unblock是什么意思lock在线翻译读音例句

The6thIEEEInternationalConferenceonIntelligentDataAcquisitionandAdvancedComputingSystems:TechnologyandApplications

15-17September2011,Prague,CzechRepublic

Anti-LockBrakingSystemBasedonFlexRay

Protocol

MilosOkrouhly,DenisWaraus

CzechTechnicalUniversityinPrague,FacultyofElectricalEngineering,urement,

Technicka2,16627Prague,

okroumil@,warauden@

Abstract–Theanti-lockbrakingsystemisnowadaysa

stemincreasessafetyof

thepeoplesittinginthevehicleatthemomentofstopping

ntisto

assureagoodcontrollabilityofthevehicleevenifthe

rtoworkproperly,theanti-

lockbrakingsystemneedstohaveactualinformationabout

up-to-dateness

andcertaintyofanaccurateinformationistheprimary

tly,the

informationaboutthefrequencyofwheelrotationisbeing

lutionneedsalotof

wiring,per

describesamethod,wheretheinformationfromtherotation

sensorsofthewheelsaretransmittedintothecontrolunit

onalwirelessacceleration

sensorslocatedonthewheelareusedtoimprovetheABS

performance.

Keywords–Automotiveelectronics;Communicationnet-

works;Vehiclesafety

UCTION

Currentvehiclesareequ天净沙春的意思 ippedwithmanyelectronic

controldevicesassistingthedriverindailyaswellas

icesarepartiallyconnected

xityandamount

ofsuchcontroldeviceshassignificantlyrisenduring

ys,theluxurycarscontainmore

thanseventyelectroniccontrolunits(ECU)interchanging

ngx-by-wire

systemslikeasteer-by-wireorbrake-by-wirethusrequire

s

purposeFlexrayprotocolwasdevelopedbytheFlexRay

consorciumwhichincludesleadersoftheautomotive

industrylikeBMW,xRaybus

willbeusedasabackbonenetworkforfuturevehicles.

Byusingthebus,theamountofwiring-andsothecosts

-canbeessentiallydecreased.

ThisresearchissupportedbythetheCzechMinistryofEduca-

tion,projectnameJosefBozekResearchCenterofEngineandAu-

tomotiveEngineering,grantNo.1M0568,CzechScienceFoundation

(GACR),projectnameSensorsandintelligentsensorsystems,grantNo.

GD102/09/H082andGrantAgencyoftheCzechTechnicalUniversity

inPrague,10/207/OHK3/2T/13.

Theautomotiveanti-lockbrakingsystem(ABS)isan

activesafetechnologywhichiscurrentlythemostpopular

tiveABScansignificantly

improvethedirectionstabilityandsteeringcontrolability

toitsgreatcontributiontotheautomotivesafety,further

researchofthistechnologyisdesirable.

Themaindisadvantageofthecurrentlyusedanti-lock

brakingsystemsappearsduringbrakingonadisrupted

evehicleisbrakingonthisroadway

type,thewheelsoftenlosecontactwiththeroadsurface.

Inthiscasethewheelisblockedduetopressureinthe

hydraulicsystemandthesituationisclassifiedbytheABS

systemasaslip,,the

activatedanti-lockbrakingsystemopenstheoutputvalve,

sothatthepressureinthehydraulicsystemdecreasesand

heelunblocking,

thebrakedistanceissignifiof

knowninformationfromtheaccelerationsensorlocated

onthewheelitcanbeassumedthatthewheeldoesnot

rotateduetodecreasedclampingforceandcanbelocked

thebrake

distanceisdecreased.

Theaimofthispaperistoapplyanewcommunication

protocoltocurrentABSbyreplacingtheexistingcon-

nectionbetweenthesensorsandimproveABScontrol

algorithmbasedonaccelerationobtainedfromwireless

ealgorithmisevaluatedona

developedABSplatform.

YOVERVIEW

TheFlexRaycommunicationprotocolisatime-

triggeredprotocolwherethedatatransmissionisbased

onrecurringcommunicationcyclewhichiscomposedof

staticsegment,dynamicsegment,symbolwindowand

networkidletime.

Thestaticsegmentcomprisesafixednumberofequally

sizedtimedivisionmultipleaccess(TDMA)staticslots.

Thesegmentisdesignedforframeswherepredictable

framedelayisdefistaticslotaframe(witha

uniqueidentifierframeID)canbetransmittedbyanode.

Onceastaticslotwithauniqueidentifierisallocatedtoa

978-1-4577-1425-2/11/$26.002011IEEE283

specificnode,onlythisnodeisallowedtotransmitduring

thisslotandsoprotocolensurescollisionavoidance.

Inordertoensureproperslottiming,eachsinglenode

providessynchronizationbysynchronizationframes-

onization

isembeddedinthestandardandisbasedondifferences

betweenrealandpredictedframereceptions.

ThedynamicsegmentemploystheflexibleTDMA

approachandisintendedforthenon-criticalandsporadic

bolwindowis

designedfortransmissionofCAS(CollisionAvoidance

Symbol),MTS(MediaAccessTestSymbol)orWUS

(WakeUpSymbol).TheWUSservesonlyforwakeup

isusedbyacoldstartnode(the

node,whichisconfiguredforsetupofthecluster)to

thelastpartofthe

communicationcycle(kidletime),eachnode

amic

segmentandsymbolwindowareanoptionalpartofthe

communicationcycle.

AsminordisadvantagesoftheFlexRayprotocol,

thenecessityofthestart-upprocedureandnon-

reconfigurabilityduringtheruntimeshouldbementioned.

Foraclusterassemblyatleasttwonodesarenecessary.

Thestart-upisperformedonallchannelssynchronously.

Theinitializationofthestart-upprocessiscalledcold-

coldstartattemptbeginswiththetransmissionofaCAS

ecoldstartnode(leadingcoldstartnode)

transmittingtheCASmaytransmitframesinthefirst

uently,theremaining

coldstartnodesarej中国最经典的古诗词大全 oinedandafterwardsalsotherestof

thereisnoactivityonabus(before

thestartupprocedure),onenodecanwakeupacluster.

Theminimumprerequisiteforaclusterwakeupisthatthe

driverhastheabilitytowakeuptheothercomponentsof

itsnodewhenitreceivesawakeuppattern(WUS)onits

euppatternmaynotbetransmittedon

eventsafaulty

nodefromdisturbingcommunicationonbothchannels

simultaneouslywiththetransmission.

TheFlexRaynetwork(cluster)canbearrangedin

differentphysicaltopologiessuchasastar,abus,apoint-

ependentphysical

channelsshouldbepreferablyusedforhighbitrateor

inglechannelcanformadifferent

paperweassumethesamedata

tobetransmittedonbothchannels.

nchro-

nizationprocedurecanbefoundinprotocolspecifica-

tion[1].

ELOPMENTPLATFORM

Architecture

Thesystemarchitectureisdepictedinfi

simulationmodetheECUmeasuresfrequencygenerated

wstogenerate

signalwithadditionalnoisetosimulateamorerealistic

atingmodearealsensorofwheel

rotationisconnectedincurrentloopandthusashort-

ualwheelrotationspeedis

thentransmittedoverFlexraynetworkinstaticsegment.

Forourpurposeweusethefollowingsettingbasedon

theBMWnetworkdesign[2].Thecommunicationcycle

durationisequalto5mswheremerelystaticsegmentis

re75staticslotswithstaticslotdurationof

0,tly,the

eachsingleECUuses4staticslotsfordatatransmis-

sionandthusthemaximumtransmissiondelayis1ms

malizebandwidth

r,the

transmissiondelaycanbeshortenedbyusingmorestatic

twareinthecentralnode

realizesanti-lockbrakingcontrolfunctiondescribedin

[3].Moreover,thecentralECUreceivesaccelerationin

onacceleration,thewheelrotationspeediscalculated

andthusitcanserveasabackuplineifashort-circuit

accelerationandwheelspeedistransmittedtothecentral

nodeviabluetoothnetworkduetosimplemechanical

realization.

temArchitecture

reDescription

mainboardofeachsinglenodeconsistsofa16-bit

microcontrollerMC9S12XFbyFreescalewithaXGATE

284

Figure2.3Dvehiclemodel

co-processorandintegratedFlexRaycontroller,twobus

driversTJA1080byPhilipsandaField-programmable

GateArraySpartan-3EbyXillinxforaFlexRaybus

tralECUcontainsalsoanexpan-

sionboardwithcontrollogicforvalvesandhigh-power

ignofECUsinclude

wheelECUswithintegratedtyrepressure,temperature

andaccelerationsensorsarebasedontheMPXY8300

iofrequency(RF)

elesssensoris

poweredbyalong-lifebatterylocatedontheboard.

EMODEL

Half-carmodelusedin[4]wasusedforproposedABS

methatthecarisdrivenona

tothefactthatwheelspeedisnotdirectlymonitoredby

ABSunit,butitistransmittedoverFlexRaynetwork,the

transmissionofspeedinformationtotheABScentralunit

ionedabove,eachwheelECU

rto

modelthissituation,actualwheelspeedissampledwith

er,transportdelay70sisadded.

Inordertomodelcarspeeddatatransmissionfrom

accelerometer,samplingandtransportdelayisalsoadded

amorerealicticsituation,white-

noiseisalsoaddedtoactualwheelspeed.

EDABSSYSTEM

The8-stepBoschABSalgorithm[5],[3]wasusedas

ntrolalgorithmmeasures

est

mentionedbehaviorcanleadtodecreasingslipratebelow

theoptimal20%.Ourproposedalgorithmusesactual

that

slipratefallsbelow20%,thevalvesarefullyopened

andalgorithmwaitsinthisstateuntilsliprateachieves

ealgorithmcontinuesinstandard

brakingcycles.

OurproposedABSsystemwasvalidatedonvehicle

model[4]ondryasphalt,tion

nbeseen,acaris

deceleratingfrom100km/showsbrakedistance

ofconventional8-stepBoschABSandourproposedABS

asphaltandpackedsnowisoursystem

alittlebitworseinbrakingdistance,howeverthecaris

morecontrollable.

ISTANCE

ConventionalOurproposed

ABSsystemABSsystem

Dryasphalt41,14m42,85m

Packedsnow99,73m100,1m

Ice290,5m275,1m

VALIDATION

Thewholeconceptisverifiedinthefollowingphases.

Firstly,thepotentialofshorteningthebrakingdistance

wasverifily,the

conceptwasimplementedtoa3Dvehiclemodel(seeFig.

2.)andtheresultswereevaluatedforroadsurfacesof

differentprofiles,suchassmoothprofile,deterministic

sinusoidalprofileorstochasticexcitationprofi

laststep,thealgorithmisimplementedonadeveloped

.3showspartofthecommunication

ononeFlexRaychannel.

Thevehiclemodelisequippedwithseveralsuspension

erencemodelhaspassivesuspensionandthe乃字组词

controlmodelshaveeithersemiactivedampersorlimited

kecircuitisextendedbyananti-

lockcontrollerbasedonanABSalgorithmfrom[3].The

3DvehicleisdesignedinamultibodypackageSIM-

PACK;however,thecontrollerofsemi-activedampersas

wellastheantilockalgorithmisimplementedinacontrol

engineeringtoolMATLAB/hsoftware

packagesareconnectedbymeansofco-simulationbased

oninterprocesscommunication[6]2022最火背景图片 .Sincetheantilocking

ycommunicationsnapshot

285

ndslipcharacteristics

controllerinducessignificantfrequenciestothesystem,

onemustpayattentiontoselectionofpropertyremodels

[7].

SION

Thepaperdemonstratestheimplementationofnew

FlexRaycommunicationprotocolintocurrentanti-lock

pedABSplatformconsistsoffive

FlexRaynodesandwillbeusedforenhancedABScontrol

verifitemisdesignedforsimpleintegra-

ration

sensorisaddedand-basedonmeasuredacceleration-

the题西林壁古诗的意思简短 conventionalABSalgorithmwasmodifiedtokeep

slipratebelowtheoptimal20%edABS

modelissimulatedonasimplevehiclemodelandthen

tionshowsthatproposed

algorithmachievesbetterresultsonasurfacecoveredby

methattheproposedsystemwillbetested

alsoonthequartercarexperimentalstanddevelopedat

theLaboratoryofMechatronicsandDynamicsofthe

JosefBozekResearchCenteronCombustionEnginesand

AutomotiveEngineering[8].

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286

基于FlexRay的防抱死制动系统协议

摘要

现在防抱死制动系统几乎所有的汽车的一部分。该系统增加了人们乘坐在湿

滑或不稳定路面制动时车辆的安全性。系统的关键是保证车辆的可控性良好，即

使车轮处于打滑状态。为了正常工作，防抱死制动系统需要采集每一个车轮的准

确转速。并且，信息的及时性和准确性是体现系统性能的主要标准。目前，车轮

转速的信息是通过电流环路传送的。该解决方案需要大量的布线，这意味着增加

采购成本。本文描述了一种方法，其中从轮毂的转速传感器中采集到的的信息是

通过FlexRay总线传送到控制单元。车轮上附加的无线加速度传感器被用于提

高ABS的性能。

关键词-汽车电子;通信网络;车辆安全

引言

目前的汽车都配备了许多电子控制装置用以帮助驾驶员在日常驾驶和驾驶

中出现紧急情况。这些设备是由CAN网络一部分一部分地连接起来。这种控制

装置的复杂性和数量在过去十年中已显著上升。如今，在豪华车中包含超过70

的电子控制单元（ECU）进行两千多信号的交互。即将推出的x-by-wire系统就

像一个转向线控或制动线控因此需要一个可靠的高速通信协议。出于这个目的，

FlexRay协议是由FlexRay联盟开发，其中包括许多汽车行业的领导者，如宝马

开发，通用汽车等。FlexRay总线将被用来作为未来汽车的主要网络。通过使用

这种总线，布线量及其成本基本得到减少。

汽车防抱死制动系统（ABS）是一种主动安全技术，这是目前最流行和有效

的一种。汽车防抱死制动系统可显著改善方向稳定性和转向控制能力，同时制动

的时候，也减少了制动距离。由于其对汽车安全性很大的贡献，对该技术做进一

步的研究是有必要的。

目前使用的防抱死制动系统的主要缺点会在以破坏路面的制动过程中出现。

当车辆在这种路面制动的时候，车轮往往与路面失去接触。在这种情况下车轮由

于液压系统中的压力被抱死，情况被ABS系统分类作为滑移，因此ABS系统被

激活。现在，被激活的防抱死制动系统打开输出阀，使液压系统中的压力减少，

而使该轮不被抱死。由于车轮解除抱死，制动距离被显著增加。在已知固定于所

述轮的加速度传感器所得信息的情况下可以假定车轮不会由于减少夹紧力转动，

并且在再次接触到路面之前，可以被抱死。由此，制动距离减小。

本文的目的是通过更换传感器之间的现有联系来提供一种新的通信协议，以

目前的ABS和基于无线加速度传感器获取的加速度完善ABS控制算法。然后将

该算法作为进行评估的开发ABS的平台。

FLEXRAY概览

FlexRay的通信协议是timetriggered协议，其中的数据传输是基于重复它

由静态段，动态段，符号窗口和网络闲置时间的通信周期。

静态部分包括大小相等的时分多址接入的固定数量（TDMA）的静态时隙。

该段被设计用于预测帧延迟的定义帧。在每个静态时隙的帧（具有一个唯一的标

识符帧ID）可以通过静态时隙与一个唯一的标识符被分配给一个特定的节点.一

旦被发送，只有这个节点被允许该插槽等协议保证期间发送避免碰撞.为了确保

适当的时隙定时，每一个节点由同步帧的帧中的同步位被设置为同步。同步被嵌

入在标准中，并基于实际和预测的帧接收之间的差异。

动态部分采用了灵活的TDMA方式，并用于与不同长度的非关键和零星的

消息。符号窗口是专为CAS（冲突避免符号）的传输，MTS（媒体接入测试代

码）或WUS（唤醒符号）。该WUS仅用于集群的唤醒服务。该CAS是使用一

个冷启动节点（该节点，其被配置为安装在群集的）来初始化的启动过程。在通

信周期（即网络空闲时间）的最后部分，每个节点都可以纠正自己的时基偏移。

动态段和符号窗口是通信周期的可选部分

如FlexRay协议的小缺点，在运行期间的启动过程和非可重配置的必要性应

当提到。对于一个簇组件的至少两个节点是必要的。在启动时所有通道上同步进

行。在启动过程的初始化被称为冷启动。高达15的所有节点可以发起启动。在

冷启动尝试开始于一个CAS符号的传输。只有冷启动节点（领先的冷启动节点）

发送CAS可以在CAS后的首四个周期发送帧。因此，剩余的冷启动节点被加

入，之后又在节点的其余部分。万一有一个总线（在启动程序之前）没有活动，

一个节点可以唤醒一个集群。对于集群唤醒的最低前提条件是，所有巴士司机的

接收器供电。总线驱动程序有当它接收到它的渠道唤醒模式（WUS）来唤醒

它的节点的其它组件的能力。在唤醒模式可能无法在两个通道上同时发送。这可

以防止故障节点的干扰同时在两个通道上的传输通信。

FlexRay的网络（集群）可布置无动于衷的物理拓扑结构，如星形，总线，

点到点或混合拓扑结构。两个独立的物理信道，应优选地用于高比特率或更高的

安全性。每一个通道可以形成不同的物理拓扑结构。在本文中，我们假设在两个

通道上进行传输相同的数据。

关于进一步的详细信息，例如时间同步程序可以在协议规范中找到。

ABS开发平台

1．系统构架

系统架构如图1中描绘的有四个ECU的作为车轮旋转传感器。在仿真模式

下由双通道函数发生器产生的ECU措施的频率。它允许以产生信号与额外的噪

声来模拟更真实的行为。在操作模式车轮转动的一个真实的传感器连接在电流回

路，因此一个短路能够被检测到。车轮的实际转速，然后在FlexRay的网络静

态段传输。为了我们的目的，我们使用基于宝马网络设计下面的设置。通信周期

持续时间为5ms其中只是静态段使用。有75个静态插槽，0,07ms静态时隙

周期。的帧有效载荷为128位。目前，每一个单个ECU使用4静态时隙用于数

据传输，从而最大传输延迟为1ms由于FlexRay的周期长度。要最小化带宽的

数据只是通过一个通道传输。然而，传输延迟可以通过由一个ECU使用多个静

态时隙被缩短。在中央节点中的软件实现在中所述的防抱死制动控制功能。此外，

中央电控单元接收到的加速度在2轴从位于旋转轮的传感器。根据加速度，车轮

的旋转速度来计算，因此，如果短路在主传感器的电流回路检测到它可以作为一

个备用线。加速度和车轮速度传送到通过蓝牙网络的中心节点，由于简单的机械

实现。

图1ABS系统架构

2．硬件描述

系统的ECU设计为模块化的系统。每个单个节点的主板由一个16位微控制器

MC9S12XF由飞思卡尔与XGATE协处理器和集成FlexRay控制器，两个公交车司机

TJA1080由飞利浦和现场可编程门阵列的Spartan-3E由Xillinx了FlexRay总线的监护人

块aabb的词语 。中央电控单元还包含一个扩展板与阀和高功率电路对液压泵的控制逻辑。ECU的设计，

包括低功耗模式，并通过FlexRay的网络唤醒。该轮的ECU集成了轮胎压力，温度和加速

度传感器都是基于MPXY8300微处理器由飞思卡尔。无线电频率（RF）输出也被集成在一

个芯片上。无线传感器是由一个长寿命电池位于电路板供电。

车辆模型

用于建议的ABS系统的验证中所用的半车模型。我们假设轿厢被驱动在一个

坚固的表面，它是由白噪声模拟。由于这一事实，即车轮速度不是直接由ABS

装置监视，但它被发送过的FlexRay网络的速度信息向ABS中央单元的传输是不

连续的。如上面所提到的，每个轮子ECU使用4静态时隙用于数据传输。为了模

拟这种情况下，实际出师表原文电子版 的轮速采样周期为1毫秒。此外，运输延迟70s被添加。

以汽车高速数据传输从加速度计模型，取样和运输延迟也被添加到该信号。

保持一个更实际的情况，白噪声也被添加到实际的车轮速度。

虚拟ABS系统

8步博世ABS算法，被用作ABS参考模型。该控制算法测量实际车速，在

周期的开始。在控制周期的其余部分只预测实际车速。所提到的行为可以导致降

低的滑移率低于最优20％。我们所提出的算法利用实际车速，以防止这种不正

确的行为。在该情况下，滑移率低于20％时，阀完全打开，在此状态下算法等

待直到滑率再次达到这一水平。则算法继续在标准制动周期。

图2三维汽车模型

我们所提出的ABS系统的车辆模型进行了验证在干燥的沥青，积雪和冰。仿

真结果示于图4，如可以看到的，一辆车，从百公里每小时减速。表1所示出传

统的8步博世ABS与我们提出的ABS系统的制动距离。对于干沥青和积雪是我们

在制动距离的系统有点差，但车是更加可控。

系统验证

整个概念将在下面的阶段进行验证。首先，缩短制动距离的电位上的简单的

车辆模型进行了验证。其次，这个概念被实现为一个三维的车辆模型（参见图2），

并将结果进行了评价的不同配置文件，如光滑轮廓的，确定性的正弦曲线轮廓或

随机激励更新道路表面。作为最后一步，该算法在开发的ABS平台上实现。图3

显示了在一个通道的FlexRay通信的一部分。

该车型配备了多种悬挂类型。该参考模型具有被动悬架和控制模型有两种半

主动阻尼器或限制活动的执行机构。制动电路通过基于从的ABS算法防抱死控制

器延长。三维车辆的设计是一个多体包SIMPACK;然而，半主动阻尼器，控制器以

及防锁算法在控制工程工具的Matlab/Simulink中实现。两个软件包基于进程

间通信通过协同仿真的方式连接。因为防锁控制诱导显著频率到系统中，必须要

注意选择正确的轮胎型号。

图3FlexRay通信快照

图4速度和滑移特性

结论

本文演示了执行新的FlexRay通信协议到目前的防抱死制动系统。开发ABS

平台由FlexRay的节点和将被用于增强ABS控制验证。该系统是专为简单的集成，

连同其他的x-by-wire系统。加速度传感器，并加入-根据测得的加速度-传

统的ABS算法进行了修改，以保持滑移率的最佳20％的水平以下。改进的ABS模型

进行仿真一个简单的车辆模型，然后在3D车辆模型。仿真结果表明，提出的算法

实现对被冰覆盖的表面更好的结果。我们假设，该系统也将被测试的季度汽车试

验的立场在机电一体化和约瑟夫研究中心动力学的实验室式内燃机和汽车工程

开发。