专利名称：一种用于汽车智能控制的网络拓扑结构及汽车的制作方法
技术领域：
本实用新型主要涉及汽车的通信控制领域，特别是指一种用于汽车智能控制的网络拓扑结构及汽车。
背景技术：
汽车智能总线技术可以将汽车各个电子设备连接起来构成汽车网络，汽车智能总线技术目前已经成为汽车电子发展的必然趋势，在世界各大汽车公司的汽车上得到了普遍应用，通过汽车智能总线技术实现数据共享，完成复杂的智能控制，提高了整车的安全性、 舒适性和可靠性。德国Bosch公司研发的控制器局域网络CAN(Controller Area Network)协议成为各国汽车制造商普遍认同的主流协议，而LIN(Local Interconnect Network，局部互联网络)协议则成为车载智能传感器与执行器的实现低成本通讯的主流协议。在传统的车载网络中，通讯方式比较单一，实现信息共享的网络通道也有限，由于整车中各个系统对信息通讯的速率要求是不一样的，比如动力底盘系统的速率要求比较高，而仪表显示和空调系统的速率要求则比较低，因此传统的网络拓扑结构实现的网络通信浪费资源，而且容易导致网络冲突和系统的不稳定，并且单一的通讯方式也不方便于系统和整车功能的扩展。
实用新型内容本实用新型提出一种用于汽车智能控制的网络拓扑结构及汽车，采用分网控制实现汽车中各部件的网络通信，有效的节省了通信资源，提高了通信的稳定性。本实用新型的技术方案是这样实现的—种用于汽车智能控制的网络拓扑结构，包括进行全局网络管理的智能网关控制器；与所述智能网关控制器连接的，速率为第一预设阈值的第一网络通道；与所述智能网关控制器连接的，速率为第二预设阈值的第二网络通道；与所述第一网络通道连接的第一节点；与所述第二网络通道连接的第二节点。优选的，所述第一网络通道为高速控制器局域网络CAN网络，所述第二网络通道为低速容错控制器局域网络CAN网络。优选的，所述第一预设阈值为5001ibpS，所述第二预设阈值为lOOlibps。优选的，还包括与所述第一节点或所述第二节点连接的，速率为第三预设阈值的第三网络通道；与所述第三网络通道连接的第三节点。优选的，所述第三预设阈值为19200bps，所述第三网络通道为局部互联网络LIN 网络。
4[0019]优选的，还包括与所述智能网关控制器通过5001ApS速率的CAN网络连接的诊断接口。 优选的，所述高速控制器局域网络CAN网络为PowerTrairuCAN网络，与所述 PowerTrain_CAN网络连接的所述第一节点包括智能大灯随动系统、自适应巡航系统、自适应悬架控制系统、电子驻车系统、转角传感器、电动液压助力转向、ABS/ASR/ESP制动防抱死系统、自动变速器、发动机管理系统；所述低速容错控制器局域网络CAN网络包括Comfort_CAN网络和hfortainment_ CAN网络；与所述Comfort_CAN网络连接的所述第二节点包括门控系统、第一车身控制器、第二车身控制器、仪表系统、空调控制器、安全气囊控制器、无钥匙启动系统；与所述hf0rtainment_CAN网络连接的所述第二节点包括蓝牙模块、收单机/CD系统、DVD/Navigation系统。优选的，所述第三节点包括与所述第一车身控制器连接的自动雨刮及灯光系统、与所述第二车身控制器连接的天窗控制系统，与所述收单机/⑶系统连接的巡航开关和时钟模块。一种汽车，包括车身和车身控制器，所述车身控制器包括用于汽车智能控制的网络拓扑结构，所述网络拓扑结构包括进行全局网络管理的智能网关控制器；与所述智能网关控制器连接的，速率为第一预设阈值的第一网络通道；与所述智能网关控制器连接的，速率为第二预设阈值的第二网络通道；与所述第一网络通道连接的第一节点；与所述第二网络通道连接的第二节点。优选的，所述第一预设阈值为5001ibpS，所述第二预设阈值为lOOlibps，所述第一网络通道为PowerTrain_CAN网络，所述第二网络通道包括Comfort_CAN网络和 Infortainment_CAN 网络。优选的，所述网络拓扑结构还包括与所述第一节点或所述第二节点连接的，速率为第三预设阈值的第三网络通道；与所述第三网络通道连接的第三节点。优选的，所述第三预设阈值为19200bps，所述第三网络通道为局部互联网络LIN 网络。本实用新型技术方案将通信速率要求高的汽车部件和通信速率要求低的汽车部件分成不同的通信网段，采用不同的通信网络进行通信，同时采用智能网关控制器实现不同通信网络之间的信息共享，采用分网控制实现汽车中各部件的网络通信，有效的节省了通信资源，提高了通信的稳定性。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型一种用于汽车智能控制的网络拓扑结构第一实施例的结构示意图；图2为本实用新型网络拓扑结构的一个具体应用示例的示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。参照图1，示出了本实用新型一种用于汽车智能控制的网络拓扑结构第一实施例的结构示意图。所述网络拓扑结构包括进行全局网络管理的智能网关控制器；与所述智能网关控制器连接的，速率为第一预设阈值的第一网络通道；与所述智能网关控制器连接的，速率为第二预设阈值的第二网络通道；与所述第一网络通道连接的第一节点；与所述第二网络通道连接的第二节点。其中，所述第一预设阈值为5001ibpS，所述第二预设阈值为lOOlibps。所述第一网络通道为高速控制器局域网络CAN网络，所述第二网络通道为低速容错控制器局域网络CAN网络。需要说明的是，所述第一预设阀值和所述第二预设阈值可以根据实际情况和需求进行设定，本实用新型对此不进行任何的限定，所述第一预设阈值除了可以设置为5001ApS 外，还可以设置为600kbps、700kbps等其它数值，所述第二预设阈值除了可以设置为 IOOkbps外，还可以设置为200kbps、80kbps等其它数值。另外，所述第一网络和所述第二网络除了可以采用以上所例举的网络外，还可以采用其它的网络，本实用新型对此不进行任何的限定。在本实用新型的一个具体实施例中，所述高速控制器局域网络CAN网络为 PowerTrain_CAN网络，与所述PowerTrain_CAN网络连接的所述第一节点包括智能大灯随动系统、自适应巡航系统、自适应悬架控制系统、电子驻车系统、转角传感器、电动液压助力转向、ABS/ASR/ESP制动防抱死系统、自动变速器、发动机管理系统。所述低速容错控制器局域网络CAN网络包括Comfort_CAN网络和hfortainment_ CAN网络；与所述Comfort_CAN网络连接的所述第二节点包括门控系统、第一车身控制器、第二车身控制器、仪表系统、空调控制器、安全气囊控制器、无钥匙启动系统。与所述hf0rtainment_CAN网络连接的所述第二节点包括蓝牙模块、收单机/CD系统、DVD/Navigation系统。在本实用新型的另一实施例中，所述网络拓扑结构还包括与所述第一节点或所述第二节点连接的，速率为第三预设阈值的第三网络通道； 与所述第三网络通道连接的第三节点。
6[0059] 其中，所述第三预设阈值为19200bps，所述第三网络通道为局部互联网络LIN网需要说明的是，所述第三预设阀值和可以根据实际情况和需求进行设定，本实用新型对此不进行任何的限定，所述第三预设阈值除了可以设置为19200bps外，还可以设置为其它数值。另外，所述第三网络除了可以采用以上所例举的网络外，还可以采用其它的网络，本实用新型对此不进行任何的限定。在本实用新型的一个具体实施例中，所述第三节点包括与所述第一车身控制器连接的自动雨刮及灯光系统、与所述第二车身控制器连接的天窗控制系统，与所述收单机/⑶系统连接的巡航开关和时钟模块。在本实用新型的另一个实施例中，所述网络拓扑结构还包括与所述智能网关控制器通过5001ApS速率的CAN网络连接的诊断接口。通过 500kbps速率的高速CAN网络连接到诊断接口，可以加强诊断数据的保密性，增加车身数据的安全性。参照图2，为本实用新型网络拓扑结构的一个具体应用示例。具体描述如下PowerTrain_CAN网络速率为500kbit/s，主要由动力和底盘部分构成。Comfort_CAN网络速率为1001ibit/S，主要有车身控制、仪表、空调及安全气囊控制器系统等组成。Infortainment_CAN 网络速率为 100kbit/s，主要有蓝牙系统、DVD、CD、GPS、 Telematic、巡航及时钟模块等系统组成。还有三个LIN网络通道速率为19200bit/s，主要有第一车身控制器为主节点通过LIN网络连接的自动雨刮及灯光系统、以第二车身控制器为主节点通过LIN网络连接的天窗控制模块以及以收音机/CD为主节点通过LIN网络连接的巡航开关模块和时间显示模块。在本实例中，各种速率的CAN网络与诊断网络总线通过图所示的智能网关控制器实现各种网段之间信息的传递和数据的交换。智能网关控制器是PowerTrairuCAN网络和 Comfort_CAN网络以及LIN网络之间信号转换的接口，通过集成在车身控制器中，把不同总线通道节点控制器需要的通信信息交换，信息交换分为以下几个方面1、PowerTrain_CAN 网络节点到 Comfort_CAN 和 Infortainment_CAN 网络节点之间的信号转换。其中包括动力系统、底盘制动转向以及转向角控制器，通过网关发送到Comfort CAN网络中，从而低速CAN网络中需要这些信息的节点将会接收这些信息。2、从 Comfort_CAN 网络节点到高速 PowerTrain_CAN 和 Infortainment_CAN 网络节点的信号转换。其中包括车身控制器、仪表、空调以及安全气囊的信息，通过网关发送到 PowerTrain_CAN网络中，给其需要的节点接收。3、从 Infortainment_CAN 网络节点到高速 PowerTrain_CAN 网络和 Comfort_CAN 网络节点节点的信号转换。其中包括⑶/收音机、时间显示模块及蓝牙的信息，通过网关发送到PowerTrairuCAN网段及Comfort_CAN网段中，给其需要的节点接收。4、从LIN网络节点到从LIN从节点通过其主节点实现信息与CAN总线上其他网络节点的信号转换。在LIN网络系统中，第一车身控制器连接雨量传感器和光线传感器作为一条网络，第二车身控制器连接天窗控制模块作为一条LIN网络，另外无钥匙启动模块连接电子转向柱模块作为第三条LIN网络，通过音响系统连接巡航控制开关和时钟显示模块作为第四条LIN网络。本实例通过两种总线CAN和LIN的结合，使得两种总线能够实现优势互补，通过引入独立网关把网络分成了四条相对独立控制的网络，增强了各个系统间通信的可靠性和实时性，同时节省了资源和成本，所述网络拓扑结构也具有很好的拓展性，可选择在不同网段增加节点。本实用新型还公开了一种汽车，所述汽车包括车身和车身控制器，所述车身控制器包括用于汽车智能控制的网络拓扑结构，所述网络拓扑结构包括进行全局网络管理的智能网关控制器；与所述智能网关控制器连接的，速率为第一预设阈值的第一网络通道； 与所述智能网关控制器连接的，速率为第二预设阈值的第二网络通道；与所述第一网络通道连接的第一节点；与所述第二网络通道连接的第二节点。其中，所述第一预设阈值为5001ibpS，所述第二预设阈值为lOOlibps。所述第一网络通道为高速控制器局域网络CAN网络，所述第二网络通道为低速容错控制器局域网络CAN网络。需要说明的是，所述第一预设阀值和所述第二预设阈值可以根据实际情况和需求进行设定，本实用新型对此不进行任何的限定，所述第一预设阈值除了可以设置为5001ApS 外，还可以设置为600kbps、700kbps等其它数值，所述第二预设阈值除了可以设置为 IOOkbps外，还可以设置为200kbps、80kbps等其它数值。另外，所述第一网络和所述第二网络除了可以采用以上所例举的网络外，还可以采用其它的网络，本实用新型对此不进行任何的限定。在本实用新型的一个具体实施例中，所述高速控制器局域网络CAN网络为 PowerTrain_CAN网络，与所述PowerTrain_CAN网络连接的所述第一节点包括智能大灯随动系统、自适应巡航系统、自适应悬架控制系统、电子驻车系统、转角传感器、电动液压助力转向、ABS/ASR/ESP制动防抱死系统、自动变速器、发动机管理系统。所述低速容错控制器局域网络CAN网络包括Comfort_CAN网络和hfortainment_ CAN网络；与所述Comfort_CAN网络连接的所述第二节点包括门控系统、第一车身控制器、第二车身控制器、仪表系统、空调控制器、安全气囊控制器、无钥匙启动系统。与所述hf0rtainment_CAN网络连接的所述第二节点包括蓝牙模块、收单机/CD系统、DVD/Navigation系统。在本实用新型的另一实施例中，所述网络拓扑结构还包括与所述第一节点或所述第二节点连接的，速率为第三预设阈值的第三网络通道； 与所述第三网络通道连接的第三节点。[0094] 其中，所述第三预设阈值为19200bps，所述第三网络通道为局部互联网络LIN网需要说明的是，所述第三预设阀值和可以根据实际情况和需求进行设定，本实用新型对此不进行任何的限定，所述第三预设阈值除了可以设置为19200bps外，还可以设置为其它数值。另外，所述第三网络除了可以采用以上所例举的网络外，还可以采用其它的网络，本实用新型对此不进行任何的限定。在本实用新型的一个具体实施例中，所述第三节点包括与所述第一车身控制器连接的自动雨刮及灯光系统、与所述第二车身控制器连接的天窗控制系统，与所述收单机/⑶系统连接的巡航开关和时钟模块。在本实用新型的另一个实施例中，所述网络拓扑结构还包括与所述智能网关控制器通过5001ApS速率的CAN网络连接的诊断接口。通过 500kbps速率的高速CAN网络连接到诊断接口，可以加强诊断数据的保密性，增加车身数据的安全性。本实用新型技术方案将通信速率要求高的汽车部件和通信速率要求低的汽车部件分成不同的通信网段，采用不同的通信网络进行通信，同时采用智能网关控制器实现不同通信网络之间的信息共享，采用分网控制实现汽车中各部件的网络通信，有效的节省了通信资源，提高了通信的稳定性。本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中， 该程序在执行时，包括如上述方法实施例的步骤，所述的存储介质，如磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-only Memory, ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory, RAM)等。 在本实用新型各方法实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，对各步骤的先后变化也在本实用新型的保护范围之内。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种用于汽车智能控制的网络拓扑结构，其特征在于，包括 进行全局网络管理的智能网关控制器；与所述智能网关控制器连接的，速率为第一预设阈值的第一网络通道； 与所述智能网关控制器连接的，速率为第二预设阈值的第二网络通道； 与所述第一网络通道连接的第一节点； 与所述第二网络通道连接的第二节点。
2.根据权利要求1所述的网络拓扑结构，其特征在于，所述第一网络通道为高速控制器局域网络CAN网络，所述第二网络通道为低速容错控制器局域网络CAN网络。
3.根据权利要求2所述的网络拓扑结构，其特征在于，所述第一预设阈值为5001ApS， 所述第二预设阈值为lOOlcbps。
4.根据权利要求1至3任一项所述的网络拓扑结构，其特征在于，还包括 与所述第一节点或所述第二节点连接的，速率为第三预设阈值的第三网络通道； 与所述第三网络通道连接的第三节点。
5.根据权利要求4所述的网络拓扑结构，其特征在于，所述第三预设阈值为19200bps， 所述第三网络通道为局部互联网络LIN网络。
6.根据权利要求5所述的网络拓扑结构，其特征在于，还包括 与所述智能网关控制器通过5001ApS速率的CAN网络连接的诊断接口。
7.根据权利要求6所述的网络拓扑结构，其特征在于，所述高速控制器局域网络CAN网络为PowerTrain_CAN网络，与所述PowerTrain_CAN网络连接的所述第一节点包括智能大灯随动系统、自适应巡航系统、自适应悬架控制系统、电子驻车系统、转角传感器、电动液压助力转向、ABS/ASR/ESP制动防抱死系统、自动变速器、发动机管理系统；所述低速容错控制器局域网络CAN网络包括Comfort_CAN网络和hfortainment_CAN 网络；与所述Comfort_CAN网络连接的所述第二节点包括门控系统、第一车身控制器、第二车身控制器、仪表系统、空调控制器、安全气囊控制器、无钥匙启动系统；与所述hf0rtainment_CAN网络连接的所述第二节点包括 蓝牙模块、收单机/CD系统、DVD/Navigation系统。
8.根据权利要求7所述的网络拓扑结构，其特征在于，所述第三节点包括与所述第一车身控制器连接的自动雨刮及灯光系统、与所述第二车身控制器连接的天窗控制系统，与所述收单机/⑶系统连接的巡航开关和时钟模块。
9.一种汽车，包括车身和车身控制器，其特征在于，所述车身控制器包括用于汽车智能控制的网络拓扑结构，所述网络拓扑结构包括进行全局网络管理的智能网关控制器；与所述智能网关控制器连接的，速率为第一预设阈值的第一网络通道； 与所述智能网关控制器连接的，速率为第二预设阈值的第二网络通道； 与所述第一网络通道连接的第一节点； 与所述第二网络通道连接的第二节点。
10.根据权利要求9所述的汽车，其特征在于，所述第一预设阈值为5001ApS，所述第二预设阈值为lOOlcbps，所述第一网络通道为PowerTrairuCAN网络，所述第二网络通道包括 Comfort_CAN 网络和 Infortainment_CAN 网络。
11.根据权利要求10所述的汽车，其特征在于，所述网络拓扑结构还包括 与所述第一节点或所述第二节点连接的，速率为第三预设阈值的第三网络通道； 与所述第三网络通道连接的第三节点。
12.根据权利要求11所述的汽车，其特征在于，所述第三预设阈值为19200bps，所述第三网络通道为局部互联网络LIN网络。
专利摘要本实用新型公开了一种用于汽车智能控制的网络拓扑结构及汽车。所述网络拓扑结构包括进行全局网络管理的智能网关控制器；与所述智能网关控制器连接的，速率为第一预设阈值的第一网络通道；与所述智能网关控制器连接的，速率为第二预设阈值的第二网络通道；与所述第一网络通道连接的第一节点；与所述第二网络通道连接的第二节点。本实用新型采用分网控制实现汽车中各部件的网络通信，有效的节省了通信资源，提高了通信的稳定性。
文档编号H04L29/08GK201989733SQ20112004346
公开日2011年9月28日 申请日期2011年2月21日 优先权日2011年2月21日
发明者姬广斌, 张殿明, 张永刚, 曾蔚瑛 申请人:北京汽车研究总院有限公司