Erhöhung der Robustheit von hybriden FlexRay-Netzwerken durch Erkennung und Eingrenzung von Laufzeitfehlern

Abstract:
An die In-Vehicle-Kommunikation im Fahrzeug werden steigende Anforderungen an Robustheit und Datenraten gestellt. Durch die Entwicklung von x-by-wire-Systemen, wie drive-by-wire oder steer-by-wire, muss die Funktion der Netzwerkkommunikation zu jeder Zeit gewährleistet sein, um die Sicherheit der Insassen sicherzustellen. In diesem Beitrag analysieren wir die Auswirkungen von drei Fehlerszenarien und geben eine Guardian Lösung zur Detektion und zur Eindämmung der Fehler an. Die angesprochenen Fehlerfälle sind ein Resetting Leading Coldstart Node (RLCN), eine Deaf Coldstart Node (DCN) und der Babbling Idiot (BI). Das FlexRay-Konsortium gibt vorläufige Spezifikationen zum Local Bus Guardian (BG) und den Central Bus Guardian (CBG) an. Da aber der Local BG nicht alle Fehlerfälle detektieren kann und keine Implementierung eines CBG bekannt ist, haben wir Detektoren für diese speziellen Fehlerfälle entwickelt. Um die Robustheit durch Laufzeitfehlererkennung und Eindämmung zu erhöhen, wurden die Detektoren als Teil eines existierenden VHDL-Frameworks, für eine FPGA Implementierung, entwickelt und simuliert. Die zusätzlichen Kosten wurden anhand der Ergebnisse der Synthese für die gegebene Umgebung ermittelt.