Automobil-Elektronik

Die Kommunikations-Infrastruktur moderner Automotive-Systeme

| Autor / Redakteur: Rick Zarr * / Thomas Kuther

Serialisieren und Signalaufbereitung für den Datentransport

Eine typische FPD-Link-III-Anwendung: Die Videodaten werden vom DS90UB913Q serialisiert, über ein Twisted-Pair-Kabel transportiert und anschließend für die Bildschirmanzeige im DS90UB14Q deserialisiert. Ohne zusätzliche Kabel stehen zudem ein I²C-Rückkanal und GPIOs zur Verfügung.
Eine typische FPD-Link-III-Anwendung: Die Videodaten werden vom DS90UB913Q serialisiert, über ein Twisted-Pair-Kabel transportiert und anschließend für die Bildschirmanzeige im DS90UB14Q deserialisiert. Ohne zusätzliche Kabel stehen zudem ein I²C-Rückkanal und GPIOs zur Verfügung. (Bild: Texas Instruments)

Eine Lösung für die wachsende Auflösung und Anzahl der Displays besteht darin, die digitalen Daten zu serialisieren und durch Signalaufbereitung dafür zu sorgen, dass für den Transport der digitalen Videosignale an das LCD kostengünstige Automotive-Kabel verwendet werden können. Häufig wird außerdem ein Rückkanal benötigt, über den auf denselben Leitungen Informationen über Touchscreen- oder Schalterbetätigungen an den Infotainment- oder Navigationscomputer gegeben werden können.

Produkte wie beispielsweise die FPD Link III-Bausteine von Texas Instruments können einerseits Videodaten serialisieren und an ein hochauflösendes Display übertragen und stellen andererseits einen I²C-Rückkanal für Steuerungsinformationen bereit. Designer benötigen somit nur noch ein Twisted-Pair-Kabel für Daten und Steuerung (Bild).

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Die Zukunft bringt noch mehr Daten

Die Bereiche Telematik und Sicherheit lassen die Datenmengen, die in Automobilen übertragen werden müssen, weiter anschwellen. Projekte wie etwa Vision Zero, aber auch die Automobilhersteller wollen in den Autos (und auf den Fahrwegen) vermehrt Technologie einsetzen, um die Zahl der schweren oder tödlichen Verkehrsunfälle auf null zu reduzieren. Einige streben hierfür das Jahr 2020 an.

Um dieses hoch gesteckte Ziel zu erreichen, benötigen Kraftfahrzeuge sowohl mehr Rechenleistung als auch Sensoren und Kameras, um die Fehlbarkeit des Fahrers vorherzusagen. Unter anderem geht es um Kameras für Spurhalteassistenten, Radarsysteme vorn, an den Seiten und hinten, Straßenzustands-Sensoren zur Detektierung von Eis und Schnee sowie vorausblickende Infrarotsysteme, um auch bei Nebel und Rauch sehen zu können. Alle diese Datenquellen bewirken, dass der Bandbreitenbedarf der Busstrukturen im Automotive-Bereich drastisch ansteigt.

Netz von Hochgeschwindigkeits-Datenverbindungen

Was einst eine Kombination aus einfachen Stromversorgungs-Leitungen und Schaltern war, ist mittlerweile zu einem komplexen Netz von Hochgeschwindigkeits-Datenverbindungen geworden. Mit zunehmender Weiterentwicklung der Fahrzeuge wird immer mehr Technologie ins Spiel gebracht, um einerseits für Sicherheit und Komfort zu sorgen und andererseits neue, autonome Funktionen (z. B. selbsttätiges Einparken und Kollisionsvermeidung) möglich zu machen.

Da die wachsende Zahl der Datenquellen den Bandbreitenbedarf weiter ansteigen lassen wird, sind die Kfz-Hersteller in der Pflicht, die Bordnetzwerke der Fahrzeuge aufzurüsten, ohne dass das Gewicht zunimmt. Ethernet-Varianten und die Wi-Fi-Technik (802.11) finden ebenso wie autonome aktive Sicherheitssysteme bereits Eingang in moderne Kraftfahrzeuge. Es ist nur noch eine Frage der Zeit, bis diese Funktionen in die Serienausstattung übernommen werden und so allgegenwärtig sind wie der Airbag.

* Rick Zarr widmet sich als Technologe bei Texas Instruments schwerpunktmäßig der Technik für Hochgeschwindigkeits-Signal- und Datenpfade.

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