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Automotive Electronics Dem Ringbruch und anderen Fehlern im MOST-Bus auf der Spur

| Redakteur: Thomas Kuther

Treten Fehler im Kfz-Multimedia-Bussystem MOST auf, gibt es verschiedene Diagnosemöglichkeiten. Wir verraten Ihnen die besonderheiten und erklären, worauf es dabei ankommt.

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Da MOST auf einer Ringtopologie basiert, gibt es zahlreiche Fehlermöglichkeiten. Typische Fehler bei der optischen Übertragung sind die plötzliche Signalunterbrechung (Sudden Signal Off, SSO), die kritische Unterbrechung (Critical Unlock, CU) und der Ringbruch. Im Falle eines Ringbruchs ist keine Kommunikation mehr möglich. SSO und CU können die Signalübertragung erheblich stören.

Wenn keine zuverlässige MOST-Kommunikation möglich ist, müssen Tests wie die Ringbruch-Diagnose (RBD) getriggert und die Ergebnisse danach entsprechend erfasst werden. Schon bei MOST25, der ersten Generation des Kfz-Multimedia-Bussystems, gab es drei allgemeine Konzepte, einen unterbrochenen Ring zu analysieren:

  • Die Ringbruch-Diagnose läuft bei jedem Start ab,
  • die Ringbruch-Diagnose läuft bei der ersten Verbindung mit der Stromversorgung,
  • die Ringbruch-Diagnose läuft über eine zusätzliche elektrische Leitung.

Die Ringbruch-Diagnose läuft bei jedem Start ab

In diesem Fall startet jedes Gerät im Ring bei jedem Systemstart im RBD-Modus. Der Vorteil ist, dass für diese Lösung keine zusätzliche Hardware notwendig ist, lediglich die Software muss mit relativ geringem Aufwand konfiguriert werden. Ein gravierender Nachteil ist jedoch, dass das gesamte System jedes Mal im RBD-Modus läuft und das Ergebnis entsprechend jedes Mal nur jeweils eine Unterbrechung aufzeigen kann. Wenn also mehrere Störungen im System vorhanden sind, so muss die gesamte Testprozedur nach der Beseitigung des gefundenen Fehlers wiederholt werden – und zwar so lange, bis die Kommunikation wieder stabil ist. Darüber hinaus liefert dieses Konzept keine Information, wenn ein Gerät überhaupt nicht läuft – zum Beispiel ob ein elektrischer Defekt die Ursache ist oder ob der optische Leiter zwischen zwei Geräten unterbrochen ist.

RBD bei der ersten Verbindung mit der Stromversorgung

Für dieses Konzept muss die Hardware detektieren können, ob die Stromversorgung für mehr als 30 s unterbrochen war. Nur dann läuft das System im RBD-Modus an. Diese Lösung hat den Vorteil, dass im Gegensatz zur ersten Lösung kein Zeitverlust beim regulären Systemstart auftritt. Nachteilig ist allerdings, dass ebenso wie im ersten Fall pro Testlauf nur ein Fehler gefunden werden kann. Zudem ist auch bei diesem Konzept keine Schlussfolgerung auf das elektrische Funktionieren eines Gerätes möglich. Um die erste Verbindung mit dem Stromnetz zu detektieren, ist darüber hinaus zusätzliche Logik in das Hardware-Design zu integrieren. Zum Triggern des Tests muss die Stromzufuhr für alle MOST-Geräte gleichzeitig unterbrochen und wieder verbunden werden, etwa indem die Batterie abgeklemmt und dann wieder angeschlossen wird.

Ringbruch-Diagnose über eine zusätzliche elektrische Leitung

Bei diesem dritten Konzept wird die Ringbruch-Diagnose durch ein Signal auf einer so genannten ECL (Electronic Control Line) getriggert. Diese optionale, von der MOST Cooperation (MOSTCO) entwickelte Spezifikation stellt Mechanismen bereit, diverse Tests zu triggern und die Ergebnisse zu erfassen. Zusätzlich zum Triggern des Tests können die Ergebnisse über die ECL aufgenommen werden. Der entscheidende Vorteil dieses Konzepts ist, dass die Testergebnisse jedes einzelnen Gerätes bei nur einem Testlauf verfügbar sind. Neben dem optischen Testergebnis werden auch Informationen über das elektrische Funktionieren geliefert. Über diese Ergebnisse hinaus kann die ECL auch zum „Aufwecken“ des Systems oder für andere Tests und Diagnosen genutzt werden. Ein Nachteil ist jedoch, dass diese zusätzliche Hard- und Software entsprechend den Erfordernissen und den restriktiven Timinganforderungen sehr komplex sein kann. Zudem ist das Testen und das Integrieren des gesamten Systems grundsätzliche eine zusätzliche Herausforderung.

Aufwendige Diagnose auf dem MOST-Ring via ECL

Die ECL bietet die Möglichkeit, eine komplexe und aufwendige Diagnose auf dem MOST-Ring laufen zu lassen, selbst wenn die normale MOST-Kommunikation aufgund eines Fehlers im System nicht möglich ist. In der Vergangenheit wurde das ECL-Konzept von den OEMs auf verschiedene Arten realisiert. Für MOST 3Vx hat die MOSTCO-Arbeitsgruppe „Diagnosis Adaptation“ eine optionale Spezifikation herausgegeben, die eine Lösung beschreibt. Die zugrunde liegende Idee ist, einen „Initiator“ im System zu haben, um einen Test auf allen verbundenen Geräten über die ECL zu triggern. Ist ein Gerät im „Sleep“-Modus, muss es „aufgeweckt“ werden, weil sonst das optische Signal unterbrochen werden könnte. Nachdem der Test abgelaufen ist, hat jeder „Participant“ einen definierten Zeitschlitz, um seine Ergebnisse zu senden. Die Spezifikation liefert die Hardwareanforderungen, das proprietäre Protokoll, und enthält ein grobes Softwaredesign in der letzten Veröffentlichung der „Electrical Control Line Specification Rev 1.1“.

Die ECL selbst ist eine Eindrahtleitung. Die physikalischen Anforderungen sind so definiert, dass die Realisierung als diskreter Schaltkreis möglich ist, oder, dass stattdessen ein LIN-ähnlicher Transceiver eingesetzt werden kann. Im Falle des Einsatzes eines LIN-artigen Transceivers ist es wichtig, sich der Dauer von Low-Level-Signalen innerhalb des Protokolls bewusst zu sein.

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