡相同，但有一點(diǎn)是相同的，即ITS是利用高新技術(shù)特別是電子信息技術(shù)提高交通效率、保障交通

43、安全和促進(jìn)環(huán)境保護(hù)。目前的智能交通系統(tǒng)主要包括以下幾方面： 1.先進(jìn)的交通信息服務(wù)系統(tǒng)（ATIS） ATIS是建立在完善的信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上的，通過(guò)裝備在道路上、機(jī)動(dòng)車上、換乘站上、停車場(chǎng)上以及氣象中心的傳感器和傳輸設(shè)備，向交通信息中心提供全面的交通信息。ATIS對(duì)各類信息加以處理后，向社會(huì)提供實(shí)時(shí)的道路交通信息、公共交通信息、換乘信息、交通氣象信息、停車場(chǎng)信息以及與出行相關(guān)的其他信息，出行者可根據(jù)這些信息確定自己的出行方式和選擇路線。目前該系統(tǒng)基本建立在Internet上，并采用多媒體技術(shù)，使ATIS的服務(wù)功能大大加強(qiáng)，汽車可由此成為移動(dòng)的“信息單元”和“辦公室”。 2.先進(jìn)的交通管理系

44、統(tǒng)（ATMS） ATMS系統(tǒng)有一部分與ATIS共用信息采集、處理和傳輸系統(tǒng)，但是ATMS主要是給交通管理者使用的，對(duì)道路系統(tǒng)中的交通狀況、交通事故、氣象狀況和交通環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，根據(jù)收集到的信息，對(duì)交通進(jìn)行控制，如控制信號(hào)燈、發(fā)布引導(dǎo)信息、進(jìn)行道路管制、對(duì)事故進(jìn)行處理與救援等。 3.先進(jìn)的公共交通系統(tǒng)（APTS） APTS系統(tǒng)的主要功能是改善公共交通工具（包括公共汽車、地鐵、輕軌列車、城郊鐵路和城市間的長(zhǎng)途汽車等）的運(yùn)行效率，使公共交通運(yùn)輸更便捷、更經(jīng)濟(jì)、運(yùn)量更大。 4.先進(jìn)的車輛控制系統(tǒng)（AVCS） AVCS現(xiàn)處于研究完善階段，從當(dāng)前的發(fā)展看，可以分為兩個(gè)層次：一是車輛輔助安全駕

45、駛系統(tǒng)，系統(tǒng)由車載傳感器（微波雷達(dá)、激光雷達(dá)、攝像機(jī)、其他形式的傳感器等）、車載計(jì)算機(jī)和控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成，行駛中的車輛通過(guò)車載傳感器測(cè)定出與前車、周圍車輛以及與道路設(shè)施的距離，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)向駕駛員發(fā)出警報(bào)，在緊急情況下強(qiáng)制制動(dòng)車輛。二是自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，裝備了這種系統(tǒng)的汽車也稱為智能汽車，它在行駛中可以自動(dòng)導(dǎo)向，自動(dòng)檢測(cè)和回避障礙物。在智能公路上，能夠在較高的速度下自動(dòng)保持與前車的距離。 5.貨運(yùn)管理系統(tǒng) 該系統(tǒng)是以高速道路網(wǎng)和信息管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，利用物流理論進(jìn)行管理的智能化的物流管理系統(tǒng)。它綜合利用衛(wèi)星定位（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、物流信息及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有效組織貨物運(yùn)輸，提高貨運(yùn)效率。

46、 6.電子收費(fèi)系統(tǒng)（ETC） 使用者可以預(yù)交一筆通行費(fèi)，領(lǐng)到一張電子通行卡，將其安裝在汽車的指定位置，而收費(fèi)站路邊裝有電子閱讀設(shè)備，當(dāng)汽車通過(guò)收費(fèi)站時(shí)不用停車就可以支付過(guò)路費(fèi)。這種電子收費(fèi)系統(tǒng)可以使道路的通行能力提高3～5倍。 移動(dòng)多媒體系統(tǒng) 運(yùn)用移動(dòng)多媒體技術(shù)可開(kāi)發(fā)出過(guò)去無(wú)法想象的汽車娛樂(lè)系統(tǒng)，這種音響-圖像技術(shù)包括彩色液晶屏幕、游戲設(shè)備、DVD/CD播放機(jī)、電源等。移動(dòng)多媒體技術(shù)還體現(xiàn)在智能無(wú)線產(chǎn)品、遠(yuǎn)程通訊設(shè)備和信息處理產(chǎn)品等方面，其中包括提供語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)，支持多種語(yǔ)言，使駕駛者不用手動(dòng)操作娛樂(lè)系統(tǒng)，從而騰出雙手控制轉(zhuǎn)向盤(pán)。它還能將Internet的功能集成到車輛中，使人在車上就

47、可以上網(wǎng)瀏覽、收發(fā)郵件、進(jìn)行股票交易，同時(shí)采用“即插即用”的方式使汽車消費(fèi)者可以方便快捷地更換他們的多媒體產(chǎn)品，享受更豐富的全新服務(wù)。 在美國(guó)，通過(guò)路旁系統(tǒng)幫助，汽車收音機(jī)可以進(jìn)行實(shí)時(shí)交通報(bào)道、診斷和衛(wèi)星通訊。OnStar、XM衛(wèi)星收音機(jī)和Sirius衛(wèi)星收音機(jī)是汽車制造商、供應(yīng)商和經(jīng)銷商共同協(xié)作和集體智慧的結(jié)晶。 到目前為止，走在該領(lǐng)域前列的通用汽車公司已經(jīng)擁有100萬(wàn)個(gè)XM衛(wèi)星收音機(jī)簽約用戶。他們可以免費(fèi)享受70個(gè)高質(zhì)量數(shù)字商業(yè)音樂(lè)頻道以及由CNBC、FOX News、C-SPAN、NPR 和 ESPN提供的超過(guò)30個(gè)新聞、訪談、娛樂(lè)和體育頻道。其他方面，有超過(guò)20個(gè)頻道提供即時(shí)交通和

48、天氣信息；用戶可以瀏覽超過(guò)200萬(wàn)條不同信息。此外，經(jīng)過(guò)強(qiáng)化的媒體宣傳活動(dòng)，通用的OnStar實(shí)際上也已經(jīng)成為家喻戶曉的名字。用戶只需按動(dòng)一個(gè)按鈕，每天24小時(shí)，每周7天均可同在線顧問(wèn)進(jìn)行連線咨詢。該系統(tǒng)可以精確定位簽約用戶汽車的位置，并為用戶提供幫助建議。目前通用汽車在超過(guò)50個(gè)車型在汽車出廠前就安裝了OnStar系統(tǒng)。 世界各大汽車制造商們都在快馬加鞭地進(jìn)行著信息技術(shù)的應(yīng)用。盡管目前還有許多問(wèn)題尚未解決，諸如：各種軟、硬件之間的無(wú)縫銜接；制定適合汽車信息技術(shù)應(yīng)用的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)；信息系統(tǒng)如何集成等，但相信攻克這些難關(guān)指日可待?？梢灶A(yù)見(jiàn)未來(lái)汽車將不再是一個(gè)移動(dòng)的孤獨(dú)空間，而是一個(gè)快樂(lè)、安全、與外

49、界息息相關(guān)且充滿活力的“信息單元”。 結(jié) 論 論文通過(guò)介紹網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運(yùn)用的基本原理，汽車的發(fā)展方向以及目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在某些車上的應(yīng)用。 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用有點(diǎn)很多：例如汽車設(shè)計(jì)中的線束和接插件數(shù)量大大減少，與傳統(tǒng)汽車電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)相比增加汽車的功能；可以管理的共享信息和可以提供給駕駛員的信息大幅度的增加；控制系統(tǒng)的可靠性有強(qiáng)效的保證。 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在汽車上的應(yīng)用，對(duì)汽車的設(shè)計(jì)上談，毫無(wú)疑問(wèn)是一次變革，使得汽車的設(shè)計(jì)人員可以開(kāi)發(fā)出功能更全、更舒適、更高科技并且可高性更高的汽車。 附

50、 錄 表1 電線束長(zhǎng)度的變化 表2 接插點(diǎn)數(shù)量的變化 特性 A級(jí)網(wǎng)絡(luò) B級(jí)網(wǎng)絡(luò) C級(jí)網(wǎng)絡(luò) 傳輸速度/(kbit/s) 小于1 10～125 小于1 10～125 125～1000 信息傳輸延時(shí)/ms 小于50 小于20 小于5 時(shí)鐘離散度要求/% 20 2 0.01 傳輸媒體/總線 單線 單線 雙絞線 容錯(cuò)能力 無(wú) 無(wú) 有 信息優(yōu)先權(quán) 有 有 有 表3 SAE汽車網(wǎng)絡(luò)級(jí)別 參考文獻(xiàn) [1] 劉新亮 ,張建武 ,陳兆能. 汽車電器網(wǎng)絡(luò)研究. 汽車電器 ,2005 [2]

51、續(xù) 宏 , 段翊冰 , 李令舉. 汽車網(wǎng)絡(luò)與傳感器的發(fā)展趨勢(shì).汽車電器 ,2005 [3] 宋 磊 , 鄭榮良. 汽車局域網(wǎng) CAN 總線在客車上的應(yīng)用研究.江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版) ,2007 [4] 葛 林 , 周文華 , 徐 航. CAN 通信網(wǎng)絡(luò)在汽車上的應(yīng)用研究.汽車技術(shù) ,2008 [5] 李明峰. PC機(jī)與 CPLD 通信問(wèn)題的研究.單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用 ,2005 致 謝 緊張、充實(shí)而又難忘的大學(xué)學(xué)習(xí)生涯即將結(jié)束，在大學(xué)四年和撰寫(xiě)論文期間得到了許多人的幫助，使我終身難以忘懷。輕風(fēng)系不住流云，流云卻帶走了歲月，打開(kāi)塵封的記憶，往事如風(fēng)卻又歷歷在目，大學(xué)的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束。在這里我首先要感謝這四年來(lái)為我授課的各位老師，真心地說(shuō)一句：你們辛苦了！感謝楊玲老師在我的論文選題、定稿以及中期檢查等方面都給了我精心的指導(dǎo)。您提出的寶貴意見(jiàn)使我在論文選題、撰寫(xiě)以及修改的過(guò)程中，不再像當(dāng)初那樣茫然無(wú)措，而是知道自己論文的不足和修改的方向。您正直、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度對(duì)我影響頗深，受益匪淺，無(wú)論在今后的學(xué)習(xí)還是工作當(dāng)中，我都銘記于心。