C类总线系统的标准和协议

高速总线系统主要用于和汽车安全相关的实时性要求比较高的汽车系统上，如动力系统等，所以其传输速率比较高。根据传统的SAE 的分类，该部分属于C 类总线标准，其传输速率通常在125 kbit/s～1 Mbit/s，必须支持实时的、周期性的参数传输。目前，随着汽车网络技术的发展，未来将会使用到具有高速、实时传输特性的一些总线标准和协议，包括采用时间触发通信的X－by－Wire 系统总线标准和用于安全气囊控制和通信的总线标准、协议。

在C 类标准中，欧洲的汽车制造商基本上采用的都是高速通信的CAN 总线标准ISO 11898。而J1939 是货车及其拖车、大客车、建筑设备以及农业设备使用的标准，是用来支持分布在车辆各个不同位置的电控单元之间实现实时闭环控制功能的高速通信标准，其数据传输速率为250 kbit/s。GM 公司已开始在所有的车型上使用其专属的所谓GM LAN 总线标准，它是一种基于CAN 的传输速率在500 kbit/s 的通信标准。

ISO 11898 针对汽车（轿车）电控单元（ECU）之间，通信传输速率大于125 kbit/s，最高1 Mbit/s 时，使用控制器局域网络构建数字信息交换的相关特性进行了详细的规定。

1.安全总线和标准

安全总线主要是用于安全气囊系统，以连接减速度传感器（碰撞传感器）、安全传感器等装置，为被动安全提供保障。目前，已有一些公司研制出了相关的总线和协议，包括Delphi 公司的Safety Bus 和BMW 公司的Byteflight 等。

Byteflight 主要以BMW 公司为中心制订，数据传输速率为10 Mbit/s，光纤可长达43 m。Byteflight 不仅可以用于安全气囊系统的网络通信，还可用于X－by－Wire 系统的通信和控制。

BMW 公司在2001年9月推出的新款BMW 7 系列车型中，采用了一套名为ISIS（Intelligent Safety Integrated System）的安全气囊控制系统，它是由14 个传感器构成的网络，利用Byteflight 来连接和收集前座保护气囊、后座保护气囊以及膝部保护气囊等安全装置的信号。在紧急情况下，中央电控单元能够更快、更准确地决定不同位置的安全气囊的展开范围与时机，发挥最佳的保护效果。

2.X－by－Wire 总线标准、协议

X－by－Wire 最初是用在飞机控制系统中，称为线传控制系统，现在已经在飞机控制中得到广泛应用。日本阿尔卑斯电气公司开发成功了一种可设置多种操作的“触感（Haptic）技术” 的线传控制（X－by－Wire）系统，驾驶部分的触感来自方向盘、变速杆和制动踏板，可以通过电子仪器让驾驶者感觉路面的情况。例如，在凹凸不平的道路上行驶时，手柄传递凹凸感；在坡道上行驶时，通过增减制动踏板阻力传递坡道的坡度。对于实际车辆，设想通过采用触感技术的方向盘、变速杆和制动踏板等，向驾驶员传递符合道路和操作状况的驾驶感觉，或在危险情况下发出警告。(www.xing528.com)

为了提供这些系统之间的安全通信，就需要一个高速、容错和时间触发的通信协议。目前，这一类总线标准主要有TTP、Byteflight 和FlexRay。

TTP （时间触发协议）是一种汽车自动驾驶应用系统，由维也纳理工大学的H.Kopetz教授开发，是欧洲委员会资助的项目。TTP 创立了大量汽车X－by－Wire 控制系统，如驾驶控制和制动控制。TTP 是一个应用于分布式实时控制系统的完整的通信协议，它能够支持多种容错策略，提供了容错的时间同步以及广泛的错误检测机制，同时还提供了节点的恢复和再整合功能，其采用光纤传输速度将达到25 Mbit/s。

BMW 公司的Byteflight 可用于X－by－Wire 系统的网络通信。Byteflight 的特点是既能满足某些高优先级消息需要时间触发，以保证确定延迟的要求，又能满足某些消息需要事件触发需要中断处理的要求。但其他汽车制造商目前并无意使用Byteflight，而计划采用另一种规格——FlexRay。这是一种新的、特别适合下一代汽车应用的网络通信系统，它采用FTDMA（Flexible Time Division Multiple Access）的确定性访问方式，具有容错功能和确定的消息传输时间，能够满足汽车控制系统的高速率通信要求。BMW、Daimler－Chrysler、Motorola 和Philips 联合开发和建立了这个FlexRay 标准，GM 公司也加入了FlexRay 联盟，成为其核心成员，共同致力于开发汽车分布式控制系统中高速总线系统的标准。该标准不仅提高了一致性、可靠性、竞争力和效率，而且还简化了开发和使用，并降低了成本。

3.诊断系统总线标准、协议

故障诊断是现代汽车必不可少的一项功能，主要是为了满足OBD－Ⅱ（ON Board Diagnose）、OBD－Ⅲ或E－OBD （European－On Board Diagnose）标准。目前，许多汽车生产厂商都采用ISO 14230 （Keyword Protocol 2000）作为诊断系统的通信标准，它满足OBD－Ⅱ和OBD－Ⅲ的要求。在欧洲，以往诊断系统中使用的是ISO 9141，它是一种基于UART 的诊断标准，满足OBD－Ⅱ的要求。

美国的GM、Ford、DC 公司广泛使用J1850 （不含诊断协议）作为满足OBD－Ⅱ的诊断系统的通信标准，但随着CAN 总线的广泛应用，美国三大汽车公司对乘用车采用了CAN 的J2480 诊断系统通信标准，它满足OBD－Ⅲ的通信要求。从2000年开始，欧洲汽车厂商已经开始使用一种基于CAN 总线的诊断系统通信标准ISO 315765，它满足E－OBD 的系统要求。

目前，汽车的故障诊断主要是通过一种专用的诊断通信系统来形成一套较为独立的诊断网络，包括ISO 9141、ISO 14230、ISO 15765 等，这些标准是较为成熟的诊断标准，特别适用CAN 总线诊断系统，适应了现代汽车网络总线系统的发展趋势。

ISO 15765 的网络服务符合基于CAN 的车用网络系统的要求，是遵照ISO 14230－3 及ISO 15031－5 中有关诊断服务的内容来制定的，因此，ISO 15765 对于ISO 14230 应用层的服务和参数完全兼容，但并不限于只用在这些国际标准所规定的场合，因而有广泛的应用前景。