Для чего в автомобиле нужна CAN-шина и что это такое?

Автомобильные электрические цепи, при появлении на свет транспортного средства внутреннего сгорания, все с каждым годом разрастались и становились сложнее. Учитывая что, первые автомобили обходились совсем без аккумулятора с генератором, зажигание автомобиля было ручное и работало магнето, а фары были ацетеленовые.

Примерно в середине 70х годов, автомобильные жгуты стали обладать сотнями метров электрической проводки, а по оснащённости электроникой, автомобили начали соперничать с легкомоторной авиацией.
Сама идея упростить электропроводку в автомобиле была только лишь на поверхности, задача заключалась в необходимости сократить проводку и сделать единый блок управления всеми цифровыми устройствами одновременно.

В конце 80х годов, за развитие цифровых CAN технологий для автомобилей взялась компания BOSCH, таким образом, был создан автомобильный сетевой интерфейс под названием CAN (от англ. Controller Area Network). В автомобильной электронике, да и во всей в целом, проводная система, обладающая повышенным потоком передачи данных, называют “шиной”, например в ноутбуке к шине подключаются все внешние источники переноса информации, различные адаптеры, аккумуляторы, в общем все, так и в автомобиле, только огромное количество различных блоков и модулей с датчиками управления.

Как работает CAN шина

Если данные передаются по витой паре, нескольким проводам и последовательно, импульс за импульсом – эта шина называется последовательная «serial bus», последовательная шина витой пары способна обработать информацию до 1Мб/с, чего для автомобильного оборудования вполне достаточно.

А если все данные управлением передаются по нескольким проводам одновременно без последовательности, то ее называют параллельная шина «parallel bus». И даже учитывая то, что parallel bus (параллельная шина) работает намного быстрее чем serial bus, для автомобильного управления она не годится, а наоборот, еще больше может все усложнить.

Что такое протокол обмена информацией CAN шины

Протокол – это правила, которые разные блоки управления в автомобиле обмениваются между собой информацией. При помощи протокола, каждый блок получает команду и обмен информацией или с возможностью опроса всех блоков одновременно. Помимо опроса адресного обращения разных устройств, протокол позволяет обрабатывать задания по приоритетам важности, например – команда запуска двигателя автомобиля намного приоритетней команды управления климат-контролем.

Весь обмен данными осуществляется в двух направлениях, например – включить габаритные лампочки в автомобиле и при этом получить еще информацию о ее работоспособности. Получая информацию с разных устройств, автомобиль начинает уже обдумывать и принимать необходимые решения, для удобства автовладельца.

Также CAN шина значительно упрощает диагностику всего автомобиля и самого важного, двигателя.
И хотя у автоэлектрика остается быть только в мечтах, два провода с возможностью управлять всей машиной – ещё не сбылась, но с приходом устройства системы CAN, помогло в значительной степени упростить управление, сократить при производстве применяемую многокилометровую электропроводку в автомобиле и при этом повысить надежность всей системы в целом.

Выводы

Автомобильная CAN-шина - это общая система связи по цифровым каналам управления различными электронными устройствами в автомобиле, позволяющая обмениваться данными, собирать информацию и управлять ею, между блоками на высокой скорости, например, приборная панель с штатной магнитолой и кнопки управления на руле соединены между собой по CAN-шине и постоянно общаются между собой. 

Вся информация состояния и командные данные в виде сигналов, передаются в цифровом формате по необходимому протоколу и всего нескольким проводам, так называемая витая пара. CAN шина необходима только для обмена цифровой информацией, аналоговое включение и выключение устройств никто не отменял, каждое устройство в автомобиле питается непосредственно от бортовой сети. 

Цифровая CAN шина позволила сделать автомобиль намного умнее, упростить монтаж ее в автомбиль, уменьшить число проводки в жгутах, а это как минимум «электромагнитные поля» и помогла повысить надежность всей электросистемы в целом.