路面車輛推薦操作規(guī)程（被采納為美國國家標準）SAEJ1939-01：用于公路設(shè)備的控制及通信網(wǎng)絡(luò)推薦操作規(guī)程前言本系列SAE推薦操作規(guī)程是由卡車及客車電子電氣委員會所屬的卡車及客車控制及通信小組委員會制定的。該小組委員會的目標是針對電控單元的需求、設(shè)計和使用，提交信息報告、制定推薦操作規(guī)程。這些電控單元在汽車部件之間傳遞著電子信號和控制信息。本規(guī)程的使用不限于卡車和客車應(yīng)用，其對于其他的應(yīng)用也可以提供直接的支持，正如已在建筑及農(nóng)業(yè)設(shè)備和固定式的動力系統(tǒng)。本推薦操作規(guī)程的最終目標是形成工業(yè)標準，因此可能為適應(yīng)實際應(yīng)用和技術(shù)進步作出經(jīng)常性的調(diào)整。正如在SAEJ1939文件中描述的，要定義一個完整的網(wǎng)絡(luò)方案最少需要五份文件。該SAEJ1939-01文件通過描述被用來定義卡車和客車控制及通信車輛網(wǎng)絡(luò)的一系列相關(guān)文件，定義了一個應(yīng)用于公路設(shè)備的完整網(wǎng)絡(luò)。目錄TOC\o\h\z前言 11 目標 21.1 開放程度 22 參考 22.1 出版物 22.1.1 SAE出版物 22.1.2 ISO出版物 33 技術(shù)規(guī)定 33.1 SAEJ1939文件的功能 33.2 子網(wǎng)的功能 33.3 智能傳輸系統(tǒng)儀器 5附錄： 6理論基礎(chǔ) 6SAE標準和ISO標準之間的關(guān)系 6應(yīng)用 6參考文件 6

目標本推薦規(guī)程適用于公路上的重型車輛。本推薦規(guī)程還可應(yīng)用于其他場合，例如使用車輛派生部件（如發(fā)動機組）的固定設(shè)施使用。雖然本推薦規(guī)程的主要目的不是這些可選應(yīng)用，卻可以為這些應(yīng)用提供支持。本推薦規(guī)程的目的是提出一個電子系統(tǒng)間的開放互聯(lián)系統(tǒng)。即通過提供一個標準的框架使電控單元（ElectronicControlUnits，ECU）之間可以實現(xiàn)相互通信。本文所指的車輛包括所有公路上的卡車和鐵路上的火車。一列火車由一個牽引車輛（牽引車）和一個或多個被牽引車輛（拖車和臺車）組成。火車中的臺車車軸也被看作被牽引車輛。開放程度一個基于本文件的網(wǎng)絡(luò)開放到這樣一種程度，即兩個遵循同一個J1939-01文件的設(shè)備可以通過該網(wǎng)絡(luò)連接以及彼此通信而不需要實現(xiàn)額外的功能接口。遵循不同J1939-0X的設(shè)備之間有可能不能進行直接的相互通信，并且它們的混用在有些情況下有可能引起整個網(wǎng)絡(luò)的工作失常或完全崩潰。參考出版物SAE出版物SAE出版物可在SAE，400CommonwealthDrive,Warrendale,PA15096-0001獲得。SAEJ1708 重型汽車微機系統(tǒng)串行數(shù)據(jù)連接的推薦操作規(guī)程SAEJ1939 串行控制通信汽車網(wǎng)絡(luò)的推薦操作規(guī)程SAEJ1939-11 物理層—250K位/秒，屏蔽雙絞線SAEJ1939-13 非車載診斷連接器SAEJ1939-15 簡化物理層，250K位/秒，非屏蔽雙絞線（UTP）SAEJ1939-21 數(shù)據(jù)鏈路層SAEJ1939-31 網(wǎng)絡(luò)層SAEJ1939-71 車輛應(yīng)用層SAEJ1939-73 應(yīng)用層—診斷SAEJ1939-81 網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議ISO出版物ISO出版物可在ANSI，11West42ndStreet,NewYork,NY110036獲得。ISO11992 路面車輛——牽引車輛或被牽引車輛的電氣連接——數(shù)字信息交換（第1、2、3部分）技術(shù)規(guī)定SAEJ1939文件的功能所有SAEJ1939網(wǎng)絡(luò)遵循7層OSI網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并對每個被實現(xiàn)的層使用不同的文件進行描述（不是所有7層都被實現(xiàn)）。SAEJ1939-01公路設(shè)備網(wǎng)絡(luò)使用了以下J1939相關(guān)文件。SAEJ1939 該頂層文件地描述了通用網(wǎng)絡(luò)、OSI分層結(jié)構(gòu)、下級文檔的結(jié)構(gòu)，并且為所有預(yù)分配值和名稱提供了控制。SAEJ1939-11 物理層，250K比特/秒，屏蔽雙絞線。用于牽引車并在拖車上組成子網(wǎng)。SAEJ1939-13 物理層，非車載診斷連接器。用來使外部設(shè)備，如診斷工具，可以訪問網(wǎng)絡(luò)。SAEJ1939-15 簡化物理層，250K位/秒，非屏蔽雙絞線（UTP）SAEJ1939-21 數(shù)據(jù)鏈路層SAEJ1939-31 網(wǎng)絡(luò)層SAEJ1939-71 車輛應(yīng)用層。提供大部分數(shù)據(jù)元素和消息的定義。SAEJ1939-73 應(yīng)用層—診斷。為被用來進行診斷和支持相關(guān)網(wǎng)絡(luò)功能的數(shù)據(jù)元素和消息提供定義。SAEJ1939-81 J1939網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議子網(wǎng)的功能圖1所示的網(wǎng)絡(luò)，僅包含一個獨立的物理層，由主網(wǎng)及連接其上的一個或多個子網(wǎng)構(gòu)成。網(wǎng)絡(luò)還可以由多重子網(wǎng)構(gòu)成，如圖2所示。在這些圖中出來的設(shè)備只是用來說明用途的，具體應(yīng)用何種設(shè)備需依照不同的車型來決定。SAEJ1939-11或-15中描述的物理層都可以用作主網(wǎng)或子網(wǎng)物理層。橋接器是用來將子網(wǎng)與主網(wǎng)或子網(wǎng)與子網(wǎng)連接在一起的。一種可行的放置方式為，在需要提供地址分配和將拖車子網(wǎng)與主網(wǎng)進行電氣分離的每個拖車或臺車上放置一個橋接器。雖然沒有明確地說明，但臺車使用與拖車相同的橋接器和子網(wǎng)結(jié)構(gòu)是可行的。圖3舉例說明了在一個典型的連接了多個拖車的卡車中，不同物理層的使用方法。圖1—獨立網(wǎng)絡(luò)（連接在網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備僅做參考）圖2—使用多重子網(wǎng)的車輛網(wǎng)絡(luò)實例（連接在網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備僅做參考）圖3—一個可用的公路卡車網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)方案子網(wǎng)的數(shù)量及每個連接設(shè)備的選擇留給車輛制造商決定。在被牽引車輛（拖車或臺車）上使用SAEJ1939，將導(dǎo)致至少使用兩個子網(wǎng)，一個用于牽引車而另一個用于被牽引車輛。牽引車所支持設(shè)備的數(shù)量和類型可能對是否使用多重子網(wǎng)產(chǎn)生影響。在子網(wǎng)間的橋接器可以用來過濾他們之間的消息，這樣除了被允許通過的橋接器的消息外，子網(wǎng)將被有效的隔離開。牽引車和拖車橋接器還可能擁有過濾來自任何一邊消息的能力，該功能允許橋接器將不適用于橋接器另一邊網(wǎng)絡(luò)的信息過濾掉。例如，大多數(shù)的引擎和變速器消息就沒有必要被傳回給被牽引車輛。ISO11992作為世界性標準，允許在牽引車和被牽引車之間使用專用雙絞線進行點對點的通信。該方案被ECE國家（尤其在歐洲）采用，在這些國家使用數(shù)字信息在牽引車和被牽引車的剎車系統(tǒng)之間進行通信是法律要求的。由于這種連接方法需要兩個新的連接器引腳，所以ISO11992沒有被北美的消費者普遍接受。然而，在確實需要的情況下，ISO11992也可以在北美市場執(zhí)行。在牽引和被牽引車輛之間連接SAEJ1939網(wǎng)絡(luò)，作為ISO11992的替代方法，其開發(fā)將在北美繼續(xù)進行。智能傳輸系統(tǒng)儀器有許多智能傳輸系統(tǒng)（ITS）應(yīng)用可在商業(yè)公路車輛中使用。其中包括各種各樣的輔助導(dǎo)航設(shè)備、旅行信息系統(tǒng)、商業(yè)車輛行駛重量、自動信用卡結(jié)算、危險材料控制和自動邊界穿越等。這樣應(yīng)用可能會經(jīng)常用到通常不屬于主要車輛的附加設(shè)備。其中一些設(shè)備可以在最初制造工程中安裝，但多數(shù)需要在售出后安裝。對旅行轎車而言，在ITS應(yīng)用和普通車輛功能/系統(tǒng)之間通常有明確的區(qū)別。因此，如果聯(lián)合制造商不想在車輛售出后對主車輛網(wǎng)絡(luò)進行任何改動，就要為ITS應(yīng)用和其他設(shè)備制定完全不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。對商用車輛而言，在主和/或常用系統(tǒng)與ITS應(yīng)用之間有很多重疊的功能。商用車輛也愿意將某些輔助設(shè)備連接到車輛網(wǎng)絡(luò)上，因為如果整個車輛能夠被經(jīng)常看作是輔助設(shè)備的集合體，那么也反映了行業(yè)的橫向整合能力。與旅行車輛為ITS提供單獨的協(xié)議而取得的優(yōu)點相比，在商用車輛中也為ITS提供單獨的協(xié)議是沒有益處的。基于這個原因，SAEJ1939在最初開發(fā)階段就已經(jīng)將ITS應(yīng)用放入了考慮范圍，因此可以預(yù)見的是所有ITS應(yīng)用都有可能使用SAEJ1939。在某些場合可能需要使用一個不同的網(wǎng)絡(luò)，如旅行車輛的ITS數(shù)據(jù)總線（IDB）。在SAEJ1939和IDB（或其他相似網(wǎng)絡(luò)）之間需要有網(wǎng)關(guān)提供一個接口將其連接。制造商有權(quán)決定是否將這樣的附加網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)的網(wǎng)關(guān)功能添加到車輛上（通常網(wǎng)關(guān)比橋接器復(fù)雜的多，因此也更昂貴）。在本文出版的時候，IDB設(shè)備已經(jīng)完成設(shè)計，但還沒投入生產(chǎn)。如果在旅程車輛上使用這種設(shè)備，那么就需要添加網(wǎng)關(guān)來使得這些非旅行車輛設(shè)備可以工作。圖4—SAEJ1939支持的ITS功能，及旅行車輛IDB附錄：理論基礎(chǔ)無SAE標準和ISO標準之間的關(guān)系無應(yīng)用本推薦規(guī)程供重型的車輛。也全部或部分適用于車輛派生部件（如發(fā)動機組）的固定設(shè)施，這盡管并不是SAE推薦規(guī)程的主要意向。本推薦規(guī)程的目的是提出一個電子系統(tǒng)間的開放互聯(lián)系統(tǒng)。即通過提供一個標準的框架使電控單元（ElectronicControlUnits，ECU）之間可以實現(xiàn)相互通信。本文所指的車輛包括所有公路上的卡車和鐵路上的火車。一列火車由一個牽引車輛（牽引車）和一個或多個被牽引車輛（拖車和臺車）組成。火車中的臺車車軸也被看作被牽引車輛。參考文件SAEJ1708—重型汽車微機系統(tǒng)串行數(shù)據(jù)連接的推薦操作規(guī)程SAEJ1939—串行控制通信汽車網(wǎng)絡(luò)的推薦操作規(guī)程SAEJ19