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Power-over-Ethernet für die Automobilindustrie

Koordinator

Frank Ellinger/Florian Protze
TU Dresden

Projektpartner

TU Dresden
TU Dresden
PSN:Analoge & Mixed-Signal ICs, admin. KoordinationHPSN:Digitale ICs, System-On-Chip-Design
Bosch Group
Bosch Group
Analoge ICs in Hochvolttechnolgie
Teleconnect
Teleconnect
PCB-/FPGA-Design Systemintegration

Kontakt

Entwicklung eines echtzeitfähigen, automobilkonformen Ethernetbussystems basierend auf einer ungeschirmten Zweidrahtleitung mit Energieübertragung bei bis zu 48V.

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Problemstellung & Stand der Technik

Echtzeitfähige, hochauflösende Sensoren, Aktoren und Steuereinheiten bilden die Grundlage für zukünftige Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) und das autonome Fahren. Die Vernetzung mit geringer Latenz im μs-Bereich sowie Datenraten von 100 Mbit/s bis 1000 Mbit/s sind hierfür nötig. Aufgrund der stetig wachsenden Zahl von Sensoren und Aktoren wird diese Vernetzung immer aufwendiger.
Mit einem Netzwerk, dass neben echtzeitfähiger Datenübertragung auch Energie übertragen kann, werden enorme Kosten gespart, da nur noch ein Kupferaderpaar benötigt wird. Die Schwierigkeit besteht darin, dass die zusätzliche Störquelle der Energieübertragung als Differenzsignal vorliegt und die Signalqualität verschlechtert.

Technische Ziele & Lösungen

Die Verwendung komplexerer Vorwärtsfehlerkorrekturen um diese Störquelle zu kompensieren sind mit höherer Latenz verbunden und soll vermieden werden. Mithilfe adaptiver Filter und intelligenten Analogschaltungen sollen Einflüsse der Energieübertragung systematisch minimiert werden. Somit kann die Minimierung der Latenz von automobilkonformen Ethernets auf Zweidrahtleitung bei gleichzeitiger Energieübertragung erreicht werden.

Innovationen & Ergebnisse

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Markt und sozialer Einfluss

Durch die enorme Einsparung von kostenintensiver Verkabelung können auch günstige Fahrzeuge von den Vorteilen durch Assistenzsysteme, die echtzeitfähige Sensoren und Aktuatoren benötigen, profitieren.

Projektübergreifende Kooperation

Know-How Austausch: fast carnet (Ethernet-PHY, Entwicklung adaptiver Filter), fast synchro (Entwicklung in Hochvolttechnologie)
Profitieren von fast access: Technologiezugang Globalfoundries SLP 28nm

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