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Pourquoi y a-t-il plusieurs bus CAN dans les véhicules ?
Question
Il y a un certain nombre de questions sur le bus CAN mais aucune (pour autant que je sache) qui explique pourquoi il y a plusieurs bus CAN dans un véhicule. D'après ce que je comprends, de nombreux nœuds différents peuvent être connectés à un seul bus CAN, je ne sais donc pas pourquoi vous en auriez besoin de plus d'un. Mes seules pensées sont que :
A. il y a une limite assez petite au nombre de nœuds pouvant être attachés à un seul bus CAN. Mais si tel est le cas, j'imagine qu'il doit y avoir une connexion inter-CAN pour que l'arbitrage et la vérification des erreurs puissent se produire (CAN SPEC 2.0).
-- ou --
B. Les nœuds sont hiérarchisés en tant que systèmes primaires, secondaires et tertiaires et chaque niveau possède son propre bus CAN et ces niveaux ne contiennent que des dispositifs indépendants les uns des autres en termes de fonctionnalité. C'est-à-dire que les freins, la commande du moteur, les feux extérieurs et les serrures se trouvent sur le bus principal. Radio, climatisation, commande de siège, sont dans le bus secondaire, etc.
Si quelqu'un pouvait expliquer/clarifier, je l'apprécierais vraiment. Merci d'avance.
Réponse acceptée
Les bus CAN sont principalement séparés pour
- gérer la congestion
- réduire les préoccupations réglementaires concernant les systèmes critiques pour la sécurité
- exercer plus de contrôle sur qui peut accéder aux différents bus
Les véhicules simples disposeront de deux bus CAN, un pour le moteur et les systèmes de sécurité, et un pour les commandes de carrosserie (éclairage, expérience utilisateur, etc.).
< p>Les véhicules complexes auront un bus séparé pour les systèmes affectant le mouvement du véhicule, par exemple le régulateur de vitesse assisté par radar, les systèmes de stationnement, le guidage sur voie, etc., ainsi que des systèmes supplémentaires pour les fonctionnalités de l'utilisateur au-delà des simples commandes corporelles, comme dans les systèmes de divertissement du véhicule.Bien que les bus pourraient être partagés, il y a quelques raisons de ne pas le faire :
Congestion
Même le CAN à grande vitesse les bus n'ont pas une largeur de bande illimitée et, en fait, comparés aux systèmes de communication modernes, ils sont très lents. Cependant, il y a encore beaucoup de données qu'ils doivent transporter, et la plupart sont critiques dans le temps, donc le maintien d'une faible utilisation permet aux messages d'être livrés plus rapidement (moins de collisions), ce qui signifie que les messages en temps réel arrivent à l'heure plutôt qu'en retard. .
Tests
Les systèmes critiques pour la sécurité sont souvent séparés des autres systèmes, de sorte que les tests sont réduits. Tous les dispositifs connectés au bus de sécurité critique doivent avoir un niveau de fonctionnement plus élevé et donc des tests afin d'être certains qu'ils ne poseront pas de problème sur un bus de sécurité critique. Avec un bus de carrosserie séparé, vous pouvez avoir des normes légèrement inférieures car une panne ne causera pas de problème de sécurité, donc les tests sont réduits.
Plutôt que de tout combiner sur un seul bus et de s'assurer que tout est à la hauteur normes, des bus séparés permettent aux concepteurs de segmenter le bus et de réduire les coûts.
Les réglementations de l'industrie sont difficiles, en particulier en raison des problèmes d'accélérateur et d'autres problèmes de commande électrique que l'industrie a connus dans le passé. En séparant les systèmes critiques des systèmes non critiques, découvrir ce qui s'est mal passé et le résoudre devient beaucoup plus facile et moins probable car il y a moins de dispositifs qui pourraient interférer avec le bon fonctionnement du système de sécurité.
Contrôle
Une fois que les moddeurs ont découvert qu'ils pouvaient modifier la gestion du moteur et d'autres ordinateurs via une seule interface, les constructeurs automobiles ont travaillé pour séparer le connecteur de diagnostic et son bus du reste des bus du véhicule , et utilisent une passerelle pour ne transmettre que les messages auxquels ils autorisent l'accès aux utilisateurs et au garage. Ils ont généralement des fonctionnalités supplémentaires permettant à leur propre accès de technicien, et beaucoup ajoutent même un autre bus au connecteur de diagnostic, mais sans publier les détails du message, afin qu'ils puissent avoir un accès plus rapide tout en conservant une compatibilité descendante avec les réglementations sur les émissions de diagnostic.
La séparation des bus, cependant, leur permet d'exercer un peu plus de contrôle sur qui a un accès facile aux ordinateurs de bord à l'aide du simple connecteur de diagnostic.
La complexité supplémentaire
La complexité introduit par des bus supplémentaires est géré par un contrôleur de passerelle. Dans certains véhicules, il s'agit du contrôleur de carrosserie et a souvent d'autres connexions de bus, telles que LIN. Cela transmet des messages entre les bus de sorte que lorsqu'un appareil de diagnostic est connecté, par exemple, l'appareil peut accéder à toutes les informations de diagnostic pertinentes dans tout le véhicule.
Réponse populaire
Lorsque vous parlez spécifiquement de CAN, la réponse n'est aucune de ces réponses.
Dans un système CAN, les nœuds ne communiquent pas directement entre eux, mais le système est basé sur des messages. Chaque message a une priorité basée sur son adresse et qui détermine qui peut parler. Quiconque a le message prioritaire transmet le message à tous et qui en a besoin le lit.
Il y a certaines limites au nombre de nœuds possibles, mais cette limite est électrique et n'est pas fonction du réel autobus.
La raison en est que le CAN haute vitesse est très compliqué électriquement en raison de sa vitesse. (Je peux continuer sur les lignes de transmission, l'intégrité du signal, les stubs et la terminaison, mais c'est bien au-delà de ce dont cette réponse a besoin) Cela rend la conception compliquée et les modules qui l'utilisent plus chers. De plus, tout n'a pas besoin de la vitesse fulgurante du CAN haute vitesse. Le système de bus CAN est généralement divisé en trois bus, basse vitesse, vitesse moyenne et haute vitesse.
- Le CAN haute vitesse relie tous les systèmes importants. Moteur, ABS, Air Bag, Transmission, Carrosserie. L'ordinateur de bord sert alors de passerelle entre les autres bus.
- Le CAN à vitesse moyenne est généralement utilisé pour les fonctions de la voiture comme l'éclairage extérieur, les serrures électriques, les rétroviseurs électriques, etc.
- CAN basse vitesse ramasse le reste des systèmes non critiques. Ceux-ci peuvent inclure l'éclairage intérieur, le divertissement, etc.
Comme mentionné précédemment, le bus CAN utilise des adresses de message au lieu d'adresses de nœud. Par exemple, la vitesse du véhicule serait un message. Ce message est transmis par l'unité ABS et a une priorité assez élevée. Le moteur, l'airbag, la transmission et la carrosserie sont tous intéressés par le message et le lisent. Après avoir reçu le message, la carrosserie retransmet le message sur les autres bus. Les bus à faible vitesse n'ont généralement pas besoin de mises à jour aussi fréquentes que les bus à grande vitesse, de sorte que le corps ne les met à jour qu'occasionnellement.
Si un module a besoin d'informations qui ne sont pas couramment transmises, un module peut demander des informations. La conception du bus est telle que lorsque des données sont demandées, le module qui a les informations sait seulement que les informations sont nécessaires et non qui a besoin des informations.
La passerelle ne doit pas nécessairement être le corps, il peut s'agir du groupe d'instruments ou d'un autre ordinateur.
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Une des raisons est bien résumée dans ce dessin animé de 2003 :
("Nouvel appareil trouvé : Airbus A310. Démarrer la configuration automatique ? [Démarrer][Annuler]")
Des attaques similaires ont en effet été signalées récemment. Le fait d'avoir les composants critiques pour la sécurité sur un bus séparé qui n'est accessible que via une passerelle bien configurée réduit considérablement la probabilité de problèmes involontaires comme celui ci-dessus et rend le piratage beaucoup plus difficile.