摘要： 当前汽车内一般使用CAN网。由于车内电子设备愈来愈多，以及自动驾驶的发展，CAN已满足不了需要。一些大的汽车企业共同开发了一种新的FlexRay网。本文概要地介绍了FlexRay的特点及应用开发情况。

关键词：网络  车内网  FlexRay

1 一般情况

    当前，在汽车内一般使用的是CAN(Controller Area Network)车内网，使连在网上的一些器件和另一些器件互相通信，共同工作。例如，驱动轮打滑时，要求一些器件之间互相通信，使力矩减小；用CAN将各种传感器的信息传送到仪表盘上的速度表、转速表、温度表、油表上。除此以外www.cechina.cn，调节车内环境以增加乘车人员的舒适度也使用CANCONTROL ENGINEERING China版权所有，例如空调、照明、后视镜控制等。除了CAN网以外，许多车辆还使用一些子网控制车内设备，例如坐椅的调节，多媒体设备的调节，包括DVD、喇叭等。这些子网作为一个单一的部件，通过网关与主CAN相连。

    现在汽车的发展趋势是自动化程度越来越高，使汽车更安全、可靠、舒适，在车内使用更多的传感器、传动装置、电子

控制单元，所产生的信息和控制命令，许多要求现有的通信总线完成不了。例如，与安全有关的信息传递要求绝对的实时，这类高优先级的信息必须在指定的时间内传输到位。例如刹车，从刹车踏板踩下到刹车起作用的信息传递绝对重要，要求立即正确地传送，不能有任何不确定因素。这类与安全有关的系统还要绝对可靠，即抗故障能力要高。如果通信总线中某一根线松掉或短路，数据可以从另一路径送达目的地。车内电气电子设备的增加，使通信总线传输的数据量增加很大，要求通信总线有较高的带宽和数据传输率。数据传输率要远大于1Mb/s。
 
    考虑到当前的通信总线不能满足即将到来的车内通信要求，BMW和达姆勒克莱斯勒连同飞利普、摩托罗拉半导体产品部门一起，于2000年组成FlexRay协会，现在还包括一些最大的有影响的汽车公司，如通用、福特，Bosch等。该协会现有100多个成员，包括汽车制造商、用于汽车工业的系统供应商、半导体制造商、以及通信技术专家等。该协会的活动中心是共同制定一个新的总线系统标准，以满足日益增长的汽车控制需求。它的数据传输率要高，信息传递确定，能够克服故障的发生。该协会于2004年夏天制定了FlexRay通信系统规范第2.0版（FlexRay Communication System Specifications Version 2.0）供一般公众使用。

2 FlexRay的一些特点

2.1数据传输率及结构

    最大数据传输率为10Mb/s，还可更高一些。

    FlexRay网的结构可以有四种形式，即总线式、星形网、星形总线混合式及多个星形串接式。

2.2故障耐受能力

    一个有故障耐受能力的系统必须保证网上成员不能将系统阻断。网络上的物理故障CONTROL ENGINEERING China版权所有，例如短路，可以将出问题的网络分支封闭。故障的封闭由独立事件控制。FlexRay提供一个可供选择的监视器叫Bus Guardian，可以根据需要将通信控制器与网络断开。

2.3确定的通信方式

    当前的车内网交换信息采用异步通信方式。现有的通信协议都是基于事件的CONTROL ENGINEERING China版权所有，当总线上的数据量增加时，故障响应急剧降低。

    在定时触发网络系统中，例如FlexRay，任何网络活动都安排在指定的时间片内，在安排好以后，就不能改变。因此，FlexRay永远不会出现信息流过载。

2.4时间同步

    整个网络有一个总体时钟，每一个控制单元有一个局部时钟，FlexRay系统有一个特定的控制算法，使网络中每一单个节点的局部时钟与总体时钟同步，利用偏移修正和时间修正这两种方法与总体时钟同步。

2.5组态同步和异步传输

    通信周期是FlexRay中的基本通信单元，通信单元定义的时间窗由必备的固定时间段和可选的动态时间段组成。在网络组态时CONTROL ENGINEERING China版权所有，每一时间段的长度就已确定。

    固定时间段用来安排时间同步信息，用作同步通信。固定时间段传送的信息在通信开始时必须组态好，传输数据的最大量不能超过固定段的长度。

    通信周期中的动态时间段用作事件信息通信，它可以在运行时出现，要求带宽可变。在动态时间段中，器件利用优先级竞争带宽，优先级在信息帧的ID中给出。这一部分的通信模式和CAN总线类似。

2.6帧格式