Ziel dieser Arbeit ist es, eine Bitübertragungsschicht für einen Sensor-Aktor-Bus im Kfz zu entwerfen. Die Randbedingungen lauten hierbei kostengünstige Realisierbarkeit bei hohen Stückzahlen, Standardisierbarkeit und gute Adaption an die Umweltbedingungen in Hinblick auf Störemissionen und Störfestigkeit. Bei dem Thema EMV stellt sich zuerst die Frage, ob die Datenübertragung elektrisch oder optisch erfolgen soll. Im Bereich der Sensor-Aktor-Kommunikation bietet die elektrische Datenübertragung Vorteile gegenüber der optischen. Die Gründe hierfür sind die höheren Kosten eines optischen Systems, die wesentlich aufwändigere Handhabung der Lichtwellenleiter beim Einbau in das Kfz sowie die höhere Temperaturbeständigkeit und die einfachere Realisierung von Y-Stellen der elektrischen Lösung. Ebenso können derzeit nur sehr geringe Energiemengen über optische Medien übertragen werden, so dass auch einfache Slave-Teilnehmer nicht ausreichend damit versorgt werden können. Das wesentlich bessere Störverhalten der optischen Übertragung wiegt diese Nachteile derzeit nicht auf. Die Untersuchung setzt bei der Taktrückgewinnung an, da die Präzision der Oszillatoren von den Umweltbedingungen (Temperatur, Vibration) abhängig ist und sehr starken Einfluss auf den Gesamtpreis hat. Um ein effizientes Protokoll verwenden zu können, ist es notwendig, kurze Zeiten zwischen dem Zugriff zweier verschiedener Teilnehmer zu ermöglichen. Die derzeit im Kfz eingesetzten Kommunikationssysteme UART, LIN oder CAN bieten nicht die Möglichkeit, kostengünstige Oszillatoren, für hohe Datenüber-tragungsraten zu verwenden. Zunächst wurde der Ansatz einer Bit-weisen Taktrückgewinnung wie bei der Manchester-Codierung verfolgt. Die Unterteilung eines Manchester-Symbols in zwei Sigalzustände erzeugt höhere Frequenzanteile im Leistungsdichtespektrum. Diese bedingen allerdings Nachteile bei der Störemission im Kfz. Hieraus entstand die Forderung nach einer NRZ-Codierung, bei welcher nach jedem Bit eine Synchronsation des Taktes möglich ist. Durch die Verwendung eines dritten Signalzustandes konnte eine Ternär-Codierung eingesetzt werden, welche eine Bit-weise Taktrückgewinnung ermöglicht. Die ternären Bustreiber wurden prototypisch durch zwei antiparallel verschaltete CAN-Transceiver realisiert. Vergleichsmessungen sowie die Bestimmung der Leistungsdichtespektren der Codierungen ergaben, dass das EMV-Verhalten der Ternär-Codierung nicht schlechter als das der NRZ- oder der Manchester-Codierung ist. Weiter wurde ein Ansatz entworfen, durch welchen die Kurzschlussfestigkeit einer der beiden Leitungen nach Fahrzeugmasse oder nach Batteriespannung ohne Verwendung von Übertragern ermöglicht werden kann. Diese Erweiterung hat allerdings negativen Einfluss auf die Taktabweichungstoleranz des Kommunikationsteilnehmers. Für die Realisierung der Bitübertragungsschicht gibt es mehrere Möglichkeiten die Einzelkomponenten zu integrieren. Diese hängen stark von der Marktdurchdringung, der Stückzahlentwicklung sowie den Strategien der Halbleiterhersteller ab. Wie bei anderen Kommunikationssystemen, welche in Serie verfügbar sind, wird der Grad der Integration einzelner Komponenten mit der Höhe der Stückzahlen steigen.
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Ziel dieser Arbeit ist es, eine Bitübertragungsschicht für einen Sensor-Aktor-Bus im Kfz zu entwerfen. Die Randbedingungen lauten hierbei kostengünstige Realisierbarkeit bei hohen Stückzahlen, Standardisierbarkeit und gute Adaption an die Umweltbedingungen in Hinblick auf Störemissionen und Störfestigkeit. Bei dem Thema EMV stellt sich zuerst die Frage, ob die Datenübertragung elektrisch oder optisch erfolgen soll. Im Bereich der Sensor-Aktor-Kommunikation bietet die elektrische Datenübertragung...
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