基于AUTOSAR的汽车FlexRay网络通信故障检测与管理
【图文】：
农业工程学报（http://www.tcsae.org）2016年106图1汽车FlexRay网络系统Fig.1FlexRaynetworksystemofvehicle表1通信矩阵Table1Communicationsmatrix接收节点Receivingnodes发送节点Transmissionnodes信号名称Signalname信号描述Signaldescription信号周期Signalperiod/msEMSEPSESCEngState发动机状态4√EngSpd发动机转速4√√DsdDrvTq驱动扭矩8√√发动机管理系统Enginemanagementsystem,EMSEngMechLo发动机扭矩损伤8√√StrSysStatus转向系统状态4√StrSysID转向系统识别4√StrAngleSpd转向角速度4√电子助力转向系统Electricpowersteering,EPSStrAngle绝对转向角4√WhlSpdRR后右轮速度4√WhlSpdRL后左轮速度4√√WhlSpdFR前右轮速度4√√电子稳定控制系统Electronicspeedcontroller,ESCWhlSpdFL前左轮速度4√√由表1可知各节点之间通信数据传输量较大、实时性要求高，如EMS节点的发动机状态和转速信号、ESC节点的轮速信号等，这些信号能否实时传输直接影响着汽车的安全运行。为确保各节点网络通信的安全性和可靠性，需要建立在线网络通信管理机制，对总线上各节点的状态进行实时监控。1.2AUTOSARNMAUTOSARNM是一种分布式直接网络管理，每个节点通过接收和发送网络管理消息独立进行网络通信管理活动，其功能主要有通信功能管理、通信资源管理和节点通信状态监控。AUTOSARFlexRayNM主要有总线睡眠模式（bussleepmode）、同步模式（synchronizemode）和网络模式（networkmode）3种基本模式[12]。FlexRay节点初始化后，默认进入总线睡眠模式，该状态下不进行网络管理通信。为使所有节点协同进行状态转换，节点离开总线睡眠模式后进入同步模式，该状态下FlexRay?
?息定时器，激活网络管理消息发送权，发送NM-Vote消息、带重复消息指示位的NM-Date消息（一种重复消息）；2）正常运行状态，节点收发网络管理消息，进行正常的网络管理活动；3）准备睡眠状态，启动准备睡眠计数器（ReadySleepCnt），只接收网络管理消息，不发送网络管理消息。2基于故障检测的网络通信管理设计2.1节点网络通信管理设计为实现节点网络状态的在线监测，在上述AUTOSARNM框架基础上，提出了基于故障检测的FlexRay网络通信管理方法。该方法引入了故障检测状态，进行节点通信故障的检测，各状态的转换如图2所示。图2节点网络通信管理状态图Fig.2Nodenetworkcommunicationmanagementstatediagram各状态转换的触发条件如下：1）ECU上电，网络通信管理初始化；2）节点发出网络通信请求；3）节点同步完成，当前重复周期结束；4）重复消息定时器到期，节点发出网络通信请求但不发送重复消息；5）重复消息定时器到期，节点无网络通信请求且不发送重复消息；6）节点无网络通信请求且不发送重复消息；7）节点不能正常接收其他在线节点网络管理消息；8）ReadySleepCnt<1，节点无网络通信管理请求，且不发送重复消息；9）从重复消息状态和正常运行状态进入故障检测状态，且检测出无故障；10）ReadySleepCnt>1，节点发出重复消息请求；11）节点发出重复消息请求；12）ReadySleepCnt>1，节点发出网络通信请求；13）从7）进入故障检测状态，完成故障检测且无故障节点；14）、15）节点不能正常接收其他节点网络管理消息或自身无法正常发送网络管理消息；16）故障检测状态中检测出节点故障；17）由14）、15）进入Errorcheck状态，完成故障检测并检测出其他节点故障；18）从7）进入Errorcheck状态，完成故障检测并检测出其他节点故
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