Einführung

Elektrische Komponenten in Fahrzeugen wurden erstmals im Jahr 1915 eingeführt, als Ford Motor Co. elektrische Lichter und ein elektrisches Horn in seinem Modell T-Automobil eingeführt. Seitdem nimmt die Abhängigkeit von elektrischen und elektronischen Systemen in Automobilen stetig zu. Die anfänglichen Systeme waren in der Regel lokal und unabhängig – ein Schalter, der die direkt an die Batterie angeschlossenen Scheinwerfer steuerte, oder ein Relais, das einen monotonen Lautsprecher steuerte.

Mit der Weiterentwicklung der Architekturen haben sich auch die Mechanismen weiterentwickelt, durch die verschiedene Subsysteme innerhalb des Fahrzeugs kommunizieren. Da das Fahrzeug beispielsweise reduziertes Umgebungslicht außerhalb des Fahrzeugs erkennt, aktiviert es möglicherweise automatisch die Scheinwerfer, aber das ist noch nicht alles. Es würde wahrscheinlich die Helligkeitsniveaus auf allen Displays anpassen, den Weißabgleich aller Kameras optimieren, den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug erhöhen und den Bremsmodulen mehr Gewicht verleihen, um ein sichereres Fahrerlebnis zu schaffen.

Mit dem Streben nach autonomen Fahrzeugen steigt der Kommunikationsaufwand, um sicher und in Echtzeit wie möglich zu sein. Diese Herausforderung wird nur noch dadurch verschärft, dass die Menge der gesendeten und empfangenen Daten nicht mehr in Hunderten Kilobits pro Sekunde, sondern in Dutzenden Gigabits pro Sekunde liegt.

In diesem Dokument werden vier Kommunikationsprotokolle für die Automobilindustrie untersucht: Ethernet, FPD-Link-™ Technologie (ein proprietäres Automobil-Serializer/Deserializer (SerDes)-Protokoll), CAN-Bus und PCIe-Bus. Sie zeigen die Kernnuancen jeder Technologie und bieten Beispiele und Funktionen, bei denen diese Technologien moderne ADAS-Architekturen (Automobil-Fahrerassistenzsysteme) unterstützen, wie dargestellt in Abbildung 1.