Mobile-Menu

Kommunikation im Fahrzeug Zonenbasierte E/E-Architektur für mehr Bandbreite und Rechenleistung

Von Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter 2 min Lesedauer

Anbieter zum Thema

Fraunhofer-Institut fuer Photonische Mikrosysteme
Bürklin GmbH & Co. KG
SAB Bröckskes GmbH & Co KG
MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

Zukünftige Fahrzeuggenerationen werden noch stärker vernetzt sein. Ziel ist es, weniger Kabel und Steuergeräte zu verbauen. Dies kann mit einer zonenbasierten Architektur und leistungsfähigen Komponenten erreicht werden.

Vernetzte Fahrzeuge nehmen ihre Umgebung präzise wahr und arbeiten intern mit verschiedenen Steuergeräten.(Bild: Bosch)
Vernetzte Fahrzeuge nehmen ihre Umgebung präzise wahr und arbeiten intern mit verschiedenen Steuergeräten.
(Bild: Bosch)

Automatisiertes und vernetztes Fahren führt zu einem rapiden Anstieg der Anforderungen an Bandbreite und Rechenleistung im Fahrzeug. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, spielen zonale Anordnungen mit Zonen-Gateways und Zentralrechnern sowie die entsprechende Vernetzung eine Schlüsselrolle in der E/E-Architektur von Fahrzeugen. Ein weiteres Ziel einer solchen Architektur ist es, die Anzahl der Kabel und Steuergeräte im Fahrzeug zu reduzieren. Dies erfordert einen Backbone im Fahrzeug, der die Anforderungen an Latenz, Quality of Service (QoS) und Bandbreite erfüllt. Automotive Ethernet TSN kann hier helfen.

Im Projekt „Verano“ liegt der Fokus auf der Entwicklung einer verteilten und effizienten Datenverarbeitung mittels KI-Methoden, die für Radarnetzwerke vollautomatisierter Fahrzeuge eingesetzt werden soll. Ziel ist die optimale Verteilung der Rechenlast und die Entwicklung eines KI-gesteuerten Radarsensornetzwerks auf Basis nachhaltiger Kommunikationstechnologien im Einklang mit den Zielen des Klimaschutzes. In einer Zonenarchitektur werden die Radarsensorknoten und Zonen-Gateways über Ethernet TSN mit den Hochleistungsrechnern im Fahrzeug vernetzt.

Das Fraunhofer IPMS wird im Projekt neue Konzepte für anforderungsspezifische TSN-Netzwerke auf Basis existierender TSN-IP-Cores mit Fokus auf Echtzeit, sehr geringer Latenz, geringem Jitter, Determinismus, hohen Datenraten (10 GBit/s), Redundanz und funktionaler Sicherheit (ISO 26262) entwickeln.

Prozessoren, Schnittstellen und Systemarchitekturen

Für komplexe vernetzte Fahrzeuge sind unterschiedliche Steuergeräte notwendig. Umsetzen lässt sich das mit einer zonenbasierten Architektur.(Bild: Fraunhofer IPMS)
Für komplexe vernetzte Fahrzeuge sind unterschiedliche Steuergeräte notwendig. Umsetzen lässt sich das mit einer zonenbasierten Architektur.
(Bild: Fraunhofer IPMS)

Im Forschungsprojekt „CECAS“ wird eine Automotive-Supercomputing-Plattform für das automatisierte Fahren entwickelt. Das Konsortium entwirft dazu Prozessoren, Schnittstellen und Systemarchitekturen. Das Fraunhofer IPMS arbeitet bei der Fahrzeugvernetzung zur Definition der Anforderungen an das Gesamtsystem und bringt sein Wissen bei der Ethernet-TSN-Kommunikationsnetze ein. Außerdem entwirft und analysiert das Institut neue TSN-Vernetzungstechnologien mit Datenraten bis 50 GBit/s und entwickelt automotive Kommunikationscontroller für den Einsatz in ASIC und FPGA Systemen.

„Die Entwicklung neuer Netzwerkarchitekturen und zugehöriger Komponenten, die den enormen Anforderungen an Rechenleistung, Bandbreite und Komplexität skalierbar gerecht werden, trägt entscheidend zur Zukunftsfähigkeit der deutschen Automobilindustrie bei“, sagt Dr. Frank Deicke, Division Direktor Data Communication and Computing am Fraunhofer IPMS. „Das Fraunhofer IPMS unterstützt mit seiner Expertise in Automotive Ethernet TSN in verschiedenen Forschungsprojekten, in denen TSN-Komponenten für zukünftige Ansprüche entwickelt werden.“

(ID:49609713)

Jetzt Newsletter abonnieren

Verpassen Sie nicht unsere besten Inhalte

Mit Klick auf „Newsletter abonnieren“ erkläre ich mich mit der Verarbeitung und Nutzung meiner Daten gemäß Einwilligungserklärung (bitte aufklappen für Details) einverstanden und akzeptiere die Nutzungsbedingungen. Weitere Informationen finde ich in unserer Datenschutzerklärung. Die Einwilligungserklärung bezieht sich u. a. auf die Zusendung von redaktionellen Newslettern per E-Mail und auf den Datenabgleich zu Marketingzwecken mit ausgewählten Werbepartnern (z. B. LinkedIn, Google, Meta).

Aufklappen für Details zu Ihrer Einwilligung

Weiterführende Inhalte