基于车载CAN总线的倒车雷达智能节点设计文献综述

文献综述

一、研究背景及意义

CAN 是Controller Area Network 的缩写（以下称为CAN），是ISO国际标准化的串行通信协议。在当前的汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，各种各样的电子控制系统被开发了出来。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN，进行大量数据的高速通信”的需要，1986 年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN 通信协议。此后，CAN通过ISO11898 及ISO11519 进行了标准化，现在在欧洲已是汽车网络的标准协议。

目前的汽车电子领域中，倒车雷达普遍采用超声波测距原理，通过单片机计算出障碍物与车的距离并显示和报警。但大多数这类产品都是独立的控制单元，无法与CAN总线接轨，所以只能作为一种倒车安全辅助装置。用PICl8F258单片机设计一个倒车雷达单元使其 与车载CAN网络接轨，这样可以将实测的车与障碍物的距离信息以报文形式发送给车载CAN总线上的其他控制单元，以实现其必要的功能。当车与障碍物距离小于某一值时，通过制动单元实现自动制动功能，保证车辆倒车安全；CAN总线上仪表控制单元接收到车与障碍物距离信息后，可将其距离显示出来；CAN总线上语音设备接收到信息后，可根据距离大小实现不同频率分级语音报警。这样实现了倒车雷达单元在CAN总线上与其相关单元的数据共享，扩展了倒车雷达的功能，同时也提高了倒车安全性。

CAN总线是一种保密性很高的现场总线，是德国Bosch公司在20世纪80年代初为解决现代汽车中众多的控制和测试仪器之间的数据交换而开发的一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。它具有以下特点：

(1)总线以多主方式工作，系统柔性好，通信方式灵活，且不用占地址等单元信息；

(2)CAN总线网络上的单元信息分不同的优先级，可满足不同的实时要求，所有的信息发送都以固定格式发送；

(3)采用非破坏性总线仲裁技术，在网络负载很重的情况下也不会出现网络瘫痪状况；

(4)只通过报文滤波可以实现点对点、一对多点及全局广播等几种方式接收传送数据；

(5)通信速率与距离成反比，5 Kb/s以下速率直接通信可达10 km，40 m内通信最高速率可达1 Mb/s；