未來智能網聯(lián)汽車新一代整車架構

作者：時間：2020-06-10 來源：電子產品世界

加入技術交流群
- 掃碼加入
  和技術大咖面對面交流
  海量資料庫查詢

CAN FD與車載以太網的誕生與應用，給新一代智能網聯(lián)車的整車架構帶來哪些變化？工程師們又將如何快速地完成CAN FD與車載以太網的通訊測試？本文對此做簡單的介紹。

本文引用地址：http://2s4d.com/article/202006/414075.htm

圖 1 智能網聯(lián)車定義

一、智能網聯(lián)車CANFD及車載以太網的應用

如圖 1所示，智能網聯(lián)車，就是車聯(lián)網、智能交通與智能汽車的交集，能夠實現(xiàn)車與X（車、人、路、后臺）等的信息交互，并具有智能決策能力的新一代汽車。

如圖 2所示，傳統(tǒng)的汽車網絡架構主要是由CAN總線組成，車內分布式電控單元ECU按照功能劃分為動力總成、車身控制、輔助駕駛等總線區(qū)域；車窗、車燈、天窗等則通過LIN總線接入CAN網絡。這也得益于CAN總線通信具有高實時性、傳輸距離遠、抗電磁干擾能力強等優(yōu)點。

圖 2 傳統(tǒng)汽車網絡架構

在新一代智能網聯(lián)車的浪潮下，隨著車載ECU的與日倍增以及處理器運算能力和硬件的高速發(fā)展，連接ECU的網絡需要更大的帶寬，這一需求遠超CAN等傳統(tǒng)車載網絡的容量極限。

因此，比較明確的趨勢是向CAN FD過渡，CAN FD提供了64字節(jié)的數據吞吐量以及最高5Mbps的傳輸速率。另外，車載以太網技術似乎已經成為了本次浪潮中寵兒。由于車載以太網具有高帶寬、低延遲、低成本的特性，在新一代整車架構中將替代CAN總線成為優(yōu)選網絡架構。

如圖 3所示，以車載以太網作為骨干網絡，將核心域控制器（動力總成、車身、娛樂、ADAS）連接在一起。各個域控制器在實現(xiàn)專用的控制功能的同時，還提供強大的網關功能。從圖 3可以發(fā)現(xiàn)，在各個域控制器的下方，各部件之間通訊基本是通過CANFD來實現(xiàn)數據共享，這種類似于傳統(tǒng)車載網絡架構（除娛樂子網中，娛樂域控制器與其子部件的通信將通過以太網實現(xiàn)）。另外，當一個域需要與其他域交換信息時，則需經由網關、以太網路由實現(xiàn)。這種基于域控制器的架構改變傳統(tǒng)的車載網絡中ECU到ECU的點到點通信方式。

新一代智能網聯(lián)汽車覆蓋了車載以太網、CANFD以及LIN總線，因此，我們需要不同的測試方法，來完成汽車和車載網絡的設計、驗證、調試、排查以及維護。如果可以在PC端或者服務器通過以太網獲取汽車的CANFD網絡以及車載以太網的數據，將大大降低汽車整體架構測試的周期，提高工程師研發(fā)及測試的效率，抓取底層數據，排查整車故障等。

圖 3 新一代智能汽車網絡架構

二、國內首創(chuàng)CAN FD與車載以太網合成通訊 — CANFDNET系列

隨著CANFD以及車載以太網應用需求增多，廣州致遠電子有限公司推出國內首創(chuàng)高性能工業(yè)級的以太網與CAN(FD)數據轉換設備——CANFDNET系列，可以應用電池工況測試以及監(jiān)控無人駕駛CANFD總線數據等復雜場合，能夠幫助工程師快速獲取CANFD及車載以太網數據，完成復雜網絡的測試。

如圖 4所示，CANFDNET系列產品集成高速的 600MHz 主頻 32 位處理器，內部集成2路或4路2.5kVDC隔離耐壓CAN(FD)接口、1路10M/100M自適應Ethernet接口以及1路滿足 OPEN Alliance BroadR-Reach 規(guī)范的100M車載雙線以太網接口；支持多種工作模式：TCP Server、TCP Client、UDP，通過配置軟件可以靈活配置相關參數。