Meloci.ru

Как работает can шина в сигнализации

CAN шина в автомобиле: что это такое

CAN-шина – это электронное устройство, встроенное в электронную систему автомобиля для контроля технических характеристики и ездовых показателей. Она является обязательным элементом для оснащения автомобиля противоугонной системой, но это лишь малая часть её возможностей.

Что такое CAN шина

CAN-шина – это одно из устройств в электронной автоматике автомобиля, на которое возлагается задача по объединению различных датчиков и процессоров в общую синхронизированную систему. Она обеспечивает сбор и обмен данными, посредством чего в работу различных систем и узлов машины вносятся необходимые корректировки.

Аббревиатура CAN расшифровывается как Controller Area Network, то есть сеть контроллеров. Соответственно, CAN-шина – это устройство, принимающее информацию от устройств и передающее между ними. Данный стандарт был разработан и внедрён более 30 лет назад компанией Robert Bosch GmbH. Сейчас его используются в автомобилестроении, промышленной автоматизации и сфере проектирования объектов, обозначаемых «умными», например, домов.

Как работает CAN шина

Фактически, шина представляет собой компактное устройство со множеством входов для подключения кабелей или разъём, к которому подсоединяются кабели. Принцип её действия заключается в передаче сообщений между разными компонентами электронной системы.

Для передачи разной информации в сообщения включаются идентификаторы. Они уникальны и сообщают, например, что в конкретный момент времени автомобиль едет со скоростью 60 км/ч. Серия сообщения отправляется на все устройства, но благодаря индивидуальным идентификаторам они обрабатывают только те, которые предназначаются именно для них. Идентификаторы CAN-шины могут иметь длину от 11 до 29 бит.

В зависимости от назначения КАН шины разделяются на несколько категорий:

  • Силовые. Они предназначены для синхронизации и обмена данными между электронным блоком двигателя и антиблокировочной системой, коробкой передач, зажиганием, другими рабочими узлами автомобиля.
  • Комфорт. Эти шины обеспечивают совместную работу цифровых интерфейсов, которые не связаны с ходовыми блоками машины, а отвечают за комфорт. Это система подогрева сидений, климат-контроль, регулировка зеркал и т.п.
  • Информационно-командные. Эти модели разработаны для оперативного обмена информацией между узлами, отвечающими за обслуживание авто. Например, навигационной системой, смартфоном и ЭБУ.

Для чего CAN шина в автомобиле

Распространение интерфейса КАН в автомобильной сфере связано с тем, что он выполняет ряд важных функций:

  • упрощает алгоритм подсоединения и функционирования дополнительных систем и приборов;
  • снижает влияние внешних помех на работу электроники;
  • обеспечивает одновременное получение, анализ и передачу информации к устройствам;
  • ускоряет передачу сигналов к механизмам, ходовым узлам и иным устройствам;
  • уменьшает количество необходимых проводов;

В современном автомобиле цифровая шина обеспечивает работу следующих компонентов и систем:

  • центральный монтажный блок и замок зажигания;
  • антиблокировочная система;
  • двигатель и коробка переключения передач;
  • подушки безопасности;
  • рулевой механизм;
  • датчик поворота руля;
  • силовой агрегат;
  • электронные блоки для парковки и блокировки дверей;
  • датчик давления в колёсах;
  • блок управления стеклоочистителями;
  • топливный насос высокого давления;
  • звуковая система;
  • информационно-навигационные модули.

Этот не полный список, так как в него не включаются внешние совместимые приборы, которые тоже можно соединить с шиной. Часто таким образом подключается автомобильная сигнализация. CAN-шина также доступна для подключения внешних устройств для мониторинга рабочих показателей и диагностики на ПК. А при подключении автосигнализации вместе с маяком можно управлять отдельными системами извне, например, со смартфона.

Читайте также: Что такое центральный замок в автомобиле.

Плюсы и минусы CAN шины

Специалисты по автомобильной электронике, высказываясь в пользу использования CAN-интерфейса, отмечают следующие преимущества:

  • простой канал обмена данными;
  • скорость передачи информации;
  • широкая совместимость с рабочими и диагностическими приборами;
  • более простая схема установки автосигнализации;
  • многоуровневый мониторинг и контроль интерфейсов;
  • автоматическое распределение скорости передачи с приоритетом в пользу основных систем и узлов.

Но есть у CAN-шины и функциональные недостатки:

  • при повышенной информационной нагрузке на канал вырастает время отклика, что особенно характерно для работы автомобилей, «напичканных» электронными устройствами;
  • из-за использования протокола высшего уровня встречаются проблемы стандартизации.

Возможные проблемы с CAN шиной

По причине включения во многие функциональные процессы, неполадки в работе CAN-шины проявляются очень быстро. Среди признаков нарушений чаще всего проявляются:

  • индикация вопросительного знака на приборной панели;
  • одновременное свечение нескольких лампочек, например, CHECK ENGINE и ABS;
  • исчезновение показателей уровня топлива, оборотов двигателя, скорости на приборной панели.

Такие проблемы возникают по разным причинам, связанным с питанием или нарушением электроцепи. Это может быть замыкание на массу или аккумулятор, обрыв цепи, повреждение перемычек, падение напряжения из-за проблем с генератором или разряд АКБ.

Первая мера для проверки шины – компьютерная диагностика всех систем. Если она показывает шину, необходимо измерить напряжение на выводах H и L (должно быть

4V) и изучить форму сигнала на осциллографе под зажиганием. Если сигнала нет или он соответствует напряжению сети, налицо замыкание или обрыв.

Читать еще:  С какого числа ставим зимние шины

Ввиду сложности системы и большого количества подключений компьютерную диагностику и устранение неисправностей целесообразно передать в руки специалистов с высококачественным оборудованием.

Читайте также: Что такое адаптивный круиз контроль и для чего он нужен.

Что такое CAN-шина

Усложнение автомобильного электрооборудование привело к логичному решению – внедрению единой линии, к которой подсоединены электронные устройства. Но не все так просто, как кажется! Давайте подробнее разберемся, что такое CAN-шина.

CAN-шина не имеет никакого отношения к автомобильным покрышкам. Дело в том, что в электронике “шиной” называют систему, по которой передаются данные. Это своего рода река с ручейками, если говорить проще. Что касается аббревиатуры, расшифровывающейся как Controller Area Network (сеть контроллеров), то за ней стоит стандарт промышленной сети для объединения в единую сеть различных исполнительных устройств и датчиков.

Немного истории

За создание CAN-шины следует благодарить компанию Robert Bosch GmbH, которая в середине восьмидесятые предложила стандарт микроконтроллерной связи, таким образом упростив жизнь специалистам по автомобильной электронике, инженерам, занятым в промышленной автоматизации, и разработчикам во многих других областях. В настоящее время Controller Area Network является стандартом в автомобилестроение.

Необходимость в появлении CAN-шины очевидна – по мере совершенствования и развития конструкции, усложнялись и бортовые сети автомобилей. Недра машин пронизывали сотни метров проводов и со временем инженеры пришли к логичному и оптимальному решению внедрить “магистраль”, к которой будут подключены разные устройства, которые соединены параллельно.

Принцип работы CAN-шины

CAN-шина, будучи системой цифровой связи и управления электронными устройствами, позволяет осуществлять обмен информацией между блоками управления. Сеть имеет три основных режима работы – активный при включенном зажигании, спящий при выключенном зажигании и, наконец, режим пробуждения и засыпания, когда зажигание включают и выключают.

CAN-шина выполняет ряд задач, среди которых ускорение передачи сигналов к разным системам, механизмам и устройствам, уменьшение количества проводов, упрощение подсоединения и работы дополнительных устройств.

Виды CAN-шин

Существует три основных вида.

Силовые обеспечивают синхронизацию и обмен данными между ЭБУ двигателя и основными агрегатами и системами автомобиля – коробкой передач, зажиганием и другими. “Комфортные” нужны, соответственно, для работы опций комфорта. Например, климатической системы, электропривода зеркал и обогрева сидений.

Информационно-командные введены для обмена данными между ЭБУ и такими вспомогательными информационными комплексами как навигационная система.

Как передается информация

Итак, CAN-шина представляет собой сеть, по которой происходит обмен информацией между устройствами. На практике это означает следующее. Возьмем для примера блок управления двигателем – он имеет не только основной микроконтроллер, но и CAN-устройство, которое формирует и рассылает импульсы по шинам H (CAN-высокий) и L (CAN-низкий), которые называются витая пара.

Сигналы рассылаются по витой паре трансивером или приемопередатчиком. Он нужен для целого ряда задач – усиления сигналов, защиты линии в случае повреждения CAN-шины, создания условий помехозащищенности передаваемых импульсов и регулировки скорости их передачи. В автомобильной промышленности применяются передатчики двух типов с говорящими названиями High Speed и Fault Tolerant. Первый обеспечивает передачу данных на высокой скорости, до 1 мегабита в секунду. Второй не столь быстрый и передает в секунду до 120 килобит в секунду, но при этом он толерантен к ошибкам, то есть, допускает отклонение от параметров CAN-шины и не столь чувствителен к ее качеству.

Сфера влияния CAN-шины

Благодаря цифровой сети в современных автомобилях обеспечивается работоспособность разных агрегатов и систем. Вот некоторые из них: • Силовой агрегат (двигатель и коробка передач) • ABS (антиблокировочная система тормозов) • Подушки безопасности • Рулевой механизм • Датчики давления в колесах • Топливный насос высокого давления • Блоки парковочных датчиков и блокировки дверей • Блок управления стеклоочистителями • Мультимедийные модули

Сильные и слабые стороны CAN-шины

У данной системы, как и у любой другой, есть плюсы и минусы. Вот некоторые преимущества – скорость передачи сообщений и автоматическое распределение скорости трансляции, исходя из приоритетности узлов, простота канала обмена информацией, высокая совместимость с диагностическими устройствами и, соответственно, возможность быстрой диагностики. Кроме того, CAN-шина обеспечивает простоту установки противоугонной системы.

Can-шина

Что такое CAN-шина:

Электрические цепи автомобилей усложнялись и разрастались год от года. Первые автомобили обходились без генератора и аккумулятора – зажигание работало от магнето, а фары были ацетиленовые.
К середине 70-х годов в жгуты увязывались уже сотни метров электрических проводов, автомобили по оснащённости электрикой, соперничали с легкомоторной авиацией.

Идея упрощения электропроводки лежала на поверхности – хорошо бы проложить в автомобиле всего один провод, нанизать на него потребителей и возле каждого поставить некое управляющее устройство. Тогда по этому проводу можно было бы пустить и энергию для потребителей (лампочек, датчиков, исполнительных устройств) и управляющие сигналы.
К началу 90-х развитие цифровых технологий позволило приступить к осуществлению этой идеи – компаниями BOSCH и INTEL был разработан сетевой интерфейс CAN (Controller Area Network) для создания бортовых мультипроцессорных систем реального времени. В электронике проводную систему, по которой передаются данные, принято называть “шиной”.

Читать еще:  Как сделать из шины цветочницу

Правила, по которым отдельные блоки обмениваются информацией, в электронике называются протоколом . Протокол позволяет посылать отдельным блокам отдельные команды, опрашивать каждый блок в отдельности или всех сразу. Кроме адресного обращения к устройствам, протокол предусматривает и возможность задания приоритетов самим командам. Например, команда на управление двигателем будет иметь приоритет перед командой на управление кондиционером.
Развитие и миниатюризация электроники позволяют теперь выпускать недорогие модули управления и связи, которые в автомобиле можно соединять в виде звезды, кольца или цепи.
Обмен информацией идет в обоих направлениях, т.е. можно не только включить например лампочку заднего хода, но и получить информацию светит ли она.

Получая информацию от различных устройств, система управления двигателем выберет оптимальный режим, система кондиционирования включит отопление или охлаждение, система управления стеклоочистителем взмахнет щетками и т.п.
Значительно упрощается и система диагностики двигателя и всего автомобиля в целом.

И хотя главная мечта электрика – всего два провода по всей машине – ещё не сбылась, CAN шина значительно упростила электропроводку автомобиля и повысила общую надежность всей системы.

Самое главное предназначение CAN-шины для автопроизводителей – снизить общий вес проводки в автомобиле. Например в BMW 7 серии 1993 года выпуска, общий вес проводов составляет около 200! кг. В том же автомобиле, но уже 2003 года выпуска, вес проводов составляет около 20кг. Снижение веса произошло в 10 раз, добавьте сюда удобство монтажа и корректную работы устройств, и мы получим идеальное решение.

Итак, CAN-шина – это система цифровой связи и управления электрическими устройствами автомобиля, позволяющая собирать данные от всех устройств, обмениваться информацией между ними, управлять ими. Информация о состоянии устройств и командные (управляющие) сигналы для них передаются в цифровой форме по специальному протоколу двумя проводами, т.н. «витая пара». Кроме того к каждому устройству подается и питание от бортовой электросети, но в отличии от обычной проводки – все потребители соединены параллельно, т.к. нет необходимости вести от каждого выключателя до каждой лампочки свой провод. Это значительно упрощает монтаж, снижает число проводов в жгутах и повышает надёжность всей электросистемы.

На сегодняшний день практически все современные автомобили оснащены так называемой цифровой проводкой – автомобильной CAN-шиной в которой сигналы передаются не в обычном аналоговом виде понятном любой сигнализации, а в виде кодированной цифровой посылки. Зачастую корректно установить на такой автомобиль обычную сигнализацию просто невозможно. Попытки совершить такие действия заканчиваются плачевно в первую очередь для автовладельца, автомобиль которого для установки аналоговой сигнализации подвергается прямо-таки варварскому вмешательству.
Пожалейте свой новый автомобиль, отнеситесь к нему и труду его создателей с уважением, подарите ему самое лучшее и современное, – автомобилю это понравится, а он в долгу не останется, годами надежной работы, принося Вам каждый день радость общения с ним.

Узнать, оборудован ли Ваш автомобиль Can-шиной, Вы можете в компании Pro Service по тел. 93-6666

Как работает can шина в сигнализации

Войти

Блокировка по CAN-шине (технология iCAN)

Любой современный автомобиль имеет цифровую шину CAN (или несколько CAN-шин), к которым подключены электронные блоки автомобиля. Технология iCAN – это технология блокировки двигателя посредством инструкций исполнительным модулям, отвечающим за работу двигателя, подключенных к цифровой шине CAN.

Модуль iCAN имеет миниатюрные размеры 25x12x5 мм и может быть подключен в любом месте к цифровой шине CAN. Считывая необходимую информацию из цифровой шины, при начале движения автомобиля, модуль iCAN отправляет цифровую программу необходимым штатным исполнительным блокам, после чего отключается одно или несколько условий для нормальной работы двигателя и автомобиль глохнет.

История технологии iCAN

Для предотвращения угона одним из факторов противодействия является препятствие запуска двигателя. Для предотвращения запуска двигателя достаточно отключить одно из необходимых условий для его работы. Например, двигатель не заведется, если не будет давления топлива или искры для воспламенения смеси. Блокировка двигателя совместно с другими средствами противодействия рассматривается в комплексе защиты, как одно из эффективных средств противодействия угону.

Лабораторией Андрея Кондрашова принята внутренняя классификация блокировок. Все существующие на сегодня блокировки, препятствующие угону можно поделить условно на 4 основные группы.

Читать еще:  Какие брать летние шины

I. Отключение исполнительных элементов (силовые цепи).

Как правило в эту группу входят элементы непосредственно создающие условия для работы двигателя:

  • блокировка бензонасоса (подкачивающего насоса);
  • общее силовое зажигание +15;
  • питание исполнительных элементов (ЭБУ, катушки, форсунки).

Реализация блокировки достигается разрывом управляющий цепи, когда исполнительное устройство просто перестает получать питание. Выявление блокировок данного класса наиболее простое и занимает наименьшее время. Как правило, угонщик в обход подключает питание напрямую с аккумулятора или прикуривателя на исполнительные элементы, которые могут быть отключены.

II. Блокировка/искажение сигналов датчиков (слаботочные цепи)

К таким блокировкам относятся:

  • шунтирование группы датчиков (коленвал, распредвал);
  • блокирование датчиков дроссельной заслонки;
  • изменение последовательности впрыска.

Суть данных блокировок – убрать (исказить) необходимые управляющие сигналы, требуемые для нормальной работы двигателя. В отличии от I группы для блокировки слаботочных сигналов можно использовать миниатюрные реле и фильтры, что значительно увеличивает скрытность монтажа. Для выявления таких блокировок уже требуется портативный осциллограф и прекрасное знание функциональной схемотехники угоняемого автомобиля. В данном случае блокировки II группы, как и I группы, по сути вносят “неисправность” в работу двигателя.

III. Блокировка/искажение сигналов работы штатной системы защиты.

Любой современный автомобиль имеет штатный иммобилайзер, и все чаще систему бесключевого доступа. Для угонщика штатная система не представляет никаких сложностей, но при правильной доработке можно создать хорошее препятствие, обойти которое будет под силу только профессионалу с значительным запасом времи и знаний.

К таким блокировкам относят:

  • шунтирование K-Line (RX/TX и др. цифровых шин), участвующих в передаче кода штатного ключа и запросов на его чтение;
  • блокировку блока сертификации ключей (keyless-антенн) для предотвращения ретрансляции ключа и его чтения;
  • блокировку низкочастотных антенн для запрета записывания НЧ-чипов

Говоря о блокировках этих трех групп, стоит учесть момент, в какое время происходит блокировка двигателя. Если блокировки I и II группы препятствуют запуску двигателя, то угонщик имеет возможность провести диагностику и выявить, какие из условий отсутствуют для запуска двигателя, поэтому блокировки I и II группы будут эффективны только при срабатывании их в движении!, когда III группа препятствует запуску штатной системы и изначально не дает обойти штатный иммобилайзер и дойти до запуска двигателя в принципе. Чем выше группа, тем сложнее поиск и отключение блокировки.

IV. Блокировка по шине CAN (технология iCAN)

В начале 2014 года наша Лаборатория начала исследования и разработки, связанные с блокировкой двигателя, отличные от первых трех групп. Результатом исследований явилось создание технологии iCAN – блокировки двигателя по штатной цифровой шине CAN. В ряде марок автомобилей, электронный блок управления может выполнять инструкции приходящие по шине CAN и реагировать на них, программно отключая исполнительные элементы или останавливая программу впрыска полностью. Таким образом, получая все данные о состоянии автомобиля из шины CAN мы можем дать требуемые команды ЭБУ и заглушить двигатель. Т.е. блокировка выполняется на программном уровне. Блокировка по CAN-шине была выделена нами в IV группу.

Основным модулем блокировки является модуль iCAN, подключаемый к шине CAN и питанию. Электронные модули, участвующие в работе двигателя получают инструкции по шине CAN, в результате которых двигатель глохнет и автомобиль останавливается. Блокировка может выполнятся по любому событию в шине CAN, например, вывод АКПП из режима P, или начало движения. Сниматься с охраны модуль iCAN может так же через шину CAN (например, вводом кода на штатных кнопках на руле) или внешнему сигналу от любой установленной охранной системы.

Максимальная функция “защита от угона” достигатеся, когда модуль iCAN установлен в виде автономного иммобилайзера с разблокировкой путем ввода PIN-кода на штатных кнопках руля. Модуль iCAN не препятствует запуску двигателя, а блокировка наступает при наборе скорости 1 км/ч. Модуль iCAN в зависимости от настроек может напоминать о включенной блокировке путем моргания штатных ламп и включения штатных звуковых сигналов в салоне. Управление происходит без каких-либо дополнительных подключений и выполняется командами по шине CAN.

После постановки в охрану модуль iCAN может закрыть стекла и зеркала вашего автомобиля.

Внимание . Мы не позиционируем технологию iCAN, как панацею услуги “защита от угона”. Это всего лишь еще один хороший “инструмент”, позволяющий реализовать в охранном комплексе достаточный уровень безопасности.

Технология iCAN и алгоритм блокировки двигателя по шине CAN для защиты от угона являются интеллектуальной собственностью Лаборатории Кондрашова и защищены Патентом РФ.

Будущее:

Как мы видим будущее технологии iCAN ? Очень перспективно ! Это дальнейший шаг эволюции устройств “защиты от угона”. Технология iCAN через пару лет станет максимально доступной для всех автовладельцев и позволит повысить общий уровень безопасности в нашей стране.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector