車輛中心 研發處/電動車暨驗證工程專案 陳旻槿

人類的神經系統管控人類各器官使其能正常運作，而車載網路系統則能讓車內眾多的電子系統相互結合，讓汽車的性能更具人性化的表現，區域控制網路(CAN)是目前最廣泛使用的車載網路技術。
國際標準組織ISO (International Standard Organization)的OSI(Open Systems Interconnection Reference)模型，把網路架構具體化成七個層級，清楚定義每個層級的功能與標準。依據OSI網路七層模型，可以將一個網路架構依照功能面的不同切分開來，由於在不同層級中的工作各自獨立，對於軟體或硬體的實現都有很大的幫助。在車用網路的領域中，眾多的國際規範常令人混淆不清，但若輔以OSI的網路七層模型來看，便可一目了然。如圖一所示，CAN通訊協定在通訊技術的技術標準中只涵蓋了OSI的底層(實體層、資料鏈結層)，而架構在通訊底層的應用層則由各車廠依照應用需求自行規劃設計，這就解釋了為何不同車輛雖然皆具備CAN車載網路卻不能相通的原因，因為上層的通訊協定依不同車廠而有所不同，就如同兩人雖有嘴巴但卻講不同語言而導致無法溝通的情形一樣。

車輛通訊網路的建置過程，大致上可以分成軟體與硬體兩大塊，硬體指的是實體的電路設計與相關MCU、Transceiver IC，在軟體的部份，除了搭配硬體所必須的程式設計部份外，尚包含整個網路的規劃、訊息ID的統計與排定、資料訊框的排定、資料正規劃與解析、ECU規劃與傳送排程等項目，整體的流程如圖二所示。

圖二 車載網路軟硬體開發流程 （說明: 藉由Vector CANoe專業軟體，可將整車網路的設計分成三個步驟，循序漸進建構起完整的實體車載網路）

在整車網路的設計過程中，皆採取三種設計流程，分別是全模擬、半模擬、系統監控測試。一開始先使用設計軟體Vector CANoe模擬整車網路的架構、訊息規劃等，接著再逐步以實際節點替換掉虛擬節點慢慢實現實體網路，待所有節點與網路拓樸實體化後，在進行各項的通訊測試與相關的驗證項目。

以車用網路來說，由於肩負著各零組件的訊息溝通任務，因此不論是在相容性、通訊可靠度、整網路的強健性等，都是一個成功網路系統所必須考量的要項。

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