FlexRay：汽车网络的未来

根据应用的确定性和容错要求，在每个节点内，FlexRay模块均包括实施FlexRay协议所需的所有组件。

寄存器模块---包含控制寄存器，用于配置FlexRay设备，还包括状态寄存器，用于读取当前的协议状态信息。

信息缓冲器接口-CPU中使用该接口，以接收和传输数据，包括寄存器块生成的数据。

协议状态机-通信控制器的核心。它执行整个协议逻辑，如信息处理、建立通信周期、启动和错误处理。

定时单元-负责定时控制，包括支持分布式时钟的同步。

循环冗余码校验(CRC)单元-在信息传输和接收过程中，生成和检验每个数据帧的校验和。

接受和传输单元：每个通道一个。

FlexRay联盟的一个公开目标是"为车内高速控制应用开发高级通信技术，以提高安全性、可靠性和舒适度。"但是，众所周知，业界高度关注线控系统，让为它是FlexRay技术带来的主要益处。目标是要减少车辆控制对液压系统的依赖，最可能的应用就是线控刹车。

FlexRay发挥作用：线控刹车

高级底盘控制是FlexRay推动新技术在新汽车设计中应用的最好例子。现在，大量车辆都采用防抱死刹车系统(ABS)作为标准，但是车辆稳定性控制仍然是一个复杂、费用高昂的难题。随着FlexRay控制的线控刹车技术的出现，车辆稳定性控制的主要组件将向更轻、更快、更简单、更高效的方向发展，从而在高级车辆稳定性控制中得到更广泛的应用。

线控刹车技术(也称为电子机械刹车-EMB)可以消除制动液和液压管路的困扰。单独的高性能电机在每个车轮上产生制动力，制动由中心ECU控制，并由电刹车踏板模块发出的信号执行。FlexRay提供通信协议，支持整个系统的高速信息传送。EMB却不能提供传统的液压刹车系统提供的备用机械或液压系统。FlexRay的容错操作对于确保线控刹车系统的绝对可靠性非常重要。

FlexRay支持的线控系统包括用作ECU部件的车辆控制节点、每个车轮提供的单独节点和一个刹车踏板节点。系统包含大量传感器、电机制动器、电控模块(ECM)和减速器装置，刹车车轮节点属于该系统。从根本上说，当刹车时，电子信息便从踏板节点发送到ECU，ECU再将信息转载到车轮节点ECM。ECM的主要功能是接收刹车踏板信号，处理并提供适当的电压向量，以便电机执行器能够完成必要的扭矩响应。

电机执行器将电能转换成机械能，通过减速器装置传输到刹车片上，然后刹车片将刹车压力应用到刹车碟。FlexRay的高带宽功能可以快速传输大量极为详尽的信息，从而使机械反应变得非常迅速、准确。由于每个车轮节点都是FlexRay网络的独立系统，每个车轮可以在不同时间间隔提供不同的刹车压力，从而在不同刹车情况下提供即时的稳定性控制。使用综合感应技术将其它信息(如重量分配、乘客定位、胎压偏差、路面状况等)装载到线控刹车上，同时线控驾驶系统将提供空前的车辆稳定控制级别。

除了具有基于FlexRay的线控刹车的安全优势外，还有大量值得考虑的其它操作因素。EMB是噪音低，符合环境规定(无制动液)，并且体积小，只需简单组装。它能够与未来的交通管理系统无缝联网，并且还能与其它功能(如电动刹车)轻松集成。

物超所值

考虑到这些实际情况，FlexRay技术在生产中具有相当大的吸引力。FlexRay最初的安装价格比较贵(需要双绞线布线)，但是它所支持的技术却能帮助生产商节约花费在生产线上的时间和金钱。在线控系统中，制动器、控制器和连线的安装比主汽缸、次汽缸和大量关联管道更简单、方便、可靠。对于生产商来说，他们的安装费用有所下降，而对于用户来说，他们的维护成本将有所下降。此外，FlexRay还为大量不同应用提供一个控制协议，从而减少车内网络系统的复杂性。这样，更多组件可以重复使用，稳定性也有所提高，从而减少以后所需的设备开支和时间。

目前大多数汽车生产商都支持FlexRay协议。宝马、戴姆勒克莱斯勒、通用和大众都是FlexRay联盟的核心合作伙伴。大多数高级会员都是汽车生产商。联盟最重要的目标是"使FlexRay成为汽车业的实际标准"。

联盟的目标正在快速实现。飞思卡尔半导体和皇家飞利浦电子有限公司(Royal Philips Electronics)最近达成协议，共同分享他们的FlexRay技术，以加快支持FlexRay的半导体产品的面市。双方现在都授权对方共享自己的FlexRay协议引擎设计，并且联合开发可执行的协议模型。飞思卡尔将在独立设备中推出FlexRay协议引擎，这些独立设备包括：16位微控制器、数字信号控制器系列、内含PowerPC?核心的处理器。飞利浦有望在基于ARM的整个汽车微控制器系统中集成FlexRay协议引擎。根据FlexRay联盟的网站信息，宝马和戴姆勒克莱斯勒有望在未来几年内，将 FlexRay引入他们的汽车系列中。