Technologieverkenning
Werkpakket 1:
Literatuur studie: Dit werkpakket bevat de inleidende activiteiten.
Deze zullen o.a. bestaan uit:
- studie van de FlexRay Protocol Specification V2.1. Als resultaat worden een cursus, een samenvatting en een powerpoint presentatie verwacht.
- studie van bestaande FlexRay hardware. Een lijst van bestaande microprocessoren en development kits wordt opgesteld. Er wordt een vergelijkende tabel opgesteld van de kenmerken zoals vermeld door de fabrikanten.
- Er wordt een marktstudie gedaan van de bestaande toepassingen van FlexRay (bijvoorbeeld: volgens planning zal BMW de X5 uitbrengen in 2006, waarin al enig gebruikt gemaakt wordt van FlexRay. Volledige introductie van FlexRay wordt verwacht in 2008).
Werkpakket 2:
Dit werkpakket richt zich op één netwerknode. We zullen een aantal development kits en add-on cards bestuderen.
Dit werkpakket is dus een toegepaste technologieverkenning. De bedoeling is om nieuwe development kits op te sporen en ze uit te testen.
Een voorbeeld van zo een development kit is de FLXRAYIPMFR4200 : Generic FlexRay™ Daughter Card (FRDC) vanFreescale. De Freescale MFR4200 is de eerste FlexRay processor die in productie gegaan is.Een ander voorbeeld is het FlexEntry dev board van TZM.
Daar de toepassing van FlexRay nog in de kinderschoenen staat, zijn er momenteel slechts weinig development kits beschikbaar. Eén van de werkzaamheden van dit werkpakket zal dan ook het opstellen zijn van een lijst van deze kits.
Elke fabrikant van microprocessoren heeft zijn eigen processor en development kit. Er zal een vergelijking gemaakt worden van het gebruiksgemak en de kwaliteit van de verschillende kits.
Er wordt ook gedacht aan het testen van througput, latency, jitter,… .
Bij de meeste development kits wordt ook een library (over het algemeen geschreven in de C programmeertaal) met een aantal voorbeeldprogramma’s bijgeleverd. We zullen een vergelijking maken van de kwaliteit van deze libraries en voorbeelden.
Ook de add-on cards voor het uitlezen van data op het netwerk door een pc zijn nog schaars.Een voorbeel is de FlexCard van Vector Informatik. Naargelang deze tools op de markt komen zal het project een doorlopende prijs-kwaliteit lijst bijhouden.
Werkpakket 3:
Opstellen van een netwerk:
Het is de bedoeling om in dit werkpakket de focus uit te breiden naar de samenwerking tussen verschillende netwerknodes. Er zal een een netwerk opgesteld worden , bestaande uit verschillende FlexRay nodes. Waarschijnlijk zullen hiervoor de development kits uit het voorgaande werkpakket gebruikt worden.
Door de development kits te programmeren kunnen verschillende scenario’s uitgevoerd worden. Hiermee wordt bedoeld: verschillende niveaus van belasting, verschillende evoluties van belasting, boodschappen die een snelle reaktie of een minder snelle reaktie vereisen, … .
Ook zal het mogelijk zijn een aantal verschillende topologieën en settings van configuratie-parameters uit te testen. Daar FlexRay een vrij grote flexibiliteit toelaat, is het opstellen van een FlexRay netwerk geen vanzelfsprekende zaak.
Het is de bedoeling dat er op dit netwerk verschillende FlexRay toepassingen aangesloten kunnen worden en dit op een redelijk eenvoudige manier.
Compatibiliteit: er wordt nagekeken of de verschillende processoren met elkaar kunnen samenwerken in één netwerk.
De samenwerking tussen betreffende bedrijven en de medewerkers van het project zou kunnen gebeuren door
- Het in gemeenschappelijk overleg opstellen van testscenario’s
- Het uitvoeren van deze testen door het project
- Het leveren van een testrapport aan het bedrijf.
Feasibility study:
De opgedane ervaring zal toegepast worden op een feasibility study waarbij een beperkte installatie zal uitgevoerd worden van een FlexRay netwerk in een bestaand voertuig. Hierbij wordt gedacht aan functionaliteit zoals het aansturen van lichten en ramen.
Er wordt dus een tweede FlexRay netwerk samengesteld, maar deze keer in de meer realistische omgeving van een personenwagen.
Deze omgeving biedt deelnemende bedrijven nog meer mogelijkheden om eigen applicaties uit te testen.
Werkpakket 4:
Visualisatie van data op FlexRay netwerk: Er wordt software geschreven die toelaat de data op een bestaand FlexRay netwerk visueel voor te stellen op een gewone pc met behulp van een FlexRay netwerk gateway zoals de Busdoctor van Decomsys of de FlexCard van Vector Informatik.
Met deze software kan de verandering van bepaalde boodschappen over de tijd grafisch voorgesteld worden. Hiervoor wordt er eerst een baseline vastgesteld. Dit is een snapshot alle boodschappen op het netwerk bijhoudt op een bepaald moment. Na een verandering op het netwerk wordt er weer bekeken welke data aanwezig. Daarna wordt getoond welke veranderingen er gebeurt zijn.
Werkpakket 5:
Op verzoek van bedrijven uit de gebruikerscommissie kunnen specifieke onderwerpen verder uitgediept worden onder de vorm van case studies.
Mogelijke case studies zijn:
- Een bedrijf zoals Teradyne maakt o.a. testapparatuur gebruikt door OEM’s om fouten op te sporen in nieuw geproduceerde wagen. Deze apparatuur is momenteel gericht op het opsporen van fouten in CAN-netwerken. Door het project kan hulp geboden worden voor de omschakeling van deze apparatuur naar het testen van FlexRay netwerken. Op beide netwerken die door het project worden opgebouwd kunnen de verschillende soorten fouten die opgespoord moeten worden, gegenereerd worden.
- EIA Electronics heeft een aantal produkten ( terminal en controle units voor tractoren, Combine controle modules voor de CNH CX Combine harvester) die aangesloten kunnen worden op een CAN netwerk. Het project kan onderzoeken welke FlexRay processors het meest geschikt zijn om de functionaliteit van deze produkten ook mogelijk te maken voor samenwerking met een FlexRay netwerk.
- AMIS ontwikkelt een transceiver voor Flexray en is geinteresseerd in alle requirements van de users opdat deze chip(s) zo goed mogelijk zouden voldoen aan de vereisten voor de netwerken die zij plannen. AMIS test uiteraard de eigen ICs maar het plan in het project om een Flexray netwerk simulatie te bouwen is zeer interessant voor dit bedrijf.
- LMS International ontwikkelt en commercializeert oplossingen (meetsystemen, analysesoftware, modelleringssoftware) voor het ontwerp en de engineeringoptimalisatie van mechanische structuren. De belangrijkste markt is deze van de ontwikkelingsafdelingen van de automobielsector (OEM + toeleveranciers = 60% v/d omzet). De voornaamste expertise situeert zich hierbij in de domeinen van akoestiek (binnen- en buitenlawaai), duurzaamheid, wendbaarheid en kinematica, trillingen.
Zeer belangrijk in dit aanbod is de mogelijheid om verschillende voertuigparameters op te meten samen met de designparameters (bvb. stuur- of remsignalen samen met beweging van de ophanging, motorstuursignalen en motorsnelheid samen met motortrillingen en afgestraald lawaai. Immers het analyseren, begrijpen en modelleren van de correlatie tussen de voertuig-gedrag en mechanische kwaliteit is essentieel om tot bevredigende oplossingen en ontwerpaanbevelingen te kunnen komen.
Gezien het steeds toenemend aandeel van electronische sturingen voor essentiele voertuigfuncties (thans reeds ABS, motorsturing, eventueel stuursignalen voor actieve ophanging, maar evoluerend naar een ver doorgedreven Drive-by-wire integratie in het voertuig), is het dus essentieel dat het LMS aanbod voor data-acquisitie en -analyse expliciet ondersteuning biedt voor het gelijktijdig opmeten, interpreteren en analyseren van voertuig-bussignalen samen met de trillinen, geluid en bewegingsparameters.
Er worden reeds experimenten uitgevoerd met CAN-bus signaalakwisitie en interpretatie, oa. in het afgelopen project HYBRID CAR (CAN-motorsnelheid) en het lopende project INDRIVE (CAN signalen voor ophanging). Maar gezien de grote evolutie op het vlak van Drive-by-wire, waarbij ook veiligheids-kritische parameters in prioriteit moeten verwerkt worden door geavanceerde bussystemen zoals Flexray, is de studie van het Flexray bus-systeem, de impact (en opportuniteit) ervan voor het meetgebeuren bij toepassing van LMS systemen en het realiseren van evaluatiecases thans een voorliggend thema. Het TETRA project FlexRay komt daarom op het juiste moment om LMS bij te staan deze stap te zetten en de technologie bij LMS binnen te brengen. LMS is geïnteresseerd in een evaluatiecase die verband houdt met (een onderdeel van) Drive-by-wire, waarbij een target-case dient gedefinieerd en opgemeten te worden. LMS zal hierbij zelf instaan voor het opmeten van parallelle signalen in verband met mechanische performantie, de correlatie hiervan met de FlexRay signalen is hierbij het doel. Aspecten zoals tijdssynchronisatie en dataintegriteit zijn hierbij van belang.
Technologieverspreiding:
Werkpakket 6: opleiding
Zoals al vermeld zal er een cursus worden opgesteld i.v.m. de FlexRay Protocol Specification. Ook voor het gebruik van de verschillende demo kits en het opstellen van een FlexRay netwerk, zal cursusmateriaal geproduceerd worden (tekst, demo-programma’s, oefeningen,…).
Werkpakket 7: verspreiding (disseminatie)
Van bij het begin van het project wordt er een website aangemaakt, die zal dienen als een belangrijk communicatie-middel naar de gebruikerscommissie.
Er zal ook deelgenomen worden aan workshops en beurzen die aansluiten bij het onderwerp.
In samenwerking met Flanders Drive, worden een aantal workshops (afhankelijk van de belangstelling) georganiseerd, waarop de resultaten van het project worden voorgesteld.
In het tweede semester organiseert de opleiding elektronica-ICT een aantal seminaries die passen in de master afstudeerrichting automotive ICT, en die opengesteld worden voor laatstejaarsstudenten van de associatie en voor alumni.
De opleiding zal meer aandacht besteden aan publicaties in relevante ICT tijdschriften.
Dit project zal daarin aan bod komen.
De hogeschool vraagt in maart 2006 een tweejarig Curriculum Development project aan i.v.m. automotive engineering, met 6 Europese partners. Er loopt reeds een Intensive Programme (IP): “New fuels and drive systems in vehicles” rond alternatieve brandstoffen in voertuigen, eveneens met Europese universiteiten. Dit academiejaar is het tweede projectjaar. In beide projecten is KdG de coördinator. Er zullen een aantal cursusmodules i.v.m. Flexray ontwikkeld en aangeboden worden, die ook door Europese studenten kunnen gevolgd worden.