FlexRay总线数据收发采取时间触发和事件触发的方式。利用时间触发通信时，网络中的各个节点都预先知道彼此将要进行通信的时间，接收器提前知道报文到达的时间，报文在总线上的时间可以预测出来。即便行车环境恶劣多变，干扰了系统传输，FlexRay协议也可以确保将信息延迟和抖动降至最低，尽可能保持传输的同步与可预测。这对需要持续及高速性能的应用（如线控刹车、线控转向等）来说，是非常重要的。

　　图21 FlexRay总线

　　FlexRay总线用的是TDMA（Time Division Multiple Access）和FTDMA（Flexible Time Division Multiple Access）两种周期通信方法。FlexRay将一个通信周期分为静态部分、动态部分、网络空闲时间。静态部分使用TDMA方法，每个节点会均匀分配时间片，每个节点只有在属于自己的时间片里面才能发送消息，即使某个节点当前无消息可发，该时间片依然会保留（也就造成了一定的总线资源浪费）。在动态部分使用FTDMA方法，会轮流问询每个节点有没有消息要发，有就发，没有就跳过。静态部分用于发送需要经常性发送的重要性高的数据，动态部分用于发送使用频率不确定、相对不重要的数据。当FlexRay总线通信过程中出现数据错误时，该周期里接收到的所有数据都会被丢弃掉，但没有重发机制。所有节点会继续进行下一个周期的通信。FlexRay同样也有错误计数器，当一个节点发送接收错误过多时会被踢出总线。

　　FlexRay具有高速、可靠及安全的特点。FlexRay在物理上通过两条分开的总线通信，每一条的数据速率是10MBit/s。FlexRay还能够提供很多网络所不具有的可靠性特点。尤其是FlexRay具备的冗余通信能力可实现通过硬件完全复制网络配置，并进行进度监测。FlexRay同时提供灵活的配置，可支持各种拓扑，如总线、星型和混合拓扑。FlexRay本身不能确保系统安全，但它具备大量功能，可以支持以安全为导向的系统（如线控系统）的设计。

　　宝马公司在07款X5系列车型的电子控制减震器系统中首次应用了FlexRay技术。此款车采用基于飞思卡尔的微控制器和恩智浦的收发器，可以监视有关车辆速度、纵向和横向加速度、方向盘角度、车身和轮胎加速度及行驶高度的数据，实现了更好的乘坐舒适性以及驾驶时的安全性和高速响应性，此外还将施加给轮胎的负荷变动以及底盘的振动均减至最小。

　　结论

　　如果说算法是无人驾驶的灵魂，那么硬件平台就是无人驾驶的肉体。一个没有肉体的灵魂也只是孤魂野鬼而已。再高大上的算法也需要实现在硬件平台上才有实用价值。而硬件平台的设计直接决定了无人驾驶对环境的感知能力，计算性能与能耗，鲁棒性，安全性等。而无人驾驶的硬件平台又分为传感器平台、计算平台、以及控制平台三大部分。本文详细介绍这三种平台以及现有的解决方案。希望本文对无人驾驶从业者以及爱好者选择硬件的时候有帮助。

　　作者简介：

唐洁，华南理工大学计算机科学与工程学院副教授。主要从事面向无人驾驶和机器人的大数据计算与存储平台、面向人工智能的计算体系架构、面向机器视觉的嵌入式系统研究。

刘少山，PerceptIn联合创始人。加州大学欧文分校计算机博士，研究方向：智能感知计算、系统软件、体系结构与异构计算。现在PerceptIn主要专注于SLAM技术及其在智能硬件上的实现与优化。

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