基于CAN的车载网络

控制器局域网(CAN)最初是为动力传动系统应用而开发的。如今，汽车中的许多其他应用都采用了这种具有20年历史的悠久网络技术。几乎所有欧洲车型的底盘网络和车体网络都以CAN为基础。甚至是信息和娱乐应用中，有时也使用CAN网络来控制设备或提供信息接口，通过该接口连接其它基于CAN的车载网络中已有的信息。

动力传动系统网络

从机械式汽车转变为主要以电子和软件为基础的车辆的这场变革起源于网络化动力传动系统ECU。起初，三种网络技术相互竞争：A-Bus、CAN和VAN。由大众汽车集团和法国VAN (汽车局域网)发明的A-Bus没有生存下来。现在，欧洲、美洲和远东都使用CAN。只有几款车型没有配备CAN网络(连接到动力传动系统ECU)。

动力传动系统应用领域仍然在涌现新的发展。更安静的发动机、更干净的排放物、更优异的驾驶动力，有时这些性能要求互相矛盾，只有加强闭环回路软件和优化CAN通讯才能实现。所实现的成就之一，就是由博世出品、用于梅赛德斯-奔驰GL级的动力单元。

主动汽车安全系统

安全带和安全气囊是最成功的被动汽车安全系统。毫无疑问，它们挽救过众多生命。主动汽车安全系统的成功故事起源于博世出品的电子稳定程序(ESP)，它在梅赛德斯的一款轿车未能通过所谓的“麋鹿”测试之后而引入。电子稳定性控制(ESC)是产品的中性术语。ESC系统能检测不稳定的驾驶情况，然后自动进行校正，防止驾驶员失控。该系统使用一个复杂的传感器系统测量速度、转向角、偏航率及横向加速度，然后对驾驶员的计划路线与车辆的实际运动进行比较。这些信息由几个发动机控制单元(ECU)提供，通过安装的车内CAN网络进行通讯。如果ECS检测到驾驶员失控，就会同时使用防抱死制动系统(ABS)、电子制动力分配和主动横摆控制来稳定车辆，使其继续行驶在路面上。执行器命令通过CAN网络传递给ECU。Continental公司并不仅仅生产轮胎，它还正在开发ESCII系统。该系统监视主动转向控制功能，是Continental总体安全概念的一个组成部分。

事故预防系统

无事故驾驶是一个长远的梦想，但汽车工程师已经开始开发事故预防系统。几家供应商推出了有前途的驾驶员辅助技术。除上述ESC外，博世还引进了两项前瞻性的驾驶员辅助系统：停车辅助和适应性定速巡航系统(ACC)。

ACC已经进入生产阶段。博世引进了ACCplus这种适应性定速巡航系统，用于通行缓慢的交通状况。将来，驾驶员辅助系统将整合视频(除超声波和雷达外)传感器。对于这项应用，CAN网络的带宽可能不够。

如果车辆速度快于30 km/h，就会启用简单ACC系统。以较低速度行驶时，起-停ACC系统同样有效。这些系统全都是半自动化系统。这意味着驾驶员总是有可能进行互动，掌控并负责。宝马将其ACC程序命名为“ConnectedDrive”。该程序包括车道偏离报警和变道辅助。正在开发的这个系统会通过反光镜检测快速运动的车辆，并向驾驶员发出警告。如果汽车意外偏离车道，该系统也会警告驾驶员。

Continental于2005年推出了Full Range ACC系统。最新的梅赛德斯-奔驰S级汽车采用了该系统。该系统协助驾驶员与前车保持距离。使用以前的系统时，驾驶员必须在车速低于30 km/h时立即接管。所包含的主动距离支持系统(ACDIS)是第一个将车前方的距离传感器与制动力反馈油门(与AB Elektronik合作开发)联网的系统。

Siemens VDO已发布了一款ACC系统，这款系统会在汽车与前车距离太近时警告驾驶员。该系统在雾天时同样有效。基于雷达传感器的这一系统计划于2008年在中型车和小型车中投入使用。系统会根据车速自动降低车速以保持车距。只有在驾驶员启用了自动速度控制功能时才会执行自动减速。

ACC不仅能减少事故，而且还能节约能源。根据VDO调查研究结果，由于ACC能够防止交通阻塞，因此使用ACC系统可以减少油耗。ACC将防止交通速度下降，保持交通通畅。

ACC与ESC结合使用将提高ACC的性能。通过无碍于车辆稳定性的主动制动，ESC具备了更好的减速功能。此外，在紧急制动的情况下，ESC能使车辆进行最大化制动，这项功能将来可协助碰撞缓解技术来避免交通事故，或至少能缓解撞车后果。所有必要的数据交换都通过CAN网络进行。

博世的目标是进一步开发驾驶员辅助系统，防止追尾撞车。第一步就是开发主动制动辅助(PBA)系统，该系统在2005年首先在Audi A6中亮相。如果ACC雷达识别出重要的情况，制动垫片便移动到靠近制动盘的位置以做好可能发生紧急制动的准备，从而获得一秒的宝贵时间以做出更快速的反应。第二步是扩展PBA的功能范围，通过前兆性的碰撞警告快速通知驾驶员出现紧急状况，从而使其能更快速地做出反应，并希望因此而避免发生事故。

例如，系统会通过在制动装置上施加短暂的牵拉向驾驶员发出警告，并激活可逆式保护系统，例如电子安全带张紧装置。第三步将是前兆性的紧急制动装置(PED)：在极度恶劣的环境下，通过触发自动紧急制动，除了远距离雷达外，它们还将来使用视频传感器。该功能只能在驾驶员未对先前的警告作出适当的反应且碰撞不可避免时才启动。从而使碰撞产生的力量得到显著减少。博世计划在本年代末提供这一系统。博世公司与竞争对手所作的一样，正在努力开发自己的整合主被动安全系统(Caps)。

由梅赛德斯-奔驰和本田公司合作首次推出的制动辅助系统并未获得成功。今年春季推出并向新闻记者展示的碰撞缓解制动系统也以失败告终：它们未能提供预期和承诺的汽车制动效果。CAN通讯并不是其原因，但应对应用软件进行修正，甚至可能需要重新进行设计。

停车辅助系统

下一代半自动停车辅助系统将在近几年内引入中等汽车中，该系统使用安装在车辆两侧超声波传感器测量停车时停车空间的长度和深度。该系统计算所需的方向范围，并以视觉或声音方式通知驾驶员。在更先进的系统(例如停车方向控制)中，方向操作将通过电控式动力方向盘进行。当然，停车辅助系统需要与其他子系统进行通讯，CAN是最自然的选择。

车身电子装置

从历史上看，CAN在车辆联网中的第二个应用是连接舒适性电子装置，例如电动后视镜、电动车窗、避雷装置、座椅控制器等。这些功能最初是用在高档汽车中，而如今也用于小型汽车中。通常情况下，这些CAN网络运行的比特率比动力火车通讯系统还要低。有些汽车制造商选择使用容错CAN物理层(ISO 11898-3)。但是，现在有了转向高速低功率CAN物理层(ISO 11898-5)的趋势。有些悲观人士却认为，ISO 11898-3低速收发器在将来的某一天可能会被废弃。

该车身电子装置方面的创新将依赖于CAN的连通性。Hella已开发出了适应性的前照灯。采用这一技术的首辆汽车是梅赛德斯-奔驰的E级轿车。适应性的前照灯可以根据不同的驾驶情况以及天气状况进行调整，因此显著改善了驾驶安全性。Hella出品的这一系统具有五种照明功能：乡间公路照明、高速公路照明、主动式弯道照明、雾天照明以及弯道照明。乡间公路照明灯使道路左侧更加明亮，并具有远远超出以前低光束的照明范围。高速公路照明灯在车速超过90 km/h时自动打开。弯道照明灯功能则在慢速通过弯道处时使用。其中某些智能灯功能需要来自其他发动机控制单元(ECU)的信息。这些信息通过CAN车载网络才能使用。

ESC减少了死亡事故

电子稳定性控制装置最先被博世的ESP系统引入使用，根据北美公路安全保险协会(IIHS)调查报告显示的数据，它将死亡事故发生率减少了43%。其结果是，协会号召将ESC作为一项标准安装到所有车辆中。高端和中级汽车已经装配了ESC；但是，仅有1/12的小型汽车中安装了这一生命保护技术。“这个比例太小了。这类汽车往往是由经验不足的年轻人驾驶的，”博世的Herbert Hemming如是说，“而恰恰是他们最需要ESP这个保护天使。”博世的ESP系统由一个带附加ECU的液压式调节器、车轮速度传感器、转向角传感器、偏航率和横向加速度传感器以及最后但必不可少的由CAN连接的发动机管理ECU组成。