Hay varias preguntas en el bus CAN pero ninguna (por lo que puedo decir) que explique por qué hay varios buses CAN en un vehículo. Por lo que entiendo, se pueden conectar muchos nodos diferentes a un solo bus CAN, por lo que no estoy seguro de por qué necesitaría más de uno. Mis únicos pensamientos son que:
A. hay un límite bastante pequeño para cuántos nodos se pueden conectar a un solo bus CAN. Pero si ese es el caso, me imagino que debe haber alguna conexión entre CAN para que pueda ocurrir el arbitraje y la verificación de errores (CAN SPEC 2.0).
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B. Los nodos tienen prioridad como sistemas primarios, secundarios y terciarios y cada nivel tiene su propio bus CAN y estos niveles solo contienen dispositivos que son independientes entre sí en términos de funcionalidad. Los frenos IE, el control del motor, las luces exteriores y las cerraduras están en el autobús primario. Radio, aire acondicionado, control del asiento, están en el bus secundario, etc.
Si alguien pudiera explicar / aclarar, realmente lo agradecería. Gracias por adelantado.
Respuestas:
Los autobuses CAN están principalmente separados de
Los vehículos simples tendrán dos autobuses CAN, uno para el motor y los sistemas de seguridad, y otro para los controles del cuerpo (iluminación, experiencia del usuario, etc.).
Los vehículos complejos tendrán un bus separado para los sistemas que afectan el movimiento del vehículo, por ejemplo, control de crucero asistido por radar, sistemas de estacionamiento, guía de carriles, etc., así como sistemas adicionales para funciones del usuario más allá de los controles simples del cuerpo, como en los sistemas de entretenimiento del vehículo.
Si bien los autobuses podrían compartirse, hay algunas razones para no hacerlo:
Congestión
Incluso los buses CAN de alta velocidad no tienen ancho de banda ilimitado y, de hecho, en comparación con los sistemas de comunicaciones modernos, son muy lentos. Sin embargo, todavía hay una gran cantidad de datos que deben transportar, y la mayoría de ellos son críticos, por lo que mantener una baja utilización permite que los mensajes se entreguen más rápidamente (menos colisiones), lo que significa que los mensajes en tiempo real llegan a tiempo, en lugar de tarde .
Pruebas
Los sistemas críticos de seguridad a menudo están separados de otros sistemas, por lo que se reducen las pruebas. Todos los dispositivos conectados al bus crítico de seguridad deben tener un estándar de operación más alto y, por lo tanto, realizar pruebas para asegurarse de que no causarán un problema en un bus crítico de seguridad. Con un bus corporal separado, puede tener estándares ligeramente más bajos, ya que una interrupción no causará un problema de seguridad, por lo tanto, las pruebas se reducen.
En lugar de combinar todo en un autobús y asegurarse de que todo cumpla con los estándares más altos, los autobuses separados permiten a los diseñadores segmentar el autobús y reducir los costos.
Las regulaciones de la industria son difíciles, particularmente debido a problemas de aceleración y otros problemas de transmisión por cable que la industria ha experimentado en el pasado. Al mantener los sistemas críticos separados de los sistemas no críticos, descubrir qué salió mal después del hecho y resolverlo se vuelve mucho más fácil y menos probable, ya que hay menos dispositivos que podrían interferir con el funcionamiento correcto del sistema de seguridad.
Controlar
Una vez que los modders descubrieron que podían alterar la administración del motor y otras computadoras a través de una sola interfaz, los fabricantes de vehículos trabajaron para separar el conector de diagnóstico y su bus del resto de los buses del vehículo, y usar una puerta de enlace para pasar solo aquellos mensajes que permiten acceso de usuario y garaje a. Por lo general, tienen características adicionales que permiten su propio acceso técnico, y muchos incluso agregan otro bus al conector de diagnóstico, pero sin publicar detalles del mensaje, por lo que pueden tener un acceso de mayor velocidad y al mismo tiempo mantener la compatibilidad con las normas de diagnóstico de emisiones.
Sin embargo, la separación de los autobuses les permite ejercer un poco más de control sobre quién tiene fácil acceso a las computadoras a bordo utilizando el conector de diagnóstico simple.
Complejidad adicional
La complejidad introducida por buses adicionales es manejada por un controlador de puerta de enlace. En algunos vehículos, este es el controlador del cuerpo, y a menudo tiene otras conexiones de bus, como LIN. Esto pasa mensajes entre buses para que, cuando se conecta un dispositivo de diagnóstico, por ejemplo, el dispositivo pueda acceder a toda la información de diagnóstico relevante en todo el vehículo.
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Cuando se habla específicamente de CAN, la respuesta no es ninguna de las anteriores.
En un sistema CAN, los nodos no se comunican directamente entre sí, sino que el sistema se basa en mensajes. Cada mensaje tiene una prioridad basada en su dirección y eso determina quién puede hablar. Quien tiene el mensaje de prioridad transmite el mensaje a todos y quien lo necesite lo lee.
Hay algunos límites para la cantidad de nodos que se pueden tener, pero ese límite es eléctrico y no es una función del bus real.
La razón es que el CAN de alta velocidad es muy complicado eléctricamente debido a su velocidad. (Puedo continuar con las líneas de transmisión, la integridad de la señal, los resguardos y la terminación, pero esto va mucho más allá de lo que necesita esta respuesta) Esto complica el diseño y hace que los módulos que lo usan sean más caros. Además, no todo necesita la velocidad de ruptura del cuello de la CAN de alta velocidad. El sistema de bus CAN generalmente se divide en tres buses, baja velocidad, velocidad media y alta velocidad.
Como se mencionó anteriormente, el bus CAN utiliza direcciones de mensajes en lugar de direcciones de nodo. Por ejemplo, la velocidad del vehículo sería un mensaje. Este mensaje se transmite por la unidad ABS y tiene una prioridad bastante alta. El motor, la bolsa de aire, la transmisión y el cuerpo están interesados en el mensaje y lo leen. Después de recibir el mensaje, el cuerpo retransmite el mensaje a través de los otros autobuses. Los autobuses de baja velocidad generalmente no necesitan actualizaciones tan frecuentes como el autobús de alta velocidad, por lo que el Cuerpo solo los actualiza ocasionalmente.
Si un módulo necesita información que no se transmite comúnmente, un módulo puede solicitar información. El diseño del bus es tal que cuando se solicitan datos, el módulo que tiene la información solo sabe que la información es necesaria y no quién la necesita.
La puerta de enlace no tiene que ser el Cuerpo, podría ser el Grupo de instrumentos o alguna otra computadora.
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Una de las razones se resume muy bien en esta caricatura de 2003:
("Nuevo dispositivo encontrado: Airbus A310. ¿Iniciar configuración automática? [Inicio] [Cancelar]")
Ataques similares han sido reportados recientemente. Tener los componentes críticos de seguridad en un bus separado al que solo se puede acceder a través de una puerta de enlace bien configurada reduce en gran medida la probabilidad de problemas inadvertidos como el anterior, y hace que la piratería sea mucho más difícil.
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