БЕЗ МЕДИ И . ПОМЕХ
БЕЗ МЕДИ И... ПОМЕХ
ТЕХНИКА
ТЕХНОЛОГИИ
БЕЗ МЕДИ И... ПОМЕХ
Число сигналов в электроцепях автомобиля непреклонно вырастает. А вот проводов скоро остается только несколько!
Алексей ВОРОБЬЕВ-ОБУХОВ
В знакомой всем домашней проводке к каждой люстре идут провода от собственного выключателя. Мы считаем это полностью естественным - обычным движением пальца замыкаем либо размыкаем силовые цепи, открывая либо закрывая путь току к подходящему потребителю. А ведь можно все сделать по-другому. Представьте, что в каждой люстре есть маленькое реле с приемником сигналов, настроенным на персональную "волну". А выключатель содержит передатчик, посылающий эту волну в домашнюю электросеть. Требуется, скажем, включить телек - и вы нажатием кнопки отправляете в сеть импульсы частотой 10 кГц, настольную лампу - 11 кГц, печку СВЧ - 14 кГц (числа, естественно, условны). Соответственное реле распознает сигнал и подаст питание на нужный прибор. Каковы достоинства таковой системы? Они явны: выключатель просто врезать в сеть полностью в любом месте, более того, их может быть несколько хоть в каждой комнате, а тянуть к ним дополнительные провода не придется. Недочеты? Сначала, цена компонент. И поэтому только в доме экстравагантного "нового янки" встретишь такую мультиплексную сеть.
Другое дело - самолет либо автомобиль. Во-1-х, они сами по для себя дороги, во-2-х, количество потребителей в их сейчас так велико, что приходится сплетать в толстенные жгуты целые километры (!) дорогостоящих и томных медных проводов, отыскать неисправность в каких - та еще задача. И все таки мультиплексные системы не находили широкого внедрения в автомобилях (не считая разве что грузовых и автобусов), пока не стали быстро-быстро плодиться управляющие компы и контроллеры. Понятно: все команды в компьютерах и так передаются в виде особых цифровых кодов - серий из чередующихся в определенном порядке нулей и единиц, остается только установить дешифраторы конкретно в управляемых потребителях.
Так появилась система CAN-Bus (Controller Area Network Bus, другими словами шина компьютерной сети), объединяющая средством одной либо нескольких шин (шина в этом случае - конечно, не колесо, а тот кабель, по которому разговаривают меж собой все компы и управляемые ими потребители) бортовую электронику и часть электрики. Сейчас все приборы можно подключить к единственному силовому проводу и избавиться от бессчетных разъемов и контактов, в каких, фактически, происходит большая часть отказов. Понятно ведь, что в электрике есть только два вида дефектов - отсутствие контакта там, где нужно, и наличие там, где не нужно!
Понятно, что закоперщиками нового направления стали производители сложных и дорогих автомобилей - "Мерседес-Бенц", "Вольво", некие другие. В 1990 году на рынке появился "Мерседес-Бенц-500Е", контроллер мотора которого общался с датчиками через цифровую шину. Всего год спустя, удовлетворенные результатом, конструкторы развили идею в машинах S-класса с кузовом W140, где единственная цифровая шина связала меж собой уже 6 систем: электрическое зажигание, впрыск, Abs, противобуксовочную систему ESP, самодиагностику, круиз-контроль. Не достаточно того, 2-ая шина соединила в салоне климат-контроль, кондюк и клапаны управления циркуляцией воздуха.
Нынешний S-класс обладает уже 3-мя взаимосвязанными цифровыми сетями, объединяющими 40 управляющих устройств с их периферией. В этих сетях циркулирует до 850 разных сигналов, обеспечивающих реализацию 170 функций. (Вобщем, если вам по средствам "только" "Mercedes" Е-класса - не расстраивайтесь: сейчас и на него "накинута" электрическая сеть с 18 узлами-компьютерами!) При всем этом в первый раз использована разработка "Ди-Ту-Би" (она же - D2B либо Domestic Digital Bus), использующая световые сигналы заместо электронных.
Почему появляется потребность в настолько экзотичной технике? Во-1-х, огромное количество работающих электромоторчиков, реле и иных исполнительных устройств источают столько помех (кстати, их много и в окружающем эфире), что в принципе не исключена возможность случайного совпадения какой-то из них с любым сигналом - тогда и внезапно для водителя может сработать тормоз 1-го из колес либо, к примеру, подушка безопасности. Предстоящее развитие событий несложно для себя представить! В оптическом спектре побочных излучений, к счастью, нет и это обеспечивает надежность цифровой системы.
Во-2-х, передача сложных высокочастотных сигналов аудиовидеосистем, которыми S-класс просто-таки напичкан, просит большого быстродействия (выше 6 мбит/с), что и загоняет разработчиков в оптический спектр. Пока это суждение было главным: сеть "Ди-Ту-Би" соединила CD-плейер, мобильник, систему определения голосовых команд "Лингватроник" и остальные "крутые" полезные штуки.
Как смотрится оптический кабель? Очень прозаично - "проводок" внешним поперечником 2,2 мм (не дай вам Бог его случаем оборвать либо перерезать - "попадете" на крупную сумму). Зато если все в порядке, сможете запамятовать о маленьких замыканиях, пожароопасности, окислении контактов...
Последующая по быстродействию сеть "Кан бас Си" (500 кбит/с) связывает меж собой системы управления движком, тормозами, автоматического поддержания дистанции меж автомобилями "Дистроник", подвеску, фары... В общем, все то, что нужно конкретно для езды.
Ну и, в конце концов, самая "тихоходная" сеть "Кан бас Би" (83,3 кбит/с) соединяет воединыжды приборы, обеспечивающие комфорт в салоне: климат-контроль, индикатор парковки "Парктроник", управление лючком, окнами, замками, комбинацию устройств...
Две последние сети соединены меж собой также через электрический замок "зажигания" и могут обмениваться информацией. Более того, аудиовидеосистема подсоединена не только лишь к оптоволоконному кабелю, да и к "Кан бас Би", а означает, в нужных случаях вероятна передача сигналов меж всеми 3-мя сетями!
Сейчас цифровые и оптоволоконные технологии быстро внедряются в последние модели автомобилей ведущих компаний. "Мерседес-Бенц" вообщем сделал "Кан бас"-сеть своим эталоном и ставит ее сейчас даже на самый небольшой А-класс. "Audi" применила ее в моделях А6 и А8, "Вольво" начала с S80... Конкретно ее две закольцованные шины вы и видите на нашем рисунке. Быстродействующая сеть (250 кбит/с) показана красноватым, "тихоходная" (125 кбит/с) - зеленоватым цветом.
Все это прекрасно и комфортно, но как пересилить привычку упрямо мыслить об отказах и дефектах. Представить для себя, что современный автомобиль ездит и не ломается, наш разум просто отрешается. И, кстати, верно: что бы там ни гласили о сверхнадежности ввезенной цифровой техники, разве ваш компьютер никогда не "зависал", не мучился от "вирусной инфекции" либо просто не ломался, теряя всю полезную информацию? Что все-таки делать, если такое случилось в дороге? Понятно, старенькую добрую лампочку-пробник можно расслабленно бросить дома: работы в цифровых сетях для нее не найдется. Тут быстрее посодействовал бы мощнейший ноутбук с программкой диагностики - но к нему и особое образование, которое, кстати, имеют далековато не все сервисмены. Европейскому водителю, балованному техпомощью и связью, эти опаски неизвестны. Многим и к телефону бежать не надо - "телефон" всегда под рукою. В наших критериях схожая техника в обозримом будущем, вероятнее всего, приживется в огромнейших городках с развитой сетью фирменных техцентров и, будем возлагать, вызовет к жизни бессчетные бригады "желтоватых ангелов", готовых за приемлемую стоимость эвакуировать вас с места противного (и редчайшего) действия. И когда-нибудь, может быть, на наших конференциях стихнут дискуссии о необходимости приобретения впрысковой модели "Лады" либо "Волги", а страницы приложения "Своими силами", отданные сейчас электросхемам, заполнятся советами опытных типа: "Как я без помощи других подкачал колесо".
Мультиплексная система "Volvo S80": ЕСМ - модуль управления движком; ТСМ - модуль управления автоматической коробкой; ЕТМ - электрический блок управления дросселем; SAS - датчик угла поворота руля; ABS- модуль Abs; СЕМ - центральный микропроцессор и место соединения цифровых сетей; DIM - экран композиции устройств; ССМ - модуль климат-контроля; PDM- модуль двери фронтального пассажира; AUM- аудиосистема; PHM - мобильный телефон; SWM - модуль подрулевых тумблеров; DDM - модуль двери водителя; SRS - модуль подушек и ремней; UEM - модуль электрического "замка зажигания"; PSM - модуль управления положением сидений; RTM - навигационная система; REM - модуль багажного отсека. (Обозначения модулей соответствуют принятым в английских странах.)
Уже в 1991 году "Mercedes" S-класса содержал восемь компов.
ТЕХНИКА
ТЕХНОЛОГИИ
БЕЗ МЕДИ И... ПОМЕХ
Число сигналов в электроцепях автомобиля непреклонно вырастает. А вот проводов скоро остается только несколько!
Алексей ВОРОБЬЕВ-ОБУХОВ
В знакомой всем домашней проводке к каждой люстре идут провода от собственного выключателя. Мы считаем это полностью естественным - обычным движением пальца замыкаем либо размыкаем силовые цепи, открывая либо закрывая путь току к подходящему потребителю. А ведь можно все сделать по-другому. Представьте, что в каждой люстре есть маленькое реле с приемником сигналов, настроенным на персональную "волну". А выключатель содержит передатчик, посылающий эту волну в домашнюю электросеть. Требуется, скажем, включить телек - и вы нажатием кнопки отправляете в сеть импульсы частотой 10 кГц, настольную лампу - 11 кГц, печку СВЧ - 14 кГц (числа, естественно, условны). Соответственное реле распознает сигнал и подаст питание на нужный прибор. Каковы достоинства таковой системы? Они явны: выключатель просто врезать в сеть полностью в любом месте, более того, их может быть несколько хоть в каждой комнате, а тянуть к ним дополнительные провода не придется. Недочеты? Сначала, цена компонент. И поэтому только в доме экстравагантного "нового янки" встретишь такую мультиплексную сеть.
Другое дело - самолет либо автомобиль. Во-1-х, они сами по для себя дороги, во-2-х, количество потребителей в их сейчас так велико, что приходится сплетать в толстенные жгуты целые километры (!) дорогостоящих и томных медных проводов, отыскать неисправность в каких - та еще задача. И все таки мультиплексные системы не находили широкого внедрения в автомобилях (не считая разве что грузовых и автобусов), пока не стали быстро-быстро плодиться управляющие компы и контроллеры. Понятно: все команды в компьютерах и так передаются в виде особых цифровых кодов - серий из чередующихся в определенном порядке нулей и единиц, остается только установить дешифраторы конкретно в управляемых потребителях.
Так появилась система CAN-Bus (Controller Area Network Bus, другими словами шина компьютерной сети), объединяющая средством одной либо нескольких шин (шина в этом случае - конечно, не колесо, а тот кабель, по которому разговаривают меж собой все компы и управляемые ими потребители) бортовую электронику и часть электрики. Сейчас все приборы можно подключить к единственному силовому проводу и избавиться от бессчетных разъемов и контактов, в каких, фактически, происходит большая часть отказов. Понятно ведь, что в электрике есть только два вида дефектов - отсутствие контакта там, где нужно, и наличие там, где не нужно!
Понятно, что закоперщиками нового направления стали производители сложных и дорогих автомобилей - "Мерседес-Бенц", "Вольво", некие другие. В 1990 году на рынке появился "Мерседес-Бенц-500Е", контроллер мотора которого общался с датчиками через цифровую шину. Всего год спустя, удовлетворенные результатом, конструкторы развили идею в машинах S-класса с кузовом W140, где единственная цифровая шина связала меж собой уже 6 систем: электрическое зажигание, впрыск, Abs, противобуксовочную систему ESP, самодиагностику, круиз-контроль. Не достаточно того, 2-ая шина соединила в салоне климат-контроль, кондюк и клапаны управления циркуляцией воздуха.
Нынешний S-класс обладает уже 3-мя взаимосвязанными цифровыми сетями, объединяющими 40 управляющих устройств с их периферией. В этих сетях циркулирует до 850 разных сигналов, обеспечивающих реализацию 170 функций. (Вобщем, если вам по средствам "только" "Mercedes" Е-класса - не расстраивайтесь: сейчас и на него "накинута" электрическая сеть с 18 узлами-компьютерами!) При всем этом в первый раз использована разработка "Ди-Ту-Би" (она же - D2B либо Domestic Digital Bus), использующая световые сигналы заместо электронных.
Почему появляется потребность в настолько экзотичной технике? Во-1-х, огромное количество работающих электромоторчиков, реле и иных исполнительных устройств источают столько помех (кстати, их много и в окружающем эфире), что в принципе не исключена возможность случайного совпадения какой-то из них с любым сигналом - тогда и внезапно для водителя может сработать тормоз 1-го из колес либо, к примеру, подушка безопасности. Предстоящее развитие событий несложно для себя представить! В оптическом спектре побочных излучений, к счастью, нет и это обеспечивает надежность цифровой системы.
Во-2-х, передача сложных высокочастотных сигналов аудиовидеосистем, которыми S-класс просто-таки напичкан, просит большого быстродействия (выше 6 мбит/с), что и загоняет разработчиков в оптический спектр. Пока это суждение было главным: сеть "Ди-Ту-Би" соединила CD-плейер, мобильник, систему определения голосовых команд "Лингватроник" и остальные "крутые" полезные штуки.
Как смотрится оптический кабель? Очень прозаично - "проводок" внешним поперечником 2,2 мм (не дай вам Бог его случаем оборвать либо перерезать - "попадете" на крупную сумму). Зато если все в порядке, сможете запамятовать о маленьких замыканиях, пожароопасности, окислении контактов...
Последующая по быстродействию сеть "Кан бас Си" (500 кбит/с) связывает меж собой системы управления движком, тормозами, автоматического поддержания дистанции меж автомобилями "Дистроник", подвеску, фары... В общем, все то, что нужно конкретно для езды.
Ну и, в конце концов, самая "тихоходная" сеть "Кан бас Би" (83,3 кбит/с) соединяет воединыжды приборы, обеспечивающие комфорт в салоне: климат-контроль, индикатор парковки "Парктроник", управление лючком, окнами, замками, комбинацию устройств...
Две последние сети соединены меж собой также через электрический замок "зажигания" и могут обмениваться информацией. Более того, аудиовидеосистема подсоединена не только лишь к оптоволоконному кабелю, да и к "Кан бас Би", а означает, в нужных случаях вероятна передача сигналов меж всеми 3-мя сетями!
Сейчас цифровые и оптоволоконные технологии быстро внедряются в последние модели автомобилей ведущих компаний. "Мерседес-Бенц" вообщем сделал "Кан бас"-сеть своим эталоном и ставит ее сейчас даже на самый небольшой А-класс. "Audi" применила ее в моделях А6 и А8, "Вольво" начала с S80... Конкретно ее две закольцованные шины вы и видите на нашем рисунке. Быстродействующая сеть (250 кбит/с) показана красноватым, "тихоходная" (125 кбит/с) - зеленоватым цветом.
Все это прекрасно и комфортно, но как пересилить привычку упрямо мыслить об отказах и дефектах. Представить для себя, что современный автомобиль ездит и не ломается, наш разум просто отрешается. И, кстати, верно: что бы там ни гласили о сверхнадежности ввезенной цифровой техники, разве ваш компьютер никогда не "зависал", не мучился от "вирусной инфекции" либо просто не ломался, теряя всю полезную информацию? Что все-таки делать, если такое случилось в дороге? Понятно, старенькую добрую лампочку-пробник можно расслабленно бросить дома: работы в цифровых сетях для нее не найдется. Тут быстрее посодействовал бы мощнейший ноутбук с программкой диагностики - но к нему и особое образование, которое, кстати, имеют далековато не все сервисмены. Европейскому водителю, балованному техпомощью и связью, эти опаски неизвестны. Многим и к телефону бежать не надо - "телефон" всегда под рукою. В наших критериях схожая техника в обозримом будущем, вероятнее всего, приживется в огромнейших городках с развитой сетью фирменных техцентров и, будем возлагать, вызовет к жизни бессчетные бригады "желтоватых ангелов", готовых за приемлемую стоимость эвакуировать вас с места противного (и редчайшего) действия. И когда-нибудь, может быть, на наших конференциях стихнут дискуссии о необходимости приобретения впрысковой модели "Лады" либо "Волги", а страницы приложения "Своими силами", отданные сейчас электросхемам, заполнятся советами опытных типа: "Как я без помощи других подкачал колесо".
Мультиплексная система "Volvo S80": ЕСМ - модуль управления движком; ТСМ - модуль управления автоматической коробкой; ЕТМ - электрический блок управления дросселем; SAS - датчик угла поворота руля; ABS- модуль Abs; СЕМ - центральный микропроцессор и место соединения цифровых сетей; DIM - экран композиции устройств; ССМ - модуль климат-контроля; PDM- модуль двери фронтального пассажира; AUM- аудиосистема; PHM - мобильный телефон; SWM - модуль подрулевых тумблеров; DDM - модуль двери водителя; SRS - модуль подушек и ремней; UEM - модуль электрического "замка зажигания"; PSM - модуль управления положением сидений; RTM - навигационная система; REM - модуль багажного отсека. (Обозначения модулей соответствуют принятым в английских странах.)
Уже в 1991 году "Mercedes" S-класса содержал восемь компов.