Automotive Communication Systems
Aktuelle automotive Kommunikationssysteme verlangen nach immer höheren Datenraten um den Performanceanforderungen aller Applikationen, wie beispielsweise Fahrerassistenz, Sicherheit und Komfort, gerecht zu werden. Im Kontext automatisierter Fahrfunktionen müssen redundante Kommunikationssysteme hohe Datenraten zur Verfügung stellen um den notwendigen Informationsausstausch der Fahrzeugsensoren und der entsprechenden Evaluations- und Entscheidungseinheiten zu gewährleisten, auch wenn Teile des Systems ausfallen. Zusätzlich soll das System seinen Ist-Zustand konstant überprüfen und jede Form der Abnutzung in angemessener Zeit melden um Fehlfunktionen zu vermeiden.
Die stetig steigende Anzahl an Sensoren und ebenso kontinuierlich steigende Datenrate der Applikationen innerhalb der Fahrzeuge verlangen ein neues Nutzungskonzept der internen BUS Systeme. Verschiedene Ansätze wurden bisher entwickelt, aufbauend auf LIN, CAN, FlexRay, MOST, LVDS und Automotive-Ethernet. Allen ist gemein, dass sie die massive Vernetzung der Sensoren unterstützen und der damit verbunden Erhöhung der Bandbreitennutzung gerecht werden sollen. LIN, CAN und FlexRay unterstützen Übertragungen mit begrenzten Datenraten in einem überaus ökonomischen Rahmen. Lösungen die auf MOST, LVDS und Automotive Ethernet aufbauen wiederum bieten höhere Datenraten, benötigen jedoch erweiterte Infrastrukturen und bringen somit erhöhte Kosten mit sich. Die derzeitigen Tätigkeiten in Forschung und Entwicklung arbeiten an Implementierungen eines neuen Bus Systems, das eine Brücke zu den bereits existierenden Systemen CAN und FlexRay baut aber ebenso neue Implementierungen integriert um höhere Datenraten zu ermöglichen und gleichzeitig Kosten gering zu halten.
Im Fokus dieses Forschungsprojekts im Bereich des autonomen Fahrens liegt OFDM und ob mittels dieser Technologie die Anforderungen hinsichtlich technischer Machbarkeit, Sicherheit, Ökonomie und auch Ökologie erfüllt werden könne. In diesem Themenfeld werden Bereiche, Ansätze und Perspektiven durchdacht und getestet:
- Simulation und Implementation von Sende- und Empfangseinheiten und/oder kombinierten Einheiten mittels Simulationssoftware wie Simulink und Software Defined Radio Geräten von z.B. NI
- Simulation und Entwicklung von Analogeingangsschaltungen für ADC/DAC Schaltungsketten
- Kanalmodellierung, Simulation und Messung der Kanalparameter
- Test von Filter Bank Multi Carrier (FBMC - eine Abwandlung von OFDM) und vergleich dessen zu OFDM
- Untersuchung von Vermittlungsmechanismen zur Implementierung von Kanalzugriffsprozeduren
- Synchronisationsmethoden für Point-to-Point und Point-to-Multipoint
Diese Ansätze dienen im Projekt folgenden Zielen:
- Erarbeitung eines universellen, robusten und verlässlichen Kommunikationssystems im automotiven Umfeld: Kabelgebunden mit OFDM/FBMC, kostengünstig, sicher und ökologisch vertretbar
- Entwicklung an einem Standard für ein solches System