ERIKA: Echtzeitkommunikation in Bordnetzen autonomer E-Fahrzeuge
Eine der zentralen Grundlagen für das autonome Fahren ist die Sicherstellung einer stabilen Echtzeitkommunikation der Fahrzeugsysteme. Das Forschungsprojekt ERIKA – Elektromobilität mit Redundanter Intelligenter Kommunikationsarchitektur – erprobt eine neue und innovative Kommunikationstechnologie auf ihre Einsatztauglichkeit im Fahrzeug.
Sollen in Zukunft komplett autonome elektrische Fahrzeuge zum Einsatz kommen, braucht es dafür eine sichere und stabile Echtzeitkommunikation der Fahrzeug-Steuergeräte. Die Datenkommunikationssysteme müssen jederzeit in der Lage sein, große Datenmengen im Fahrzeug empfangen, verarbeiten und senden zu können. Hier setzt das Forschungsprojekt ERIKA an: Verschiedene Partner aus Industrie und Forschung setzen bei der Suche nach einem neuartigen Übertragungssystem für autonome E-Fahrzeuge auf die Orthogonal Frequency Division Multiplexing-Technologie – kurz OFDM. Diese Technologie wird bisher vor allem in Bereichen wie 5G, VDSL, G.hn und WLAN erfolgreich eingesetzt und ist für seine Robustheit bei schwierigen, sich ständig wechselnden Umgebungsbedingungen bekannt.
Das ERIKA-Projekt verfolgt mit der OFDM-Technologie einen ganz neuen Ansatz: Sie kommt hier in einer definierten, konstanten Umgebung zum Einsatz und belohnt die Entwickler mit einer hohen Datenübertragungsrate und hoher spektraler Effizienz. Übertragen auf einen optimierten Übertragungskanal im E-Fahrzeug wird so eine hochleistungsfähige, robuste und flexible Datenübertragung ermöglicht. Der Clou: Mittels des OFDM-Modulationsverfahrens können verschiedene Signale auf einem Kanal gesendet werden bzw. die Daten werden nicht nur einspurig, sondern mehrspurig übertragen. Das Bordsystem gewinnt durch diese mehrspurige Datenautobahn deutlich an Flexibilität und Stabilität und die verschiedenen Datenpakete können auf diese Weise schnell, fehlerfrei und zuverlässig übertragen werden.
"Mit der OFDM Technologie machen wir die Fahrzeugarchitektur fit für die Zukunft. Statt jede Evolutionsstufe neu zu entwickeln ist OFDM beliebig skalierbar und ermöglicht vereinfachte Bordnetzstrukturen. Gleichzeitig ist es vielseitig einsetzbar und stellt damit eine wichtige Grundlage für zukünftige E/E-Architekturen dar", unterstreicht Christoph Arndt, ERIKA-Konsortialleiter
Datenautobahn im Fahrzeug
Die OFDM-Technologie garantiert sehr sichere, stabile und große Datenströme in Echtzeit und deren smarte Steuerung. Durch diese innovative Multiband-Technik werden Datentransfers im Gigabitbereich möglich, die für das autonome Fahren benötigt werden. Weiterhin lassen sich sicherheitskritische Prozesse, die Echtzeitkommunikation benötigen, verlässlich abbilden. Die Funktionalität des neuartigen Bordsystems untersuchen die Forscher von ERIKA in Praxistests im Labor und mit dem Versuchsfahrzeug. Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens sollen die enormen Potenziale dieser IKT-Übertragungstechnik ausloten und praxistaugliche Lösungen für die autonome E-Mobility aufzeigen
Das Forschungsprojekt ERIKA wird im Rahmen des Förderprogramms „IKT für Elektromobilität III“ vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) in der Projektlaufzeit (1. Januar 2019 – 30. Juni 2022) gefördert. Zum ERIKA-Projektkonsortium gehören die Partner Continental Automotive GmbH (Konsortialleiter), Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V., Forschungsinstitut für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren Stuttgart, Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG, Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Technische Universität Chemnitz, Verband der Automobilindustrie e.V. (VDA), NXP Semiconductors und die Technica Engineering GmbH.
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