Wie sich via MOST Infotainment und Fahrerassistenzsysteme im Auto verbinden lassen

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Die Suche nach der geeigneten Netzwerktechnologie

Betrachtet man die klassischen Domänen der Elektrik/Elektronik-Architektur im Fahrzeug (Bild 1), wird schnell klar, dass mit der Einführung von Assistenzsystemen eine neue, bisher nicht existente Domäne geschaffen werden muss. Und sofort stellt sich die Frage, welche Netzwerk-Technologie wohl für eben jene neue Domäne geeignet ist.

Kann eine der heute existierenden Technologien — CAN, FlexRay, LIN oder MOST — die anstehenden Aufgaben bewältigen? Oder bedarf es eines erneuten Kraftaktes, eine bisher im Fahrzeug noch nicht etablierte Technologie einzuführen? Die Antwort ist Nein: Man braucht nichts grundlegend Neues, denn MOST eignet sich durchaus auch bestens für Fahrerassistenzsysteme.

Mit MOST bereits auf der Überholspur

Wie bereits erwähnt, sind die Analogien in den Aufgabenstellungen für Infotainment und Fahrerassistenz beträchtlich – wenn auch im Detail verschieden. Das gilt insbesondere auf der Vernetzungsebene. Das MOST-Netzwerk von heute mit seinen drei Geschwindigkeitsstufen 25, 50 und 150 MBit/s und optischem wie ungeschirmtem elektrischen Physical Layer wurde optimiert für Infotainment-Anwendungen.

Für den Einsatz von MOST in Assistenzanwendungen müssen einige Details geändert werden — aber eben nur Details: Beispielsweise ist die kostenoptimale Ring-Architektur — millionenfach verbaut in Infotainment-Systemen europäischer und asiatischer Hersteller — nicht für alle Belange der Sensor- und Assistenz-Vernetzung optimiert. Das Grundprinzip jedoch steht felsenfest: In Form von ausreichend hoher Bandbreite bei vertretbaren Kosten, guter Robustheit im Fahrzeug (nachgewiesen in rund 100 Modellen mit MOST bei 10 Jahren Felderfahrung) und einer tragfähigen Grundstruktur für die Vereinheitlichung von Applikations-Schnittstellen. Und die Details, die noch zu ändern sind, sind überschaubar.

MOST verbindet Steuergeräte für den Informationsaustausch

Ein geeignetes funktionales Systemmodell liefert – wie beim Infotainment MOST — eine Methode zur Handhabung des Gesamtfahrerassistenzsystems. Besonderes Augenmerk gilt dabei der Durchgängigkeit des Verfahrens bis zur Hardware-Umsetzung. Die Funktionen werden, analog zur Infotainment-Welt auch, auf Steuergeräten umgesetzt. Und Steuergeräte werden durch MOST verbunden, um den Informationsaustausch zwischen Funktionseinheiten zu ermöglichen. Das funktionale Systemmodell wird ohne Bruch auf die Kommunikationsebene umgesetzt, und dabei wird auf die folgenden für Fahrerassistenzsysteme relevanten technischen Eigenschaften eingegangen:

• Übertragung von unterschiedlichen Datentypen: z. B. Objektlisten, Steuergeräte-Parameter, Videodaten, Sensordaten, Echtzeitdaten auf den unterschiedlichen Fusionierungsebenen.
• Parallele Übertragung in unterschiedlichen Datenkanälen über eine Netzwerkverbindung: Befehlskanal, Streaming-Kanal, Paketkanal.
• Synchronisation von Geräten über das Netzwerk und Zeitstempel: z.B. Synchronisation von Kameras und Sensoren.
• Steuerung von Geräten über das Netzwerk: z.B. Fernsteuerung von Kameras.
• Unterstützung der unterschiedlichen Strategien zur Sensordatenfusion: dezentrale und zentrale Sensordatenfusion sowie Mischformen.
• Variable Topologie und Cluster-Bildung zur Umsetzung von Redundanzstrategien: Ring, Stern, Daisy-Chain, Doppelring und Mischformen.
• Variabler Physical Layer: elektrisch und optisch.

Die neueste Generation von MOST – MOST150 – erfüllt bereits weitestgehend all diese Anforderungen (Bild 2). Und wie bei den Infotainment-Systemen auch, kann das funktionale Systemmodell auch zur geräteinternen Kommunikation eingesetzt werden, so dass es für die Applikationen keine Rolle spielt, ob der Kommunikationspartner in demselben Steuergerät sitzt oder über das Netzwerk angebunden ist. Die Unterstützung verschiedener Netzwerk-Topologien — neben dem Ring jetzt auch Stern, und Daisy-Chain — sowie die große Flexibilität beim physikalischen Übertragungsmedium — neben dem EMV-Champion Kunststoff-Lichtwellenleiter auch verschiedene Varianten der elektrischen Übertragung — ist eine Grundvoraussetzung, welche bereits erfüllt ist. Das einzige, was, je nach Grad der Sicherheitsrelevanz der einen oder anderen Applikation noch hinzuzufügen ist, ist ein entsprechender Sicherheits-Software-Layer, da dieser bisher im Infotainment Bereich nicht benötigt wurde. Aber auch die Umsetzbarkeit ist schon durch entsprechende Studien in Zusammenarbeit mit dem TÜV nachgewiesen, an Details wird bereits gefeilt.

MOST verbindet „rote“ und „blaue“ Bereiche

Und als weiteres Schmankerl bietet der Einsatz von MOST in den beiden Domänen Infotainment (in der Fachwelt zuweilen in Anlehnung an das rote Licht des MOST-Netzwerkes als „roter Bereich“ bezeichnet) sowie Fahrerassistenz (im Fachjargon „blauer Bereich“) eine Koppelung der beiden doch recht ähnlichen Domänen.

*Harald Schöpp ist Vice President Marketing für Automotive Information Systems, Dr. Bernd Sostawa ist Director Business Development für Automotive Information Systems bei SMSC Europe in Karlsruhe.

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