基于FlexRay网络的汽车分布式安全系统方案

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学习知识了

  不使用短接线缆的FlexRay系统：

与前面所讨论的所有故障模式相比，配置保证了最大网络可用性。顺便说一句，在本方案中所讨论的所有例子中，这种网络拓扑还提供了最好的电磁兼容（EMC）性，因为这里不再有短接线缆。

结语

如前所述，网络拓扑布局主要由通信链路最低可用性要求所决定。对于确定的故障模式，总能够找到满足可用性要求的解决方案。FlexRay的可扩展能力允许在系统成本和安全性之间进行最优的平衡。支持这种物理层方法的第一款FlexRay收发器（Philips TJA 1080）已经推出，这款收发器还可用于构建主动星型连接器。目前正在进行的车辆测试和进一步理论分析将会应用这些结果，并推广到多于6个节点的要求更为苛刻的应用网络。

除了这里所讨论的故障模式外，在时域也存在一些严重的故障模式，此时主动星型连接器也具有一定的优势。出现传送错误的节点不会影响连到主动星型连接器的其它节点正在进行的通信，因为主动星型连接器会继续路由其它分支消息。此外，主动星型连接器还会断开或抛弃超出一定时间限制的消息，因此可防止通信信道被独占。

•  完全冗余系统：

一个汽车网络应用的例子，其中有四个车轮节点（1至4）、一个中央电子控制单元ECU（5）以及一个备份ECU（6）。在应用软件中采取适当措施后，一个ECU出现故障系统并不会受到影响。然而简单的FMEA（故障模式和效果分析）提醒我们可能会出现更严重的故障，如水进入连接器导致连接到某个ECU的两个通道都出现问题、ECU印刷电路板断裂或机械冲击使电缆固定套脱落或变形等等，这些都会导致两个通道出现同种故障模式，使得某些节点的通信完全中断。

•  部分冗余系统：

避免上述事故的一种方法是降低网络拓扑的复杂性。让我们回到熟知的两条独立对角线这一原则，那么可以得到一种可能的简单解决方案。现在，车轮节点仅连接到一个通道，中央ECU及备份ECU仍连接到两个通道。ECU及其备份可以针对机械冲击进行更好的保护，因为可以将它们放在乘员单元，如中央控制台的后面。连线更少意味着故障模式更少，对有些应用这种解决方案可能适用，但上面提到的共同故障模式风险仍然没有消除，因此有必要寻求进一步的改进，FlexRay通过引入主动星型（active star）连接器来解决这一问题。