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对于采用基于FlexRay的ECU网络的转向线控系统的仿真研究 Khaled CHAABAN and Patrick LESERF 摘要——本文介绍了一种嵌入式结构的发展，这种结构用于采用基于FlexRay的ECU网络的安全转向线控系统。文章论述了系统的结构，ECU的冗余，传感器，执行器及其执行。安全问题也通过考虑硬件和软件故障得到解决。首先，系统通过仿真验证，然后使其部分在快速控制原型系统中进行测试。 介绍 为了提高安全性并提供新应急车辆功能，汽车制造商增加了电子控制系统的使用，并鼓励自驾车引进线控系统。这种系统的一个例子是转向线控系统它汽车方向盘轴改进工作的安全，从而提高了车辆的碰撞性能。此外，和新兴的汽车功能大多分布（电子控制单元）运行。因此，网络通信协议安全功能的概念代表了关键因素。汽车行业使用的数据总线以满足汽车应用的要求，确保高层次的沟通协议。如今，汽车动力总成及车身电子是CAN（控制器局域网）标准[4]。CAN是一个设计运行速度可达1?Mb / s的广播总线在邮件中发送数据（帧），其中包含从0到8字节的数据。另一个类别是资讯娱乐和多媒体。由于车辆配备了越来越多的多媒体和远程信息处理应用，专用信息娱乐的需求哈立德CHAABAN与嵌入式系统实验室，ESTACA（技术航空和汽车学院），法国khaled.chaaban@?estaca.fr帕特里克LESERF与嵌入式系统实验室，ESTACA（技术航空和汽车学院），法国patrick.leserf@?estaca.fr汽车制造商已经确定了未来汽车应用的一般和具体要求，导致了种近期协议的诞生：带宽：目前，车辆使用现场总线的带宽有限，CAN系统大约500kb/，未来的应用够（高达10 Mb / s的带宽）。?容错：电子/电气机械和液压控制系统的更换物理层容错支持的。分布式控制：分布式控制部署ECU单元的工作需要协调受控对象的快照。这种协调可以通过一个全球时间。：将仍然是事件触发系统的选择，同时，需要高性能，确定性，容错性和灵活性应用新的协议。?为了发展我们的系统，我们使用了FlexRay总线结合了更高的数据速率，确定和容错支持优势。此外，FlexRay满足所有上述要求，它专于汽车行业优点。原理： FlexRay协议TT模式基础上时间进展启动数据传输，而异步事件。因此，协议适合低延迟和低抖动严格要求安全关键控制功能。所有这些协议提供服务，如全球时间TT交流，这使运行前调度。此外，这些协议也使事件触发交通时间触发共存。电子伺服技术电子伺服技术在这些应用中，电子系统的彻底失败已经为整个汽车的安全性问题。简化网络架构：如图所示1传感器和执行器连接直接的I /?O端口ECU的。该协议是一种机制，从两者的结合世界不同的协议，同步和异步不支持一个连贯的体系结构视图。测控网络的可包含多达64个节点和连接拓扑可以总线，星型，或者任意组合两个。这些网络的拓扑结构将给予的可能性简化网络架构，同时增加其带宽。本文的其余部分组织如下：首先将在第二节介绍一些相关工作。第三部分描述了一个督导线控的基本架构系统，该系统的安全要求和确定故障模式。第四节描述了一个安全的关键建筑符合安全要求。最后，第五节给出了一个简短的描述和模拟所提出的架构实现的关键。二相关作品在这方面有几部作品。?[9]中，研究者提出的发展安全嵌入式架构一转向线控系统采用CAN网络。他们的硬件架构非常相似，我们的架构和CAN被复制，以确保可靠的系统。该系统是使用CANoe的模拟工具，然后验证系统是利用低成本的微型芯片解决方案ECU和CAN接口。他们的作品都集中在安全设计分析。CAN总线的缺点是缺乏确定性和带宽。[10]里，研究者提出一个实时的性能综合评价方法和一个转向线控系统“行为可靠性。他们定义的QoS指标系统会尝试优化。他们的研究结果在一个真正的嵌入式的结构验证使用相同的硬件结构，但我们没有任何有关他们软件构的信息。三、转向线控系统架构一个转向线控系统的基本架构三个部分组成：手（即转向）轮，转向按线控制器和车轮（图1）在方面，转向角和驱动程序适用的扭矩二种传感器是必要的。此外馈执行机构在引导方是必要的使驾驶员获得传统的方向盘感和某种类型的道路。两个传感器和执行器直接连接到方向盘控制器（ECU1）计算力矩反馈应于FlexRay网络轮和发送角度。FlexRay网络连接到第二个控制器，车轮控制器（ECU2）。?ECU2基转向角可计算道路方向盘角度。它还在网络上传输车轮传感器有关的信息。在车轮所用的传感器方向和被认为是相同的类型它们提供相同的信息。此外，执行器为了控制转向齿条还连接到车轮的控制器 图1一个转向线控系统的基础架构当司机操作的手轮转动车辆，转向角传感器发出的转向角信号ECU1将FlexRay网络转发到ECU2。ECU2将执行一些控制功