專利名稱：基于ZigBee的中低速度汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車網(wǎng)絡(luò)控制部分，具體涉及面向獨(dú)立模塊間數(shù)據(jù)共享和傳感器/執(zhí)行器 控制的中低速汽車網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代汽車已將個(gè)人通訊電子裝置、娛樂設(shè)施、智能電器等整合到汽車內(nèi)部，與動(dòng)力系統(tǒng) 相結(jié)合，為用戶提供了極大的便利，而這都與汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)息息相關(guān)。隨著汽車電子控制單 元以及汽車電子裝置的不斷增多，造成汽車內(nèi)導(dǎo)線的數(shù)量急劇增長(zhǎng)，使得在有限的汽車空間 內(nèi)布線越來越困難， 一輛采用傳統(tǒng)布線方法的高檔汽車中，其導(dǎo)線長(zhǎng)度可達(dá)2000m，，電氣節(jié) 點(diǎn)達(dá)1500個(gè)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，該數(shù)字大約每10年增長(zhǎng)1倍，從而加劇了粗大的線束與汽車有限 的可用空間之間的矛盾。無(wú)論從材料成本還是工作效率看，傳統(tǒng)布線方法都將不能適應(yīng)汽車 的發(fā)展。為了解決這一狀況，因此無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)必將在汽車網(wǎng)絡(luò)中得到合理的應(yīng)用，基于 ZigBee技術(shù)的汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠很好的解決這一問題。
ZigBee是一種新興的短距離、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本、低復(fù)雜度的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)； 其采取了正EE 802.15.4強(qiáng)有力的無(wú)線物理層所規(guī)定的全部?jī)?yōu)點(diǎn)省電、簡(jiǎn)單、成本又低的規(guī) 格；并且增加了邏輯網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)安全和應(yīng)用層。ZigBee無(wú)線的傳輸帶寬在20-250KB/s范圍， 適合傳感器數(shù)據(jù)采集和控制數(shù)據(jù)的傳輸；ZigBee無(wú)線可以組建大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)容量達(dá) 到65535個(gè)，具有非常強(qiáng)大的組網(wǎng)優(yōu)勢(shì)。
隨著汽車電子控制單元以及汽車電子裝置的不斷增多，造成汽車內(nèi)導(dǎo)線的數(shù)量急劇增 長(zhǎng)，使得在有限的汽車空間內(nèi)布線越來越困難，ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將能很好的解決這一 現(xiàn)狀?；赯igBee技術(shù)的特點(diǎn)和汽車網(wǎng)絡(luò)的需要，本實(shí)用新型將能實(shí)現(xiàn)此功能的汽車網(wǎng)絡(luò)定 義為"基于ZigBee技術(shù)的中低速汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)"。
目前，同類型專利中，主要有以下幾種1、智能汽車車身網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)裝置及其方法， 申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)200510122299。該專利是將汽車內(nèi)的中央控制器、車門控制器、汽車燈組控 制器和遙控防盜器模塊通過CAN總線連接起來，構(gòu)成一個(gè)局域控制網(wǎng)絡(luò)，來對(duì)汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò) 進(jìn)行整體控制。但是，汽車在實(shí)際運(yùn)行過程中,眾多節(jié)點(diǎn)之間需要進(jìn)行大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換。 若整個(gè)汽車的所有節(jié)點(diǎn)都掛在一個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)上，眾多節(jié)點(diǎn)通過一條CAN總線進(jìn)行通信，信息 管理配置稍有不當(dāng),就很容易出現(xiàn)總線負(fù)荷過大,導(dǎo)致系統(tǒng)實(shí)時(shí)響應(yīng)速度下降的情況。這在實(shí)時(shí) 系統(tǒng)中是不允許的。因此，該網(wǎng)絡(luò)不能很好的保證網(wǎng)絡(luò)的安全可靠。2、智能汽車車身網(wǎng)絡(luò)系 統(tǒng)，申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)200710099038。該專利是將汽車的信號(hào)量輸入模塊，前車燈模塊，后 車燈模塊，CAN / LIN網(wǎng)關(guān)模塊，電動(dòng)窗模塊，雨刷模塊，中控鎖模塊和后視鏡模塊采用CAN、 LIN總線共同組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分布式的布局，其中前車燈模塊，后車燈模塊，信號(hào)量輸入模塊和CAN / LIN網(wǎng)關(guān)通過CAN總線相連構(gòu)成網(wǎng)綹，與整車動(dòng)力CAN阿絡(luò)組成一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)， 電動(dòng)窗模塊，雨刷模塊，中控鎖模塊和后視鏡模塊以及CAN / LIN網(wǎng)關(guān)模塊利用LIN總線相 連，組成LIN網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明通過CAN / LIN網(wǎng)關(guān)模塊與上層的CAN網(wǎng)絡(luò)連接，進(jìn)行信息交 互。實(shí)現(xiàn)與整車動(dòng)力CAN總線進(jìn)行信息交互和電源管理等功能。該網(wǎng)絡(luò)所采用的LIN網(wǎng)絡(luò) 只能面向低速感器/執(zhí)行器控制，具有一定的局限性，而且同樣采用了有線布線的方式，隨著 有限的汽車空間電子控制單元以及汽車電子裝置的不斷增多，同樣存在布線困難的問題。
目前汽車上普遍采用的汽車網(wǎng)絡(luò)有控制區(qū)域網(wǎng)CAN(Cortroller Area Network),又稱現(xiàn)場(chǎng) 控制總線，局部互聯(lián)協(xié)議LINK(Local Interconnect Network);正在發(fā)展中的汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還有 高速容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議FlexRay，用于汽車多媒體和導(dǎo)航的MOST，以及與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)兼容的藍(lán) 牙和無(wú)線局域網(wǎng)等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。CAN2.0A技術(shù)規(guī)范中，網(wǎng)絡(luò)被劃分為對(duì)象層、傳輸層、和 物理層三層。對(duì)象層和傳輸層包括了 ISO/OSI模型定義的數(shù)據(jù)鏈路層的所有服務(wù)和功能，按 ISO/OSI參考模型層次定義，這兩層應(yīng)該劃分為數(shù)據(jù)鏈路層范圍。LIN是用于汽車分布式電 控系統(tǒng)的一種新型串行通信總線，它是一種基于UART的數(shù)據(jù)格式、主從結(jié)構(gòu)的單線12V的 總線通信系統(tǒng)，主要用于智能傳感器(smartsensors)和執(zhí)行器的串行通信。
以上兩種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都是采用有線連接方式組網(wǎng)，并且CAN網(wǎng)絡(luò)集中控制安裝復(fù)雜，接插 件和連接線纜較多，當(dāng)智能器件增加時(shí)，互連數(shù)量增加，缺乏靈活性，產(chǎn)品升級(jí)換代需要大 量成本，LIN網(wǎng)絡(luò)同樣不能避免布線困難，且面向?qū)ο髥我?。ZigBee網(wǎng)絡(luò)采用無(wú)線組網(wǎng)的方 式，其通信速率能滿足面向獨(dú)立模塊間數(shù)據(jù)共享和傳感器/執(zhí)行器控制的中低速汽車網(wǎng)絡(luò)，因 此，汽車網(wǎng)絡(luò)中的儀表管理系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)、中央門鎖系統(tǒng)、座椅調(diào)節(jié)系統(tǒng)、車燈控制 系統(tǒng)，安全氣囊，輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等通過ZigBee技術(shù)組網(wǎng)，形成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。ZigBee網(wǎng)絡(luò)的 協(xié)調(diào)器來管理整個(gè)中低速汽車網(wǎng)絡(luò)，并且負(fù)責(zé)與整個(gè)汽車網(wǎng)絡(luò)的主控制器通信。這樣不但解 決了在有限的汽車內(nèi)部空間內(nèi)布線困難的問題，而且ZigBee網(wǎng)絡(luò)安全可靠，成本較低。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種全新的汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，屬于汽車 網(wǎng)絡(luò)控制部分，旨在解決汽車電子控制單元以及汽車電子裝置的不斷增多，造成汽車內(nèi)導(dǎo)線 的數(shù)量急劇增長(zhǎng)，有限汽車空間內(nèi)布線越來越困難的問題。也可以避免產(chǎn)品升級(jí)換代需要大 量成本。
本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是
--種基于ZigBee的汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括CAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所述CAN網(wǎng)絡(luò)系 統(tǒng)通過CAN總線組成一個(gè)高速、實(shí)時(shí)閉環(huán)控制的多路傳輸網(wǎng)，用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、懸架控 制系統(tǒng)、制動(dòng)防抱死控制系統(tǒng)(ABS)、牽引力控制系統(tǒng)，由CAN主控制器通過CAN總線直接對(duì) 發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、懸架控制系統(tǒng)、制動(dòng)防抱死控制系統(tǒng)(ABS)、牽引力控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸 和控制；
該汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還包括基于ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組建的ZigBee網(wǎng)絡(luò)，所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)用于獨(dú)立模塊間數(shù)據(jù)共享和傳感器/執(zhí)行器控制，"Zig^ee網(wǎng)絡(luò)包括主節(jié)點(diǎn)和主節(jié)點(diǎn)所控制的 子節(jié)點(diǎn)，所述主節(jié)點(diǎn)為ZigBee協(xié)調(diào)器，子節(jié)點(diǎn)包括儀表管理系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)、中央門鎖 系統(tǒng)、座椅調(diào)節(jié)系統(tǒng)、車燈控制系統(tǒng)，安全氣囊，輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)之間 以無(wú)線的方式通信，ZigBee網(wǎng)絡(luò)通過主結(jié)點(diǎn)與CAN主控制器通信來實(shí)現(xiàn)與CAN網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)網(wǎng)， 從而形成一個(gè)基于ZigBee的汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
本實(shí)用新型使用起來安全可靠，確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,ZigBee技術(shù)在低信噪比的環(huán)境 下具有很強(qiáng)的抗干擾性能，在物理層采用高處理增益的直序/頻率快變DS/FA技術(shù) (DirectSequence/Frequency Agility);以避開從一個(gè)已知干擾源或信號(hào)源來的影響的能 力。并通過密鑰建立，密鑰傳輸、幀保護(hù)和設(shè)備管理的方法來提供安全服務(wù)。并且網(wǎng)絡(luò)維護(hù) 與升級(jí)方便快捷，避免了產(chǎn)品的升級(jí)換代需要大量的成本。


圖1為本實(shí)用新型的原理示意圖2為本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)示意圖3為協(xié)調(diào)器建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的的過程示意圖。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述。 目前汽車上普遍采用的汽車網(wǎng)絡(luò)有控制區(qū)域網(wǎng)CAN(Cortroller Area Network)，又稱 現(xiàn)場(chǎng)控制總線，局部互聯(lián)協(xié)議LINK (Local Interconnect Network)和正在發(fā)展中的汽車網(wǎng)絡(luò) 技術(shù)一高速容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議FlexRay，用于汽車多媒體和導(dǎo)航的MOST,以及與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)兼容 的藍(lán)牙和無(wú)線局域網(wǎng)等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。CAN2.0A技術(shù)規(guī)范中，網(wǎng)絡(luò)被劃分為對(duì)象層、傳輸層、 和物理層三層。對(duì)象層和傳輸層包括了 ISO/OSI模型定義的數(shù)據(jù)鏈路層的所有服務(wù)和功能， 按ISO/OSI參考模型層次定義，這兩層應(yīng)該劃分為數(shù)據(jù)鏈路層范圍。L工N是用于汽車分布式 電控系統(tǒng)的一種新型串行通信總線，它是一種基于UART的數(shù)據(jù)格式、主從結(jié)構(gòu)的單線12V的 總線通信系統(tǒng)，主要用于智能傳感器(smart sensors)和執(zhí)行器的串行通信。
以上兩總網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都是采用有線連接方式組網(wǎng)，并且CAN網(wǎng)絡(luò)集中控制安裝復(fù)雜，接插 件和連接線纜較多，當(dāng)智能增加時(shí)，互連數(shù)量增加，缺乏靈活性，產(chǎn)品升級(jí)換代需要大量成 本，LIN網(wǎng)絡(luò)同樣不能避免布線困難，且面向?qū)ο髥我?。ZigBee網(wǎng)絡(luò)采用無(wú)線組網(wǎng)的方式， 其通信速率能滿足面向獨(dú)立模塊間數(shù)據(jù)共享和傳感器/執(zhí)行器控制的中低速汽車網(wǎng)絡(luò)，因此， 汽車網(wǎng)絡(luò)中的儀表管理系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)、中央門鎖系統(tǒng)、座椅調(diào)節(jié)系統(tǒng)、車燈控制系統(tǒng)， 安全氣囊，輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等通過ZigBee技術(shù)組網(wǎng)，形成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。ZigBee網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào) 器來管理整個(gè)中低速汽車網(wǎng)絡(luò)，并且負(fù)責(zé)與整個(gè)汽車網(wǎng)絡(luò)的主控制器通信。這樣不但解決了在有限的汽車內(nèi)部空間內(nèi)布線困難的問題，而且'ZigBSe網(wǎng)絡(luò)安塋可靠，^本較低。
如圖1所示為本實(shí)用新型的原理示意圖，整個(gè)汽車網(wǎng)絡(luò)主要由兩部分組成面向高速、 實(shí)時(shí)閉環(huán)控制的多路傳輸網(wǎng)，主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、懸架控制系統(tǒng)、制動(dòng)防抱死控制系 統(tǒng)(ABS)、牽引力控制系統(tǒng)，這一部分由CAN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。另一部分是面向獨(dú)立模塊間數(shù)據(jù)共享 和傳感器/執(zhí)行器控制的中低速網(wǎng)絡(luò)。主要用于儀表管理系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)、中央門鎖系統(tǒng)、 座椅調(diào)節(jié)系統(tǒng)、車燈控制系統(tǒng)，安全氣囊，輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。這一部分由ZigBee網(wǎng)絡(luò)實(shí) 現(xiàn)。主控制器直接對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、懸架控制系統(tǒng)、制動(dòng)防抱死控制系統(tǒng)(ABS)等進(jìn)行控制， ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的主節(jié)點(diǎn)(協(xié)調(diào)器)對(duì)其子節(jié)點(diǎn)(子設(shè)備)進(jìn)行分級(jí)控制，主結(jié)點(diǎn)(協(xié)調(diào)器) 與系統(tǒng)的主控制器進(jìn)行通信。
ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通常由處理器模塊、無(wú)線通信模塊、傳感器模塊和電源模塊構(gòu)成。整個(gè) 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的框圖如圖2所示。處理器模塊和無(wú)線通信模塊采用了 CC2430芯片，CC2430芯片 是Chipcon公司提供的全球首款支持ZigBee協(xié)議的SoC解決方案。
電源給CC2430和傳感器供電，而CC2430只需通過少量的外圍部件配合就能實(shí)現(xiàn)與傳感 器模塊，終端設(shè)備模塊間的通信，并且留有一定的調(diào)試電路接口。
網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以靈活選擇，可以選用對(duì)等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)中有 一個(gè)協(xié)調(diào)器，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的組建，保存網(wǎng)絡(luò)的各種有效信息。運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備都有獨(dú)一無(wú) 二的64bit的擴(kuò)展地址，這個(gè)地址在網(wǎng)絡(luò)中用于直接通信，或者當(dāng)設(shè)備同協(xié)調(diào)器連接后，用 它與協(xié)調(diào)器分配給它的短地址進(jìn)行交換。對(duì)等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)同星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的不同之處是對(duì)等 網(wǎng)絡(luò)中的任何設(shè)備只要在其他設(shè)備的通信范圍之內(nèi)，它們之間就可以直接進(jìn)行通信，而不必 通過協(xié)調(diào)器中轉(zhuǎn)?？梢愿鶕?jù)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)需要靈活選擇其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
網(wǎng)絡(luò)的建立新建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)主要是依靠ZigBee協(xié)議棧中的網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)來實(shí)現(xiàn)的，ZigBee 網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中有3種設(shè)備網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，全功能設(shè)備(FFD)也就是網(wǎng)絡(luò)中的路由或中繼；精簡(jiǎn)功能 設(shè)備(RFD)也就是網(wǎng)絡(luò)中的終端節(jié)點(diǎn)。FFD可以擔(dān)任網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)者，形成網(wǎng)絡(luò)。只有網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器 才能組建網(wǎng)絡(luò)。新建網(wǎng)絡(luò)的過程是首先是由協(xié)調(diào)者的APL層向其自身的NWK層發(fā)送 NLME-NETWORK-FORMATION原語(yǔ)以請(qǐng)求新建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，NWK層接收到這個(gè)請(qǐng)求之后，NWK層的 NLME向其次底層MAC層發(fā)送MLME-SCAN, request原語(yǔ)請(qǐng)求MAC層對(duì)指定的信道執(zhí)行能量檢測(cè)， MAC層對(duì)指定的信道執(zhí)行能量檢測(cè)后向NWK層發(fā)送MLME -SCAN, confirm原語(yǔ)反饋一個(gè)執(zhí)行的 結(jié)果，NWK層然后根據(jù)能量檢測(cè)的結(jié)果，選擇符合能量標(biāo)準(zhǔn)的信道組。然后，NWK層向MAC層 發(fā)送MLME-SCAN, request原語(yǔ)請(qǐng)求MAC層對(duì)上述信道組執(zhí)行主動(dòng)掃描，MAC層對(duì)相應(yīng)的信道 組掃描完畢之后，向匿K層發(fā)送MLME-SCAN, confirm原語(yǔ)指示掃描的結(jié)果，NWK根據(jù)這個(gè)反 饋的結(jié)果獲取其該信道上其他PAN的信息。麗K層選擇了信道之后，接著就選擇合適的PAN標(biāo)識(shí)符，該標(biāo)識(shí)符必須不能和防調(diào)者無(wú)線覆蓋范圍之^的其ifepyw標(biāo)i只符相同，這可以通過
主動(dòng)掃描獲得的其他PAN信息來決定。此時(shí)，還必須選擇協(xié)調(diào)者的網(wǎng)內(nèi)通信短地址， 一般設(shè) 置為0x0000。 一旦短地址設(shè)定完畢，NLME通過執(zhí)行MLME-START, request原語(yǔ)來開始網(wǎng)絡(luò)， 如果MLME-START, confirm返回的狀態(tài)信息為SUCCESS,則標(biāo)志新網(wǎng)絡(luò)已成功建立。上述各 歩驟只要有一步不成功，則MLME-START. confirm返回失敗的狀態(tài)信息。整個(gè)過程的流程圖
如圖3。
對(duì)于子節(jié)點(diǎn)，在其完成上電初始化以后，就會(huì)搜尋周圍的網(wǎng)絡(luò)。終端設(shè)備的應(yīng)用層向其 網(wǎng)絡(luò)層發(fā)送NLME-NETWORK-DISCOVERY request原語(yǔ)要求加入網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)層接收到該原語(yǔ)后， 執(zhí)行掃描以獲取周圍網(wǎng)絡(luò)的信息，然后選擇一個(gè)合適的PAN,并向其MAC層發(fā)送 NLME-JOIN, request原語(yǔ)要求MAC層進(jìn)行關(guān)聯(lián)操作，MAC層執(zhí)行關(guān)聯(lián)后，向其次高層NWK層發(fā) 送MLME- ASSOCIATE, confirm原語(yǔ)以響應(yīng)NWK層的請(qǐng)求，麗K層接收到這個(gè)響應(yīng)之后向APL 層發(fā)送NLME-JOIN, confirm原語(yǔ)以響應(yīng)APL層的加入網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，并報(bào)告該次加入網(wǎng)絡(luò)的最終 結(jié)果。
這樣一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)就形成了，當(dāng)子節(jié)點(diǎn)離開網(wǎng)絡(luò)時(shí)，協(xié)調(diào)其將更新網(wǎng)絡(luò)信息。 ZigBee網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于汽車系統(tǒng)的中低速網(wǎng)絡(luò)中，避免了有限空間內(nèi)布線困難的問題，而且 降低了中低速網(wǎng)絡(luò)的成本，同時(shí)增加了設(shè)計(jì)的靈活性，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力和可靠性， 有利于分布式車身控制系統(tǒng)的開發(fā)，因此基于ZigBee的中低速網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在汽車領(lǐng)域?qū)⒂兄?br> 好的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求1、一種基于ZigBee的中低速度汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括CAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所述CAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過CAN總線組成一個(gè)高速、實(shí)時(shí)閉環(huán)控制的多路傳輸網(wǎng)，用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、懸架控制系統(tǒng)、制動(dòng)防抱死控制系統(tǒng)ABS、牽引力控制系統(tǒng)，由CAN主控制器通過CAN總線直接對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、懸架控制系統(tǒng)、制動(dòng)防抱死控制系統(tǒng)ABS、牽引力控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和控制；其特征在于該汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還包括基于ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組建的ZigBee網(wǎng)絡(luò)，所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)用于獨(dú)立模塊間數(shù)據(jù)共享和傳感器/執(zhí)行器控制，ZigBee網(wǎng)絡(luò)包括主節(jié)點(diǎn)和主節(jié)點(diǎn)所控制的子節(jié)點(diǎn)，所述主節(jié)點(diǎn)為ZigBee協(xié)調(diào)器，子節(jié)點(diǎn)包括儀表管理系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)、中央門鎖系統(tǒng)、座椅調(diào)節(jié)系統(tǒng)、車燈控制系統(tǒng)，安全氣囊，輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)之間以無(wú)線的方式通信，ZigBee網(wǎng)絡(luò)通過主結(jié)點(diǎn)與CAN主控制器通信來實(shí)現(xiàn)與CAN網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)網(wǎng)，從而形成一個(gè)基于ZigBee的汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ZigBee的中低速度汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于:ZigBee 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括主節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)，所述節(jié)點(diǎn)由處理器模塊、無(wú)線通信模塊、傳感器模塊和電源 模塊構(gòu)成，其中處理器模塊和無(wú)線通信模塊采用了 CC2430芯片，在單個(gè)芯片上整合了 ZigBee 射頻RF前端、內(nèi)存和微控制器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于ZigBee的中低速度汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于:ZigBee 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選用對(duì)等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種基于ZigBee的中低速度汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，屬于汽車網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，包括基于ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組建的ZigBee網(wǎng)絡(luò)，ZigBee網(wǎng)絡(luò)用于獨(dú)立模塊間數(shù)據(jù)共享和傳感器/執(zhí)行器控制，ZigBee網(wǎng)絡(luò)包括主節(jié)點(diǎn)和主節(jié)點(diǎn)所控制的子節(jié)點(diǎn)，主節(jié)點(diǎn)為ZigBee協(xié)調(diào)器，子節(jié)點(diǎn)包括儀表管理系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)、中央門鎖系統(tǒng)、座椅調(diào)節(jié)系統(tǒng)、車燈控制系統(tǒng)，安全氣囊，輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)之間以無(wú)線的方式通信，ZigBee網(wǎng)絡(luò)通過主結(jié)點(diǎn)與CAN主控制器通信來實(shí)現(xiàn)與CAN網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)網(wǎng)。該系統(tǒng)可解決汽車電子控制單元以及汽車電子裝置的不斷增多，造成汽車內(nèi)導(dǎo)線的數(shù)量急劇增長(zhǎng)，有限汽車空間內(nèi)布線越來越困難的問題，有效減低成本，便于推廣。
文檔編號(hào)H04B5/00GK201238296SQ200820098429
公開日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月29日
發(fā)明者余成波, 賀 劉, 劉彥飛, 秋 彭 申請(qǐng)人:重慶工學(xué)院