用于基于can的电气架构的无线通信扩展的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明一般涉及一种车辆通信网络，并且更具体而言，涉及一种包括有线和无线的ECU以及有线和无线的外围设备的组合的车辆混合通信网络，其中，所述网络执行仲裁过程，其中，由无线ECU中的一个所提供的消息基于来自无线外围设备中的一个的传输信号的质量被放置在通信骨干网上。
【背景技术】
[0002]现代车辆采用需要电气线路的许多传感器、促动器、控制器、子系统、总线等。随着车辆系统的数量增加，支持那些系统所需的线路也增加。然而，在车辆中提供线材、特别是许多线材存在若干缺点。例如，例如铜之类的线材的电导体具有相当大的重量。随着车辆的重量增加，燃油效率下降。另外，车辆中的线路易受损坏，这增加了车辆的保修成本。此夕卜，需要线路遍布整个车辆降低了车辆的设计和制造的灵活性。另外，车辆中的至少一些线路经常需要周期性的维护。此外，线路也增加了显著的费用和成本。而且，在车辆的制造期间，线缆束的组装通常导致因连接器插脚的断裂或弯曲而引起的问题。
[0003]为至少在受限的情况下通信的目的而在车辆中采用无线技术在本领域中是已知的。然而，无线信号的传输也遭受若干缺点，包括对来自其他车辆的信号的干扰、对带到车辆中的来自用户设备的信号的潜在干扰、在车辆的乘客车厢内的非必要辐射以及衰减问题，这些缺点导致信号的损失，从而需要更大的传输功率和大功率消耗。
【发明内容】
[0004]以下公开描述了一种用于使用包括有线和无线的电子控制单元(ECU)以及有线和无线的外围设备的组合的混合车辆通信网络来通信的方法。所述网络包括多个ECU，所述多个ECU各自运行通信算法并且执行预定的功能，其中，所述多个ECU包括多个无线ECU。所述网络还包括多个外围设备，其中，所述外围设备中的一个或多个接收来自所述ECU中的一个或多个的命令，并且所述外围设备中的一个或多个给所述ECU提供信号，并且其中，所述多个外围设备包括至少一个无线外围设备。从无线外围设备中的一个传输的无线传输信号被所有的无线ECU接收。所述方法执行仲裁过程，其中，基于所接收的来自无线外围设备的信号的质量，由无线ECU中的一个所提供的消息被放置在通信骨干网上。
[0005]本发明还包括如下解决方案:
[0006]1.一种电气架构(EA)，包括:
[0007]通过有线CAN总线互连的多个电子控制单元(E⑶)，其中，所述E⑶中的一些是无线 ECU(WECU);以及
[0008]使用无线通信或有线通信或二者连接到所述CAN总线的多个有线和无线的外围设备，其中，包括所述ECU和所述外围设备之间的无线通信的通信是双向的。
[0009]2.根据方案1所述的电气架构，其特征在于，所述WECU通过采用无线信道分集来从所述外围设备以及给所述外围设备无线地传送信息，其中，来自外围设备的消息被所有的所述WECU接收，并且给外围设备的消息通过所有的所述WECU来传输。
[0010]3.根据方案1所述的电气架构，其特征在于，所述WECU使用CAN仲裁过程来降低所述CAN总线上的通信量。
[0011]4.根据方案3所述的电气架构，其特征在于，所述CAN仲裁过程采用迭代来识别具有接收信号的最佳剩余质量的WECU，其中，仅所述WECU在特定迭代传输。
[0012]5.根据方案1所述的电气架构，其特征在于，所述WE⑶通过重复在所述CAN总线上接收的显性比特在逐个比特的基础上作为简单的中继来操作，并且反之亦然。
[0013]6.根据方案5所述的电气架构，其特征在于，所述WE⑶和所述CAN总线之间的无线通信使用开关键控(00K)调制，其中，显性CAN比特被中继转发到“on”比特。
[0014]7.根据方案1所述的电气架构，其特征在于，所述无线通信处于ISM带中。
[0015]8.根据方案7所述的电气架构，其特征在于，所述ISM带包括902-928MHZ频带和433.05-434.79 频带。
[0016]9.根据方案1所述的电气架构，其特征在于，所述WECU使用预定的或动态选择的波束形成来与任何外围设备通信，包括使用相干调制以及调整每个WECU的传输信号相位，以在所述外围设备的接收机处达到建设性的组合。
[0017]10.根据方案1所述的电气架构，其特征在于，所述WECU使用非相干调制，并且同时地传输给所有的所述外围设备，以提高信噪比。
[0018]11.根据方案1所述的电气架构，其特征在于，所述WECU的传输功率大于所述外围设备的传输功率，并且随着无线外围设备的数量增加而增加。
[0019]12.根据方案1所述的电气架构，其特征在于，CAN的WE⑶间消息被无线地卸载，以降低CAN总线的负载，并且提高对于CAN总线故障的稳健性和适应性。
[0020]13.根据方案1所述的电气架构，其特征在于，多个CAN总线在无线信道上操作，其中，多个有线CAN总线能够同时地利用多个无线信道来扩展。
[0021]14.根据方案13所述的电气架构，其特征在于，错误校正码被用在CAN协议的顶部上的数据上，以提高可靠性。
[0022]15.根据方案14所述的电气架构，其特征在于，所述错误校正码是具有最小延迟保证的无比率编码，所述最小延迟保证包括对于近期数据包较高并且对于较旧的数据包较低的差分延迟保证。
[0023]16.根据方案1所述的电气架构，其特征在于，所述多个外围设备包括开关、传感器和促动器中的一种或多种。
[0024]17.根据方案1所述的电气架构，其特征在于，所述电气架构处于车辆上。
[0025]18.一种用于车辆的电气架构(EA)，所述电气架构包括:
[0026]通过有线CAN总线互连的多个电子控制单元(E⑶)，其中，所述E⑶中的一些是无线 ECU(WECU);以及
[0027]使用无线通信或有线通信或二者连接到所述CAN总线的多个有线和无线的外围设备，其中，包括所述ECU和所述外围设备之间的无线通信的通信是双向的，其中，所述WECU通过采用无线信道分集来从所述外围设备及给所述外围设备无线地传送信息，其中，来自外围设备的消息被所有的所述WECU接收，并且给外围设备的消息通过所有的所述WECU来传输，并且其中，所述多个外围设备包括开关、传感器和促动器中的一种或多种。
[0028]19.根据方案18所述的电气架构，其特征在于，所述WE⑶通过重复在所述CAN总线上接收的显性比特在逐个比特的基础上作为简单的中继来操作，并且反之亦然。
[0029]20.根据方案18所述的电气架构，其特征在于，错误校正码被用在CAN协议的顶部上的数据上，以提高可靠性。
[0030]结合附图，通过以下描述和所附权利要求，将会清楚本发明的其他特征。
【附图说明】
[0031]图1是包括了具有有线和无线的ECU以及有线和无线的外围设备的组合的通信网络的车辆的图示；
[0032]图2是包括有线和无线的ECU以及有线和无线的外围设备的组合的车辆通信网络的框图；
[0033]图3是用于阐明仲裁过程的CAN协议的消息格式和信号的图示；以及
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