基于AUTOSAR規(guī)范的車(chē)載FlexRay Nm研究★

吳祥，王瑋，許東輝.

（1.合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院，合肥 230009；2.安徽江淮汽車(chē)股份有限公司技術(shù)中心，合肥 230601）

基于AUTOSAR規(guī)范的車(chē)載FlexRay Nm研究★

吳祥1，王瑋2，許東輝1.2

（1.合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院，合肥 230009；2.安徽江淮汽車(chē)股份有限公司技術(shù)中心，合肥 230601）

為確保汽車(chē)總線FlexRay網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性和安全性，在研究AUTOSAR網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)范及FlexRay總線特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)AUTOSAR網(wǎng)絡(luò)管理在故障處理和新節(jié)點(diǎn)加入處理方面的不足，研究節(jié)點(diǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件，通過(guò)發(fā)送添加故障檢測(cè)位的網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)協(xié)議單元，實(shí)現(xiàn)故障檢測(cè)；通過(guò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送帶標(biāo)志位的Repeat消息，以避免新節(jié)點(diǎn)加入后，總線一直存在Repeat消息發(fā)送。最后采用CANoe軟件進(jìn)行仿真，驗(yàn)證該方法的可行性。

車(chē)載網(wǎng)絡(luò)；FlexRay；網(wǎng)絡(luò)管理；AUTOSAR；狀態(tài)轉(zhuǎn)換

吳祥

合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院碩士研究生在讀，主要研究方向?yàn)槠?chē)總線網(wǎng)絡(luò)管理，已發(fā)表文章《Reliability Analysis and Improvement of OSEK Automotive Network Management》。

前言

隨著人們對(duì)汽車(chē)信息化和智能化的要求越來(lái)越高，大量的電控單元（ECU）由汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)連接在一起被應(yīng)用到汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域，構(gòu)成一個(gè)安全關(guān)鍵系統(tǒng)。由于汽車(chē)電子系統(tǒng)中ECU數(shù)目越來(lái)越多，各個(gè)單元出現(xiàn)通信故障的可能性越來(lái)越大，網(wǎng)絡(luò)管理（Network Management，NM）通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控各單元工作狀態(tài)，來(lái)保障網(wǎng)絡(luò)消息傳輸?shù)目煽啃院桶踩裕?-3］。

FlexRay總線具有通信速率高、實(shí)時(shí)性好、容錯(cuò)性強(qiáng)，以及較為靈活的網(wǎng)絡(luò)配置等優(yōu)點(diǎn)［4-5］，極有可能成為未來(lái)車(chē)載通信網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)。目前對(duì)FlexRay網(wǎng)絡(luò)管理的研究主要集中在網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)方面，而對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)制改進(jìn)方面研究較為缺乏，文獻(xiàn)［6］對(duì)車(chē)載FlexRay網(wǎng)絡(luò)管理策略進(jìn)行了初步的研究；文獻(xiàn)［7］將OSKE直接網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議數(shù)據(jù)單元（NMPDU）置于FlexRay網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)段中進(jìn)行傳輸；文獻(xiàn)［8］根據(jù)FlexRay靜態(tài)段和動(dòng)態(tài)段通信的特點(diǎn)，研究基于AUTOSAR NM動(dòng)態(tài)調(diào)度策略來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)NMPDU的靈活調(diào)度。

本文在深入研究應(yīng)用于FlexRay的AUTOSAR網(wǎng)絡(luò)管理的基礎(chǔ)上，從研究節(jié)點(diǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換入手，針對(duì)AUTOSAR網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)制的不足，提出一種改進(jìn)的方法，最后在CANoe實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上對(duì)本方案進(jìn)行仿真驗(yàn)證。

1　FlexRay總線及AUTOSAR NM

1.1FlexRay通信機(jī)制

FlexRay是一種高性能的串行總線，當(dāng)兩個(gè)通道上傳輸不同數(shù)據(jù)時(shí)，其理論最大傳輸速率可到達(dá)20 Mbit/s。FlexRay通信周期是網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)時(shí)序的基本單位，通信周期由靜態(tài)段、動(dòng)態(tài)段、符號(hào)窗口、網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí)間4個(gè)部分組成，其中動(dòng)態(tài)段采用事件觸發(fā)的柔性時(shí)分多址（Flexible Time Division Multiple Access）仲裁機(jī)制，靜態(tài)段采用時(shí)間觸發(fā)的時(shí)分多址（Time Division Multiple Access）仲裁機(jī)制［9-10］。FlexRay數(shù)據(jù)幀中，可以將靜態(tài)幀幀頭中的負(fù)載指示位設(shè)置為1，表明該幀負(fù)載段0～12字節(jié)作為網(wǎng)絡(luò)管理向量來(lái)使用。

★一、安全關(guān)鍵汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)防危性調(diào)度設(shè)計(jì)方法研究，教育部留學(xué)回國(guó)人員科研啟動(dòng)基金（編號(hào)：［2013］693）；

★二、安全關(guān)鍵汽車(chē)ECU高可靠網(wǎng)絡(luò)集成方法及智能集成平臺(tái)研究，中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金（編號(hào)：2013HGCH0014）；

★三、基于時(shí)間隔離的安全關(guān)鍵控制網(wǎng)絡(luò)防危調(diào)度研究，國(guó)家自然科學(xué)基金（編號(hào)：61202096）；

★四、支持直接網(wǎng)絡(luò)管理的汽車(chē)CAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其智能ECU開(kāi)發(fā)，安徽省省級(jí)高等學(xué)校自然科學(xué)研究項(xiàng)目（編號(hào)：KJ2012A226）。

1.2AUTOSAR NM在FlexRay中的應(yīng)用

AUTOSAR NM采用的是分布式直接網(wǎng)絡(luò)管理，協(xié)調(diào)算法是基于周期性發(fā)送或接收NMPDU，每個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)收發(fā)NMPDU來(lái)獨(dú)立進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理活動(dòng)［11］。

AUTOSAR NM在不同的總線中有不同的實(shí)現(xiàn)方案，基于FlexRay總線的AUTOSAR NM狀態(tài)機(jī)主要包括Bus Sleep Mode、Synchronize Mode和Network Mode三種模式，由于FlexRay是以通信周期作為訪問(wèn)時(shí)序的基本單位，所有節(jié)點(diǎn)必須與通信周期同步后才能發(fā)送數(shù)據(jù)幀， AUTOSAR NM針對(duì)該特點(diǎn)添加了FlexRay總線所特有Synchronize Mode［12］。在Network Mode下，分為Repeat Message、Normal Operation和Ready Sleep三種狀態(tài)。節(jié)點(diǎn)只有在Repeat Message、Normal Operation狀態(tài)下才能發(fā)送網(wǎng)絡(luò)管理Vote消息（NMVote PDU）和網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)消息（NM-Date PDU）以保持整個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)喚醒［13］。

為了確保FlexRay NM狀態(tài)轉(zhuǎn)換與FlexRay通信周期同步，每個(gè)狀態(tài)或者模式間的轉(zhuǎn)換都是在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理重復(fù)周期邊界期間進(jìn)行。AUTOSAR NM狀態(tài)機(jī)轉(zhuǎn)化條件及過(guò)程如圖1所示：1）NM初始化；2）節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求；3）節(jié)點(diǎn)同步完成，重復(fù)周期結(jié)束，進(jìn)入Repeat Message狀態(tài)，啟動(dòng)Repeat消息定時(shí)器Trm；4）Trm釋放且節(jié)點(diǎn)有網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求；5）收到Repeat消息或者自身請(qǐng)求進(jìn)入Repeat Message狀態(tài)；6）節(jié)點(diǎn)無(wú)網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，無(wú)發(fā)送Repeat消息請(qǐng)求，進(jìn)入Ready Sleep狀態(tài)后，啟動(dòng)準(zhǔn)備睡眠周期計(jì)數(shù)（Readysleepcnt）；7）Readysleepcnt數(shù)值大于0， 有網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求無(wú)Repeat消息請(qǐng)求；8）Readysleepcnt數(shù)值大于0，有Repeat消息請(qǐng)求；9）節(jié)點(diǎn)無(wú)網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，無(wú)發(fā)送Repeat消息請(qǐng)求，進(jìn)入Ready Sleep狀態(tài)后，啟動(dòng)Readysleepcnt；10）周期計(jì)數(shù)器數(shù)值小于1，無(wú)網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求和Repeat消息請(qǐng)求；11）關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)監(jiān)控功能和同步狀態(tài)轉(zhuǎn)換，在FlexRay的AUTOSAR Nm中定義以下幾個(gè)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器，如表1所示：

表1　定時(shí)器和計(jì)數(shù)器說(shuō)明

2　機(jī)制改進(jìn)及NMPDU設(shè)計(jì)

2.1AUTOSAR NM機(jī)制缺陷

車(chē)載網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的過(guò)程中，可能會(huì)發(fā)生故障，無(wú)法正常發(fā)送或接受網(wǎng)絡(luò)管理消息。對(duì)圖1進(jìn)行分析后，發(fā)現(xiàn)存在以下不足：1）節(jié)點(diǎn)處于Ready Sleep狀態(tài)時(shí)，等待其他節(jié)點(diǎn)協(xié)同進(jìn)入Bus Sleep Mode，不發(fā)送網(wǎng)絡(luò)管理消息。如果節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，其他節(jié)點(diǎn)無(wú)法發(fā)現(xiàn)，離開(kāi)Ready Sleep狀態(tài)后，認(rèn)為該故障節(jié)點(diǎn)進(jìn)入Bus Sleep Mode。2）每個(gè)節(jié)點(diǎn)僅僅在進(jìn)入Repeat Message狀態(tài)后，啟動(dòng)Trm。當(dāng)新節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)后，新節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)上現(xiàn)有的節(jié)點(diǎn)不是同時(shí)進(jìn)入Repeat Message狀態(tài)，導(dǎo)致所有節(jié)點(diǎn)無(wú)法同步離開(kāi)Repeat Message狀態(tài)，根據(jù)Trm觸發(fā)的條件，網(wǎng)絡(luò)上一直會(huì)存在Repeat消息。

2.2支持故障檢測(cè)的睡眠機(jī)制

節(jié)點(diǎn)進(jìn)入Ready Sleep狀態(tài)后，不發(fā)送任何網(wǎng)絡(luò)管理消息，與該節(jié)點(diǎn)故障無(wú)法正常發(fā)送網(wǎng)絡(luò)消息表現(xiàn)一致，導(dǎo)致無(wú)法區(qū)分當(dāng)前節(jié)點(diǎn)處于故障狀態(tài)還是Ready Sleep狀態(tài)，當(dāng)Readysleepcnt＜1時(shí)，默認(rèn)進(jìn)入Bus Sleep Mode。

圖2為改進(jìn)該睡眠機(jī)制，在不破壞其協(xié)同睡眠的基礎(chǔ)上，本文添加故障檢測(cè)機(jī)制，當(dāng)Readysleepcnt=1，所有節(jié)點(diǎn)在該重復(fù)周期內(nèi)發(fā)送故障檢測(cè)位的網(wǎng)絡(luò)管理消息，每個(gè)節(jié)點(diǎn)收到該消息后，標(biāo)記發(fā)送節(jié)點(diǎn)處于Ready Sleep狀態(tài)；當(dāng)所有節(jié)點(diǎn)處于正常狀態(tài)，同時(shí)Readysleepcnt＜1時(shí)，所有節(jié)點(diǎn)同步進(jìn)入Bus Sleep Mode；如果在該重復(fù)周期內(nèi)，存在節(jié)點(diǎn)沒(méi)有發(fā)送包含故障檢測(cè)位的網(wǎng)絡(luò)管理消息，則停止Readysleepcnt計(jì)數(shù)器，將它標(biāo)記為可能故障節(jié)點(diǎn)，在下個(gè)重復(fù)周期所有節(jié)點(diǎn)繼續(xù)發(fā)送故障檢測(cè)位的網(wǎng)絡(luò)管理消息，如可能故障節(jié)點(diǎn)還未發(fā)送該消息，則將其判定為故障節(jié)點(diǎn)，并通知應(yīng)用層該節(jié)點(diǎn)故障。

由于在包含故障檢測(cè)位的網(wǎng)絡(luò)管理消息中，Vote位為0，無(wú)法使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)保持喚醒，在保證網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點(diǎn)協(xié)同睡眠的同時(shí)，也對(duì)故障節(jié)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。

2.3Repeat消息定時(shí)器觸發(fā)條件改進(jìn)

新節(jié)點(diǎn)加入該網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理，與網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點(diǎn)同步完成后，進(jìn)入Repeat Message狀態(tài)，啟動(dòng)Trm，發(fā)送Repeat消息。由于處于其他狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)收到新加入節(jié)點(diǎn)的Repeat消息后，將在下個(gè)重復(fù)周期進(jìn)入Repeat Message狀態(tài)，因?yàn)樗泄?jié)點(diǎn)Trm定時(shí)時(shí)間相同，導(dǎo)致新加入節(jié)點(diǎn)與其他節(jié)點(diǎn)無(wú)法同步離開(kāi)Repeat Message狀態(tài)，時(shí)間相隔一個(gè)重復(fù)周期，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)一直存在節(jié)點(diǎn)處于Repeat Message狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)一直保持喚醒。

為了確保所有節(jié)點(diǎn)在Trm定時(shí)器釋放后，在同一個(gè)重復(fù)周期結(jié)束時(shí)離開(kāi)Repeat Message狀態(tài)。本文將每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入Repeat Message狀態(tài)后第一次發(fā)送的Repeat消息中添加標(biāo)志位，處于Repeat Message狀態(tài)的其他節(jié)點(diǎn)收到攜帶標(biāo)志位的Repeat消息后，重啟Trm。一個(gè)Voting周期結(jié)束后，節(jié)點(diǎn)清除該標(biāo)志位，在之后的FlexRay周期中，發(fā)送普通的Repeat消息。所有節(jié)點(diǎn)的Trm定時(shí)器在接收最后一個(gè)帶標(biāo)志位Repeat消息開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)Trm釋放且重復(fù)周期結(jié)束，所有節(jié)點(diǎn)同步離開(kāi)Repeat Message狀態(tài)。其實(shí)現(xiàn)過(guò)程，如圖3所示：

2.4FlexRay NMPDU設(shè)計(jì)針對(duì)FlexRay總線靜態(tài)段和動(dòng)態(tài)段的特點(diǎn)，應(yīng)用于FlexRay的AUTOSAR NM支持NM-Vote PDU和NM-Date PDU單獨(dú)發(fā)送，也支持NM-Vote PDU和NM-Date PDU結(jié)合一起發(fā)送。同時(shí)用戶(hù)不僅可以根據(jù)自己需求選擇NMPDU的格式，而且也能選擇NMPUD在靜態(tài)段或動(dòng)態(tài)段發(fā)送，具有較高的靈活性。FlexRay NM-Vote PDU和FlexRay NM-Vote PDU格式如圖4所示，其中NM-Vote PDU為一個(gè)字節(jié)，僅最高位有效，NM-Date PDU長(zhǎng)度可配置為1～8字節(jié)。

本文采用NM-Vote PDU和NM-Date PDU結(jié)合的方式，整個(gè)NMPDU只有一個(gè)字節(jié)。因?yàn)樵O(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有用于網(wǎng)絡(luò)管理的用戶(hù)數(shù)據(jù)，而且如果將NMPDU置于靜態(tài)段發(fā)送，其源節(jié)點(diǎn)ID可以省略。采用這種方式，優(yōu)點(diǎn)在于利用了FlexRay協(xié)議中的網(wǎng)絡(luò)管理向量，將NMPDU置于靜態(tài)幀負(fù)載段的的第一個(gè)字節(jié)中，同節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用數(shù)據(jù)合并在一起發(fā)送，節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)讀取網(wǎng)絡(luò)管理寄存器，快速識(shí)別節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，不僅可以提高網(wǎng)絡(luò)管理消息的更新速率，而且可以避免帶寬的浪費(fèi)。

相比原來(lái)的AUTOSAR NM機(jī)制，改進(jìn)后添加了故障檢測(cè)位和首次發(fā)送Repeat消息標(biāo)志位，對(duì)NM-Date PDU中的控制位向量（Control Bit Vector）重新設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)如圖5所示：

圖5中，Vote位用來(lái)保持總線喚醒；Cluster Request表示節(jié)點(diǎn)是否有網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求；Active Wakeup表示當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)是否處于喚醒狀態(tài)或在初始化后是否負(fù)責(zé)喚醒這個(gè)網(wǎng)絡(luò)；RptMsg Request表示節(jié)點(diǎn)是否請(qǐng)求發(fā)送Repeat消息。

新添加的兩位中，F(xiàn)ault Detection位：當(dāng)Readysleepcnt=1時(shí)，該位自動(dòng)置為1，其他位都為0，表明整個(gè)網(wǎng)絡(luò)在Ready Sleep狀態(tài)中進(jìn)行故障故障檢測(cè)；當(dāng)Readysleepcnt不等于1時(shí)，該位置0。First RptMsg位：當(dāng)節(jié)點(diǎn)剛剛進(jìn)入Repeat Message狀態(tài)的第一個(gè)Voting周期內(nèi)，該位置為1，其他FlexRay周期內(nèi)，該位置0。

3　仿真實(shí)驗(yàn)

為驗(yàn)證上述AUTOSAR NM在FlexRay網(wǎng)絡(luò)中改進(jìn)方案的可行性，采用Vector公司的CANoe.FlexRay和DaVinci Network Designer軟件構(gòu)建FlexRay仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。如圖6所示，在DaVinci Network Designer配置FlexRay網(wǎng)絡(luò)參數(shù)導(dǎo)出XML文件，導(dǎo)入CANoe中，一共創(chuàng)建5個(gè)節(jié)點(diǎn)，通過(guò)節(jié)點(diǎn)在總線上發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)管理消息，對(duì)節(jié)點(diǎn)正常通信、故障檢測(cè)、新節(jié)點(diǎn)加入三個(gè)狀態(tài)進(jìn)行仿真。

為實(shí)現(xiàn)AUTOSAR網(wǎng)絡(luò)管理，在CANoe的仿真過(guò)程中，通過(guò)設(shè)置按鍵觸發(fā)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，其中按鍵‘A’表示，模擬ABS節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，無(wú)法正常通信；按鍵‘N’表示，模擬New_Join節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)通信。

圖7為網(wǎng)絡(luò)管理正常通信，將New_Join節(jié)點(diǎn)禁用后，Gateway、ABS，ESP，AWD四個(gè)節(jié)點(diǎn)初始化一段時(shí)間后，進(jìn)入Normal Operation狀態(tài)。

圖8為在Ready Sleep狀態(tài)下節(jié)點(diǎn)故障檢測(cè)。當(dāng)四個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入Ready Sleep狀態(tài)，按下按鍵‘A’，ABS節(jié)點(diǎn)模擬故障，退出網(wǎng)絡(luò)管理。當(dāng)Readysleepcnt=1，其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送帶故障檢測(cè)位的網(wǎng)絡(luò)管理消息，根據(jù)上文所述方法，其他節(jié)點(diǎn)判定ABS節(jié)點(diǎn)故障，并在Write窗口中顯示。

圖9為改進(jìn)后的新節(jié)點(diǎn)加入過(guò)程。按下按鍵‘N’，New_Join節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)，此時(shí)ABS節(jié)點(diǎn)處于Ready Sleep狀態(tài)，其他三個(gè)節(jié)點(diǎn)處于Normal Operation狀態(tài)，所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)入Repeat Message狀態(tài)后，第一次發(fā)送的Repeat消息帶有標(biāo)志位，節(jié)點(diǎn)根據(jù)改進(jìn)后的節(jié)點(diǎn)加入機(jī)制進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理狀態(tài)轉(zhuǎn)換。

4　結(jié)論

AUTOSAR網(wǎng)絡(luò)管理在保障車(chē)載網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性的同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)小，通用性強(qiáng)，將成為車(chē)載網(wǎng)絡(luò)主流的網(wǎng)絡(luò)管理標(biāo)準(zhǔn)，本文通過(guò)在CANoe中對(duì)改進(jìn)后的故障檢測(cè)和新節(jié)點(diǎn)加入處理機(jī)制進(jìn)行仿真驗(yàn)證，車(chē)載網(wǎng)絡(luò)能正常良好的通信，表明該方案能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能。為基于AUTOSAR的FlexRay車(chē)載網(wǎng)絡(luò)管理研究奠定了基礎(chǔ)。

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［3］王剛， 榮健， 丁天寶. FlexRay網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)段時(shí)間參數(shù)優(yōu)化［J］. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)， 2012， 47（2） ： 318-324.

［4］顧嫣， 張鳳登. FlexRay動(dòng)態(tài)段優(yōu)化調(diào)度算法研究［J］. 自動(dòng)化儀表， 2009， 30（12） ： 25-29.

［5］張建軍， 謝夢(mèng)如， 張本宏等. FlexRay總線靜態(tài)段的動(dòng)態(tài)分配調(diào)度方法［J］. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào)， 2014，28（6） ： 604-609.

［6］袁昊昀， 陳覺(jué)曉， 孫澤昌. 車(chē)載FlexRay網(wǎng)絡(luò)管理策略的初步研究［J］. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用， 2008，25（5） ： 20-21.

［7］張建軍， 田曉， 張本宏等. OSEK NM機(jī)制在FlexRay網(wǎng)絡(luò)中的研究與實(shí)現(xiàn)［J］. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào)， 2012， 26（12） ： 1037-1042.

［8］姚江云， 孔峰， 吳方圓. FlexRay車(chē)載網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)調(diào)度的研究［J］. 自動(dòng)化儀表， 2011， （12） ： 43-46.

［9］韓強(qiáng)， 牛德青， 李林珊等. FlexRay總線動(dòng)態(tài)段傳輸延遲概率模型［J］. 兵工自動(dòng)化， 2011， 30（2） ： 33-36.

［10］王剛， 榮健， 丁天寶. FlexRay網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)段時(shí)間參數(shù)優(yōu)化［J］. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)， 2012， 47（2） ： 318-324.

［11］王躍飛， 張純鵬， 張利等. 基于最小時(shí)間碎片的汽車(chē)FlexRay網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)［J］. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào)，2014， 28（3） ： 299-305.

［12］張建軍， 于萍， 張本宏等. 一種改進(jìn)的AUTOSAR車(chē)載網(wǎng)絡(luò)管理方法［J］. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào)， 2013， 27（11） ： 1093-1098.

［13］Specification of FlexRay Network Management V5.1.0 R4.1 Rev 2［S］. Germany： AUTOSAR Parnership，Org， 2013.

［14］Specification of Network Management Interface V3.2.0 R4.1 Rev 2［S］. Germany： AUTOSAR Parnership，Org， 2013.

專(zhuān)家推薦

張凡武：

由于AUTOSAR和FlexRay的復(fù)雜性，目前國(guó)內(nèi)針對(duì)AUTOSAR和FlexRay的研究和應(yīng)用，尚處于起步階段。本文在研究AUTOSAR網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)范及FlexRay總線特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)AUTOSAR網(wǎng)絡(luò)管理在故障處理和新節(jié)點(diǎn)加入處理方面的不足，研究節(jié)點(diǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件，提出了改進(jìn)措施，避免新節(jié)點(diǎn)加入后，網(wǎng)絡(luò)異常。本文所提出的方案，可為基于AUTOSAR的FlexRay車(chē)載網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)計(jì)提供參考，特推薦發(fā)表。

Research of Vehicle FlexRay Network Management Based on AUTOSAR Specification

WU Xiang1， WANG Wei2， XU Dong-hui1.2
（1.School of Mechanical and Automotive Engineering， Hefei University of Technology， Hefei 230009，China； 2.Anhui Jianghuai Automobile CO.， Ltd. Technical Center， Hefei 230601， China）

In order to ensure the reliability and safety of the FlexRay bus communication network，based on the study of AUTOSAR network management and the characteristics of FlexRay， aiming at the shortage of AUTOSAR network management in the new node’s joining process and the fault handling， we improve conditions on the node state transition. Fault detection is realized by sending adding fault detection of network management protocol data unit； In the time of the new node’s joining， the flag bit Repeat Message is sent to avoid sending the Repeat Message all the time. Finally，CANoe simulation software is used to verify the feasibility of the method.

vehicle network； FlexRay； network management； AUTOSAR； state transition

TP393

A

1005-2550（2015）03-0032-06

10.3969/j.issn.1005-2550.2015.03.007

2015-03-04