David Manzano Barba Alberto Quinto Martínez

Introducción

Estado del arte

Protocolo X-by-wire

Conclusiones

Definición Nuevo protocolo de comunicaciones para buses de

datos en automóviles.

Objetivo: sustituir la parte mecánica del automóvil por ECU’s y buses de comunicación.

Desarrollado por el consorcio FlexRay entre 2000 y 2009.

Consorcio FlexRay

Clasificación de los buses de automoción: Non Safety-Critical vs Safety-Critical Event triggered vs Time triggered

Algunos buses de automoción: Bus LIN Bus CAN Bus MOST Bus FlexRay

Non Safety-Critical vs Safety-Critical (Según la SAE)

Event-triggered vs Time-triggered

Event-triggered: ▪ Orientado a eventos

▪ Transmisión asíncrona

▪ Prioridad de mensajes

Time-triggered: ▪ Latencia máxima del mensaje

▪ Acceso múltiple por división de tiempo (TDMA)

Bus LIN: Maestro-Esclavo

Velocidad de 20kbps

Bajo coste

Subred de una red CAN

Utilizado para aplicaciones no críticas

Suelen ser subredes de una red principal CAN para interconexión

Bus CAN: Desarrollado por Bosch (años 80) Event-triggered Prioridad en los mensajes No asegura una latencia máxima No es suficientemente determinista para utilizar

tecnologías X-by-wire

Bus Media Oriented Systems Transport (MOST):

Ofrece transmisiones de tipo Event triggered como Time triggered

Soporta aplicaciones de tipo infotainment

Velocidades de 25Mbps

Soporta navegación GPS, radio, audio y video.

Usa topología en anillo con múltiples anillos para obtener redundancia

Bus FlexRay:

Sincronización de los nodos vía una base de tiempos global

Latencia del mensaje garantizada Sistema tolerante a fallos Acceso al bus libre de colisiones Orientado a mensajes direccionando vía identificadores Sistema escalable y redundante mediante el soporte de

dos canales de comunicación Tasa de transmisión de 10 Mbps. (20Mbps si se usan los

dos canales sin redundancia).

Bus FlexRay: Basado en un ciclo determinístico Time Division

Multiple Access.

Se le suele llamar un protocolo Time Triggered.

Usa una partición del tiempo entre los diferentes nodos. Ciclo de 4 seg -> 4 nodos, cada nodo un segundo para transmitir cada 4 segundos

Composición nodo:

Micro controlador

Communication Controller

2 transceivers

Fuente de alimentación.

Arquitectura

Topologías de red básicas e híbridas

Linear passive bus Topología clásica con Active Stars

Trama física

Definición: Sustituye la parte mecánica del automóvil por un

sistema de control electrónico

Utiliza actuadores electromecánicos

Sistema de cableado

Tipos más destacados: Throttle-by-wire

Brake-by-wire

Steer-by-wire

Ventajas: Mejora en la seguridad

Mayor flexibilidad, mayor ergonomía

Mejora general en la conducción (estabilidad, dirección, frenada, aceleración, etc.)

Desventajas: Elevado coste

Fallada en el sistema más peligrosa

Menor sensibilidad en el regulador de gas