Anwendungsfall: Zentralisierung und Vernetzung von Fahrzeugfunktionen

Aufgabe

Der Bedarf an Rechenleistung, insbesondere in den frühen Phasen der Entwicklung, ist in den letzten Jahren drastisch gestiegen. Dieser Trend zu komplexeren und rechenintensiveren Steuerungen wird vor allem durch Entwicklungen wie hochautomatisiertes und autonomes Fahren, aber auch durch die Weiterentwicklung der Elektromobilität in all ihren Formen, einschließlich der Ladetechnik und intelligenter Verteilersysteme, vorangetrieben. Mit der zunehmenden Zentralisierung und Vernetzung von Fahrzeugfunktionen steigen auch die Anforderungen an die Bus- und Netzwerkkommunikation weiter an.

Herausforderung

Die Buskommunikationsdateien, die die Verbindung der zahlreichen Steuergeräte, Sensoren und Aktoren im Fahrzeug beschreiben, sind auf mehrere Gigabyte angewachsen. Bei der Entwicklung neuer Funktionen müssen diese Bus- und Netzdaten oft von neuen Steuerungskomponenten über Gateways oder Domain Controller als zentrale Netzknoten zu neuen oder bestehenden Empfängern umgeleitet, gefiltert oder erweitert werden. Ein Beispiel ist die Integration eines neuen Antriebssystems in eine bestehende Fahrzeugplattform. Um Kosten, Platzbedarf und Systemkomplexität zu reduzieren, müssen die benötigten Gateway-Komponenten idealerweise bereits durch das Funktionsentwicklungssystem abgedeckt sein, mit dem die neuen Steuerungsfunktionen in Echtzeit ausgeführt werden.

Lösung

Mit der MicroAutoBox III bietet dSPACE eine kompakte In-Vehicle-Lösung, die für die Bewältigung aktuell anspruchsvoller Kommunikationsaufgaben gerüstet ist.

Neben drei Gigabit-Ethernet-Schnittstellen für den Anschluss an den Host-PC oder andere Geräte verfügt jede MicroAutoBox III über zwei Automotive-Ethernet-Schnittstellen, die eine Integration in das Steuergeräte-Netzwerk mit Datenraten von 100 Mbit/s oder 1.000 Mbit/s ermöglichen. Je nach MicroAutoBox-Variante sind auch serielle Schnittstellen und Schnittstellen für CAN-, CAN FD-, LIN- oder FlexRay-Kommunikation verfügbar.

Mit einer Vielzahl von Schnittstellen (8x CAN FD, 2x FlexRay A&B, 6x Automotive Ethernet, 3x LIN, 6x DIO, 4x ADC, 1x serielle Schnittstelle) und einer noch stärkeren Bus-Performance sind die MicroAutoBox-III-Varianten mit einem DS1521 Bus and Network Board ideal für Anwendungen geeignet, die einen hohen Vernetzungsgrad erfordern. Sollte die Anzahl der Schnittstellen nicht ausreichen, können Sie problemlos ein weiteres Bus and Network Board hinzufügen, ohne die Standfläche zu vergrößern.

Das System wird mit Hilfe der Implementierungssoftware ConfigurationDesk in Verbindung mit dem Bus Manager konfiguriert. Damit kann der Anwender die Buskommunikation auf Basis der neuesten Standards und Protokolle wie AUTOSAR (ARXML), FIBEX, DBC oder LDF gestalten. Für die Integration in ein bestehendes Bordnetz werden aktuelle AUTOSAR-Features wie Secure Onboard Communication (SecOC), End-to-End-Protection und Global Time Synchronization (GTS) auch auf allen relevanten Bussystemen unterstützt, einschließlich der servicebasierten Ethernet-Kommunikation (SOME-IP).

Damit wird die MicroAutoBox III zum idealen Prototyping-System für Szenarien, die später auf einer zentralen Steuereinheit ausgeführt werden, zum Beispiel Überwachungregler- oder Gateway-Anwendungen.