Automotive Ethernet (BroadR-Reach®)erreicht bis zu 100 Mbit/s bidirektional:Dank der Ethernet-Technologie lässt sichdie Datenrate gegenüber dem CAN-Buswesentlich steigern, ohne dass sich diephysikalische Verkabelung grundsätzlichändern müsste. Über eine im Auto verlegtezweiadrige Leitung (UTP: UnshieldedTwisted Pair) können Daten mit bis zu100 Mbit/s bidirektional übertragenwerden. Das klassische abgeschirmteEthernet-Kabel erlaubt sogar bis zu1 Gbit/s, ist für den Einsatz im Fahrzeugaber zu schwer und zu teuer. Ethernetermöglicht eine grundsätzlich andereTopologie der Netze. Mithilfe von Switcheskönnen kaskadenartige Strukturen reali-siert werden. Somit wird der Weg vom Buszum Netzwerk im Fahrzeug geebnet.

Die heutigen Bandbreitenanforderungen im Fahrzeug, insbesondere im Infotainment- undFahrerassistenzumfeld, bringen die klassischen Fahrzeugbusse an die Grenze der Möglich-keiten. Ethernet könnte hier Abhilfe schaffen. IAV betrachtet Automotive Ethernet als einkommendes Vernetzungssystem in Fahrzeugen und baut gezielt Kompetenz auf. Ziel ist es,OEMs und Tier-1-Zulieferer beim Einsatz von Ethernet zu beraten, Spezifikationen für OEMszu erstellen und den Test sowie die Evaluierung im Fahrzeug zu begleiten.

Im „Testhaus Automotive Ethernet@IAV“ werden daher gezielt Steuergeräte via Ethernetvernetzt und die Ausbreitung der Signale und mögliche Störungen untersucht. Neben dem„Physical Layer“ steht auch der „Link Layer“ im Fokus und damit die Möglichkeit, mit AVB undTTE echtzeitfähig zu werden. Auf dem „Application Layer“ wird geprüft, ob die Infotainment-systeme in Premiumfahrzeugen sinnvoll mit Ethernet verknüpft werden können, da sie zumBeispiel hochperformante Datenkanäle für den WLAN-Hotspot oder mehrere paralleleAudio-Video-Streams im Fahrzeug zur Verfügung stellen müssen. Interessant ist die Eignungvon Automotive Ethernet auch für Fahrerassistenzsysteme, wobei Bilder und Videostreams von vier und mehr Kameras – einschließlich deren Stromversorgung (Power over Ethernet) –über dieses Netzwerk geleitet werden können.

Auch in der Vernetzungsarchitektur entstehen mit Ethernet als kaskadierbarem Netzwerkvöllig neue Möglichkeiten. Es geht um die optimale Topologie – also etwa um die Frage, wodie Gateways zum CAN-Bus und zu Flex Ray zu integrieren sind. Denn eines ist sicher: Selbstwenn Automotive Ethernet bald die Autos erobern sollte – die beiden anderen Bussystemewerden noch lange parallel dazu existieren.

Automotive Ethernet@IAVDer Fahrzeug-Bus gibt Gas

www.iav.com

Anwendungsentwicklung für Ethernet-kamerabasierte Fahrerassistenzsysteme• Entwicklung von Algorithmen, zum Beispiel für Nahfeld-Parkassistenz-systeme wie - TopView- Statistische und dynamische Objekterkennung

• Portierung auf typische Steuergeräte-Hardware• Integration in OEM-Serienfahrzeuge• Enge Kooperation mit Zulieferer Valeo

Anwendung Infotainment• Architekturberatung, Vorentwicklung und Test für die Verteilung von Medieninhalten im Auto zu allen Sitzplätzen

• Anwendung von IEEE-Standard-Protokollen (timetriggered, AVB, AVB 2.0) und entsprechender Bausteine (NICs und Switches)

• Prototypische Darstellung und Aufbau von Test- und Entwicklungssetups

Physical Layer Validierung für Standard Ethernet und BroadR-Reach®• Objektive Signalqualitätsbeurteilung für die Fast-Ethernet-Diagnose-Schnittstelle und die BroadR-Reach®-UTP-Vernetzung

• Compliance-Messungen bzw. Standortbestimmung für den Transmitter derEthernet-Schnittstellen in Steuergeräten und Gateways

• Validierung der Übertragungsqualität von Leitungen und Steckverbindungenmit TDR-Messungen und Spektralanalyse

Steuergeräteentwicklung für prototypische Anwendungen„UCUmr“ (Universal Controller Unit mid range)• Explizit für Fahrzeugvernetzungsaufgaben entwickeltes Steuergerät der UCU-Baureihe von IAV

• Multi-Bus-Interfaces:- CAN Interfaces (4 x Highspeed und/oder 1 x Lowspeed)- UTP (BroadReach®) Automotive Ethernet (4 x)- 10/100 Mbit Fast Ethernet/Diagnose (1 x)- Flexray (1 x)- LIN (1 x)

• Mehrprozessor-Architektur für Anwendungen als Fahrzeug-Gateway unterBerücksichtigung von ASIL-Anforderungen

IAV GmbHCarnotstraße 1 · 10587 Berlin

+49 351 8925-301

Änderungen vorbehalten, Stand: V 10/2013

Ethernet-kamerabasierte Objekterkennung für Parkassistenzsysteme

Anwendungen undKompetenzfelder bei IAV

Vernetzung der Sitzplätze im Fahrzeug für AV-Inhalte

BroadR-Reach® Live Signal bzw. Testmode 5 (oben),Testmode 1 (unten)

IAV-Entwicklung UCUmr mit Freescale Quoriva® MCUund Broadcom BroadR-Reach® Switch