Effiziente regelbasierte CAN-Ethernet Gateways im Automotivebereich

Abstract

Im Automotivebereich werden häufig Feldbusse wie der CAN-Bus verwendet, die über ein zentrales Gateway miteinander verbunden sind. Alternativ dazu könnten mehrere CAN-Ethernet Gateways diese CAN-Busse über einen Ethernet-Backbone verbinden. So ist es möglich, vorhandene CAN-Steuergeräte an einem Ethernet-Backbone weiter zu verwenden. Ein solches CAN-Ethernet Gateway wird entwickelt, iterativ optimiert und im Hinblick auf seine Effizienz mit alternativen Gateways verglichen. Um die Ausführungsdauer klein zu halten, wird zusätzlich ein Code Generator entwickelt, der die Konfiguration (Regelwerk) einliest und daraus einen minimalistischen Gateway-Quellcode erstellt. Eine Validierung im Prototypenfahrzeug liefert Messergebnisse aus dem realen Einsatz und belegt die Funktionstüchtigkeit. Es wird gezeigt, dass die Übertragung eines CAN-Frames über Ethernet von einem zu einem anderen CAN-Bus mit der gleichen Effizienz möglich ist wie mit einem zentralen CAN-Gateway.

In the automotive sector, fieldbuses like the CAN bus are often used and interconnected via a central gateway. Alternatively, several CAN-Ethernet gateways could connect CAN buses via an Ethernet backbone. Such a CAN-Ethernet gateway is developed, iteratively optimized and compared with alternative gateways for its efficiency. To keep the execution time small, a code generator is also developed that reads the configuration (rules) and creates a minimal gateway source code. The validation in the prototype vehicle provides test results from the real enviroment and prove the operational capability. It is shown that the transmission of a CAN frame from one CAN bus to the other via Ethernet is possible with the same efficiency as via central CAN gateway.