FlexRay-Update 2006 Fortgeschrittene Kommunikationssysteme für Applikationen im Auto

Seit Oktober 2006 kommt die FlexRay-Technologie im neuen BMW X5 weltweit erstmals zum Serieneinsatz. Damit wurde beispielsweise das neue AdaptiveDrive-System realisiert, wo mit Hilfe

Anbieter zum Thema

MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG

N & H Technology GmbH

Seit Oktober 2006 kommt die FlexRay-Technologie im neuen BMW X5 weltweit erstmals zum Serieneinsatz. Damit wurde beispielsweise das neue AdaptiveDrive-System realisiert, wo mit Hilfe von Sensordaten für Geschwindigkeit, Lenkwinkel oder Längs- und Querbeschleunigung Stabilisatoren und Stoßdämpfer gesteuert werden. Zu diesem Anlass geben wir Ihnen ein Update zur FlexRay-Technologie und blicken auf die kommenden Anforderungen im Automobilsektor.

FlexRay vereint die besten Eigenschaften der beiden Protokolle TTP und Byteflight und wird folglich als dessen Nachfolger betrachtet. Während sich Elemente von Byteflight im dynamischen Segment eines FlexRay-Kommunikationszyklus wiederfinden, stellen die Entwicklungen von TTP die Grundlage für den statischen Teil von FlexRay dar, der für die Echtzeit-Fähigkeit verantwortlich ist.

FlexRay ist ein Feldbus mit einer Datenrate von 10 MBit/s. Über den Bus können bis zu 64 Kommunikationsknoten miteinander verbunden werden. Für den Medienzugang wird ein erweitertes TDMA-Schema verwendet, bei dem jeder Knoten eine definierte Zeitspanne (Zeitschlitze) für die Datenübertragung erhält. Neben synchronen Datentransfers im statischen Segment, wird auch eine asynchrone Datenübertragung im dynamischen Segment unterstützt. Das Medienzugangsverfahren im dynamischen Segment wird mit Flexible TDMA bezeichnet.

Eine elektronische Komponente (Host), die über FlexRay kommunizieren soll, bildet zusammen mit weiteren Bauteilen eine elektronische Steuereinheit (ECU), die einen Knoten des Netzwerks darstellt. Innerhalb einer ECU ist es Aufgabe des Hosts, Daten zu erzeugen bzw. ankommende Daten zu verarbeiten. Es gibt verschiedene Möglichkeiten beim Design eines FlexRay-Netzwerks. Eine Bustopologie wird ebenso unterstützt wie ein aktiver- oder passiver Stern.

Jede ECU ist an bis zu zwei unabhängige Kommunikationskanäle angeschlossen, die jeweils über eine eigene Bussteuerung angesprochen werden und vollständig voneinander getrennt sind. Jeder Kanal kann seine eigene Topologie aufweisen. Es gibt zwei Szenarien bei der Verwendung dieser Kanäle. Zunächst können auf den Kanälen verschiedene Datenblöcke verschickt werden, die ggf. unterschiedliche Empfänger erreichen. Damit wird eine Steigerung der Bandbreite erzielt. Zum anderen kann ein Host einen Datenblock zeitgleich auf beiden Kanälen übertragen, um durch die Redundanz eine zusätzliche Ausfallsicherheit zu erreichen.

Ein gesendeter Datenblock erreicht grundsätzlich alle an diesen Kanal angeschlossenen ECUs. Wegen der fehlenden Adressierungsmöglichkeit spricht man auch von einem Broadcast-Netzwerk. Welcher Datenblock von einem Knoten weiterverarbeitet wird, kann anhand von Filtern und der Identifikationsnummer des Datenblocks entschieden werden.

(ID:189444)