Mit der Vielfalt der Anwendungsbereiche elektronischer Steuergeräte (ESG) im Automobil wächst zwangsläufig auch die Vielfalt der Anforderungen an die Vernetzung dieser ESGs. Das führt zum Einsatz unterschiedlicher, teils traditioneller, teils neuerer Feldbussysteme wie CAN (Controller Area Network), LIN (Local Interconnect Network), MOST (Media Oriented Systems Transport) oder FlexRay zur Vernetzung von ESGs im Automobil. Seitens der Automobilindustrie besteht hohes Interesse an Gateway-Lösungen, um die Kommunikation über die Grenzen dieser Subnetze hinweg zu ermöglichen. Es existieren diverse kommerzielle Gateway-Plattformen für den Einsatz im Automobil, wie etwa FlexXCon der Firma TZ Mikroelektronik oder TTX Connexion der Firma TTTech Automotive. Deren Möglichkeiten zur Erweiterung sind jedoch beschränkt. Die Gateway-Plattform (TW GatewayNode) der Fachhochschule Technikum Wien (TW) ist durch Verwendung einer PSoC-Architektur (PSoC; Programmable System-on-Chip) in hohem Grad konfigurier- und erweiterbar, sowohl was die Software- als auch die Hardwareteile der Plattform betrifft. Derzeit ist eine Unterstützung der Netzwerksysteme CAN, FlexRay und LIN vorgesehen. Die Hardware des TW GatewayNode basiert auf einem Development Board der Firma Avnet/Memec. Als Betriebssystem wurde das AES (Application Execution System) der Firma Elektrobit Austria auf das TW GatewayNode portiert. Zur Synchronisation mit einem betriebssystemexternen Referenzzyklus wird die Cycle Time des FlexRay-Netzwerks herangezogen. Die Applikation aktiviert zyklisch den OS SyncHandler, der die cycle time vom FlexRay-Controller ausliest und dem internen Synchronisationsmechanismus des Betriebssystems zur Verfügung stellt. Für den Test des TW GatewayNode und zu Demonstrationszwecken wurde ein eigener Demonstrator entwickelt, der verschiedenste Knoten in drei Netzwerk-Clustern (CAN, LIN und FlexRay) enthält. Die sicherheitskritischen Komponenten wie Lenkrad, Gas- und Bremspedal, Motor sowie Lenk- und Bremsservo sind über das FlexRay-Netzwerk vernetzt. Weniger sicherheitskritische Elemente wie Front- und Bremslichter des Autos benutzen CAN als Kommunikationsmedium. Komponenten am Armaturenbrett (Schalter für Frontleuchten, Zündschloss, LCD-Display) sind an das LIN-Netzwerk angebunden. Als Beispiel ist die Kommunikation zwischen Bremspedal (im FlexRay-Cluster) und Bremsleuchten (im CAN-Cluster) oder zwischen Frontleuchten (im CAN-Cluster) und dem Schalter für die Frontleuchten (im LIN-Cluster) erläutert.
Ein flexibler Gateway-Knoten für Netzwerke im Automobil
e & i. Elektrotechnik und Informationstechnik ; 125 , 10 ; a19-a22
2008
4 Seiten, 4 Bilder, 10 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Autoelektronik , Automobilindustrie , Betriebssystem , Bremsleuchte , Bremspedal , CAN (Controller Area Network) , Datenaustausch , Demonstrationsmodell , elektronisches Gaspedal , Embedded-System , Entwicklungs-Board , Entwicklungssystem , Feldbus , Feldbus-Gateway , Feldbuskommunikation , Feldbuskomponente , Getriebesteuerungselektronik , Hardware , Hersteller , Netzwerkvernetzung , programmierbares SoC , Software , Steuerelektronik , Zykluszeit
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