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4/2012 B 61060 · August 2012 · Einzelpreis 12,50 € · www.automobil-elektronik.de · iläum Das Jub feiern Sie mit Das Automotive-Magazin von all-electronics Tools Diagnosewerkzeuge für WWH-OBD: Umsetzung der neuen Anforderungen für OEMs und Zulieferer Seite 18 Fahrerassistenzsysteme Von E-Mobilität bis Fußgängerschutz: Neun Seiten Infos über neue Systeme und Komponenten Seite 24 Komponenten Steckverbinder für Elektro- und Hybridfahrzeuge der nächsten Generation Seite 44 Sicherheit für alle Fahrzeugklassen Interview mit Dr. Alois Seewald, Global Director R&D bei TRW Ke yn te n e 34 Tag ssio ne n 16 . Lu Fac ot d h e w k vo s un ig on m d sb g r Se erst Imp urg ess i e r Seite 14 ZF sollte drin sein. Denn unsere innovative Elektronik funktioniert – in Serie. www.zf.com Elektronik ist der Innovationsbringer Nummer eins im Automobil. Im Geschäftsfeld Electronic Systems sammelt sich deshalb das gebündelte Know-how des ZF Konzerns. Wir entwickeln und optimieren intelligente Sensoren, elektronische Steuergeräte und Schaltsysteme sowie Leistungselektronik für Anwendungen in Karosserie, Fahrwerk und Antriebsstrang. Und wir garantieren, dass alles in hoher Qualität und in Serie gefertigt wird. Antriebs- und Fahrwerktechnik Editorial Bremser auf dem Vormarsch E in entspannter Tagesausflug sollte es werden, die Fahrt mit Frau und Schwiegereltern nach Passau. War es zunächst auch – bis ein einheimischer Pkw fröhlich die Ampel ignorierte und schwungvoll von rechts in meine Straße jagte. Eine Vollbremsung verhinderte zwar Lack- und Blechschäden, allerdings wich die Farbe recht abrupt aus den Gesichtern meiner Passagiere und der Adrenalinspiegel erhöhte sich deutlich: Es war doch ziemlich knapp. Wenn ich in dem Augenblick gerade aufs Navi geblickt oder Richtung Donau geblinzelt hätte, wäre der Ausflug hier wohl unterbrochen worden. Für diese und ähnliche Situationen entwickeln die Hersteller allerdings elektronische Helferlein: Notbremsassistenten in verschiedenen Ausfertigungen halten den Wagen an, bevor es kracht, und entscheiden verblüffend präzise, wie stark das Steuergerät in die Eisen treten muss. Kurz vor dem Passauer BeinaheDr. Achim Leitner, Chefredakteur AUTOMOBIL-ELEKTRONIK Crash hatte ich mit etlichen Branchenkollegen die Gelegenheit, das AEB (Autonomous Emergency Braking) bei TRW im Wortsinn selbst zu erfahren, sowie eine Vielzahl weiterer Sicherheitsassistenten zu testen: Alfred Vollmer berichtet davon auf Seite 28 (siehe auch das Interview auf Seite 14 und die Beiträge auf Seite 24 und 32). Dass derlei Systeme tatsächlich in großen Stückzahlen in Serie gehen, verdanken wir dabei nicht so sehr der Fürsorge der OEM, sondern dem Weitblick von Politik und Automobilclubs: Die sorgen dafür, dass man die vollen fünf Sterne beim Euro-NCAP künftig nur noch mit Notbremsassistenten erhält sowie neue Busse und Lkw nur noch mit derlei Systemen auf den Markt kommen dürfen. Hier treibt die Regulierung also den technischen Fortschritt, rettet Menschenleben und sorgt für die vielbeschworene Demokratisierung der Safety-Systeme. Siehe dazu auch unseren Nachbericht vom 16. Fachkongress „Fortschritte in der Automobil-Elektronik“ auf den Seiten 34 bis 43. Übrigens hatte der restliche Ausflug einen weiteren heftigen Schreckensmoment parat: Just am Drei-Flüsse-Eck setzte sich ein Rollstuhl in Bewegung und schoss die Uferböschung Richtung Donau hinab. Der Begleiter konnte mit letzter Kraft seinen Rolli aufhalten, bevor Stuhl und Insasse im Fluss gelandet wären. Bei der Strömung und den Wellenbrechern am Ufer war das die wesentlich gefährlichere Situation an jenem Tag! Vielleicht lässt sich so manches Sicherheitssystem aus dem Kfz irgendwann auch auf Rollstühle portieren? Achim Leitner, [email protected] www.automobil-elektronik.de Pressmelt Das system für kleinere Kabelbündel Automotive-Kompetenz beweist DSG-Canusa mit dem DERAY®-Pressmelt. Dieses Dichtsystem speziell für die Längswasserabdichtung in kleinen Kabelbündeln besteht aus einem modifizierten Wärmeschrumpfschlauch mit Innenkleber sowie einem aufclipbaren Profil aus thermoplastischem Kleber. Isolieren, abdichten und schützen. Einfach aber effizient. DSG-Canusa GmbH Heidestraße 5, 53340 Meckenheim Tel. 02225/8892-0, Fax 02225/8892-44 www.dsg-canusa.de Inhalt August 2012 Bild: Vector Informatik Coverstory 18 Diagnosewerkzeug für WWH-OBD 14 Bild: dSPACE Bild: Alfred Vollmer Leistungsfähige Diagnosewerkzeuge müssen die vollständige Unterstützung des neuen WWH-OBD-Standards bieten – und das sofort. Wir werfen einen Blick auf solch ein Tool. Sicherheit für alle Fahrzeugklassen AUTOMOBIL-ELEKTRONIK sprach mit dem Management von TRW über die Trends im Bereich der Automotive-, Assistenz- und Sicherheitssysteme und vieles mehr. 20 Mechatronische Lenkungen entwickeln Märkte + Technologien Systeme 06ZVEI-Standpunkt 24 Von E-Mobilität bis Fußgängerschutz Verarbeitung über die garantierte Lagerzeit hinaus 08 News und Meldungen Aktuelles aus der Branche: Namen, Veranstaltungen, Nachrichten und mehr Coverstory 14 Sicherheit für alle Fahrzeugklassen Interview mit Dr. Alois Seewald und Sascha Heinrichs-Bartscher von TRW Messen/Testen/Tools 18 Diagnosewerkzeuge für WWH-OBD Umsetzung der neuen Anforderungen für OEMs und Zulieferer 20 Mechatronische Lenkungen entwickeln Lenk- und Fahrerassistenzsysteme früher erlebbar machen Mit einer Kombination aus HIL-Simulator-Lenkungsprüfstand und statischem Fahrsimulator ist die Vorapplikation am virtuellen Versuchsfahrzeug Wirklichkeit geworden. Fahrerassistenz- und Notbrems systeme halten Einzug in allen Klassen 28 Immer sicherer und komfortabler Assistenz- und Komfortsysteme im frühen Praxistest 32 C2X für mehr Sicherheit Per Car-to-x die Zahl der Verkehrstoten senken 16. AUTOMOBIL-ELEKTRONIKKongress in Ludwigsburg 34 Das große Branchentreffen 2012 Networking par excellence in Ludwigsburg 36 Welten treffen aufeinander Consumer-Geräte und Internet im Auto verändern die Entwicklung … und andere Systeme für das nächste Jahrzehnt: Infotainment, Licht etc. Details und Hintergrund-Infos rund um den Opel Ampera/Chevrolet Volt Automobil Elektronik 04/2012 Kostenintensive Systeme in alle Fahrzeugklassen bringen Komponenten 44 Steckverbindungen für Elektround Hybridfahrzeuge Anforderungen an Hochvolt-Komponenten für die nächste Generation 46 Effizient die Nacht ausleuchten Nachtsichtassistenten mit infraroten LEDs Rubriken 03Editorial 48 Neue Produkte 50 Impressum / Firmenverzeichnis 38 Der Weg zum pilotierten Fahren 40 Das erste EV mit Range-Extender 4 42Demokratisierung der Fahrerassistenz Leserservice infoDIREKT: Zusätzliche Informationen zu einem Thema erhalten Sie über die infoDIREKT-Kennziffer. So funktioniert’s: •www.all-electronics.de aufrufen •Im Suchfeld Kennziffer eingeben, suchen www.automobil-elektronik.de Bild: Continental Inhalt August 2012 24 Von E-Mobilität bis Fußgängerschutz Quelle: Fotografie Nathalie Balleis AUTOMOBIL-ELEKTRONIK besuchte die Zulieferer Continental, Delphi und TRW, um zu erfahren, welche Lösungen die sichere, umweltschonende und komfortable Mobilität von morgen ermöglichen. Fahrerassistenz- und Notbremssysteme halten bald in allen Klassen Einzug, und mit C2X soll ein neuer Sensor die Fahrzeugwelt bereichern. 34 Das große Branchentreffen 2012 Bild: Dräxlmaier Über 500 Konferenzbesucher kamen zum 16. Internationalen Fachkongress „Fortschritte in der Automobil-Elektronik“ nach Ludwigsburg. Zwei Tage lang ging es um die Themenkreise Elektromobilität, Fahrerassistenzsysteme, Architekturen, Connectivity sowie HMI – und natürlich ums Networking. 44 Steckverbindungen für EVs und Hybride Welche Anforderungen müssen Hochvolt-Steckverbinder für die nächste Fahrzeug-Generation erfüllen, wie müssen sie aussehen und wie erfolgt die Kontaktierung mit den Leitungen? Jetzt heißt es, die elektromagnetische Verträglichkeit und die Stromtragfähigkeit auch unter Kostengesichtspunkten zu optimieren. www.automobil-elektronik.de Automobil Elektronik 04/2012 5 ZVEI-Standpunkt Bild: ZVEI Verarbeitung über die garantierte Lagerzeit hinaus Dr. Rolf Becker ist Leiter des ZVEI-Arbeitskreises Lagerfähigkeit von Bauelementen und Baugruppen. Er arbeitet bei der Robert Bosch GmbH im Geschäftsbereich Automotive Electronics als Senior Expert für Zuverlässigkeitsgestaltung. O hne die Fortschritte in der Elektronik wären viele Funktirung der Lagerfähigkeit beziehungsweise der Funktionssicherheit. onen und Produkte nicht darstellbar. So hat insbesondere Maßgeblich gilt es dann, die produktspezifische Verarbeitung (zum die Vielzahl neuer Anwendungen sowie deren hohe Beispiel die Lötbarkeit) sowie deren Funktionsfähigkeit sicherzustelStückzahlen die Innovationsgeschwindigkeit bei der Entlen. So lässt sich beispielsweise durch veränderte Verpackungen oder wicklung von Bauelementen, Baugruppen und Geräten verstärkt. Lagerorte die Alterung verlangsamen, was aber auch zusätzliche KosJedes Jahr kommen leistungsfähigere Komponenten hinzu. Beiten erzeugt. „Langzeitverpackungen“ sind teilweise erheblich aufspielweise verkleinerten sich Speicherzellen in den letzten zehn wändiger als Standardverpackungen; zudem müssen in vielen Fällen Jahren auf ein Zehntel, mit der Konsequenz, dass sie alle ein bis auch Teilentnahmen und Wiedereinlagerung bedacht werden. zwei Jahre veralten. Dem entgegen steht der Wunsch nach langlebiDas neue Papier zum Thema Langzeitlagerung gibt – unter gen Produkten und entsprechend großer VersorEinbeziehung von Lager- und Überwachungsstrategien – auch gungssicherheit über Jahre hinweg. Insbesondere Empfehlungen zur Gestaltung von Prozessen für die Langzeitgilt dies sowohl für den jeweiligen Ersatzbedarf bei lagerung. Baugruppen, Systemen und Geräten als auch für Rohmaterialien, Komponenten und Platinen, wie dies beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau, in der Bahntechnik oder auch in der IndustrieautoDer AK Lagerfähigkeit von Bauelementen und Baugruppen der mation gefordert wird. Da es jedoch nicht immer möglich ist, benöFachverbände „Electronic Components and Systems“ und „PCB tigte Komponenten über lange Zeiträume zu produzieren, sind and Electronic Systems“ im ZVEI e.V. ist derzeit dabei, einen entMaßnahmen erforderlich, welche die Versorgung auch nach der sprechendes Papier zum Thema Langzeitlagerung zu erstellen. Der Serienproduktion aufrechterhalten. Leitfaden soll mithelfen, eine Versorgungsstrategie für Bauelemente Als Konsequenz wird sich jeder Hersteller von Baugruppen und und Baugruppen entwickeln zu können, die über die garantierten Bauelementen bereits in der Entwicklungsphase Gedanken über die Lagerzeiten hinaus bevorratet, verarbeitet und verwendet werden Langzeit-Lagerfähigkeit seiner Produkte machen müssen. Über den müssen. vom Hersteller empfohlenen Lagerzeitraum hinaus sind spezielle So sollen Alterungs- und Fehlermechanismen klassifiziert und Lagerbedingungen und Verfahren zu schaffen, welche die Altebeschrieben werden, die während langer Lagerung oder verzögerter rungsprozesse signifikant verlangsamen und die Verarbeitbarkeit Verarbeitung auftreten können. Insbesondere wird in diesem Umsowie die Funktionalität erhalten. Erschwerend kommt hinzu, dass feld Wert auf physikalische beziehungsweise chemische Alterungses Komponenten gibt, deren Lagerfähigkeit nicht wirklich verlänmechanismen gelegt und nicht auf spezifizierte Werte. Der Leser gert werden kann (zum Beispiel Batterien). bekommt zudem Empfehlungen zur Gestaltung von Prozessen für Die richtige Wahl von Materialen und Komponenten in der Dedie Langzeitlagerung unter Einbeziehung von Lager- und Überwasign-Phase ist deshalb der Schlüssel für eine erfolgreiche Verlängechungsstrategien. (av) ■ 6 AUTOMOBIL ELEKTRONIK 04/2012 www.automobil-elektronik.de www.dspace.com System Architecture System Architecture Rapid Control Prototyping Rapid Control Prototyping ECU Autocoding ECU Autocoding HIL HIL Testing Testing System Architecture System Architecture Rapid Control Prototyping Rapid Control Prototyping ECU Autocoding ECU Autocoding HIL Testing HIL Testing System Architecture System Architecture Rapid Control Prototyping Rapid Control Prototyping ECU Autocoding ECU Autocoding HIL HIL Testing Testing System Architecture System Architecture Rapid Control Prototyping Rapid Control Prototyping ECU Autocoding ECU Autocoding HIL HIL Testing Testing System System Architecture Architecture Rapid Rapid Control Control Prototyping Prototyping ECU Autocoding ECU Autocoding HIL Testing HIL Testing System Architecture System Architecture Rapid Control Prototyping Rapid Control Prototyping ECU Autocoding ECU Autocoding HIL Testing HIL Testing Daten im Griff – mit dSPACE SYNECT Ihre Entwicklungsdaten sind Ihr Kapital. Weshalb also Kompromisse bei der Verwaltung Ihrer zahlreichen Daten, Modelle, Tests und Testergebnisse eingehen? Mit SYNECT, der zentralen Datenmanagement-Lösung von dSPACE, sorgen Sie für Konsistenz, Nachverfolgbarkeit und leichte Wiederverwendung Ihrer Daten – für die modellbasierte Entwicklung von den Anforderungen bis hin zum Steuergerätetest. dSPACE SYNECT – Ihre Lösung für effizientes Datenmanagement! Märkte + Technologien Kooperation bei Li-Ionen-Batterien Foto: Freescale Foto: Ipetronik ■■ Dr. Klaus Eder ist neuer Geschäftsführer/ CEO der Assystem GmbH. Anfang des Jahres hatte Klaus Eder bereits den Vorsitz der Geschäftsführung der Berner & Mattner Systemtechnik GmbH von Hans Berner übernommen. ■■ Die Stuttgarter Vector Informatik GmbH erweiterte ihre Unternehmensleitung: Thomas Riegraf, seit 22 Jahren im Unternehmen, trat als weiteres Mitglied in die Geschäftsführung ein. ■■ Martin Frolec ist neuer Vertriebsleiter beim Messtechnik-Hersteller Ipetronik. In seiner neuen Position ist er für den gesamten europäischen Raum verantwortlich. ■■ Gregg Lowe ist neuer President und CEO von Freescale Semiconductor. Er war zuvor als Senior VP und Manager des Analog bei TI tätig. Foto: Infineon Foto: Denso Foto: Denso Foto: Spansion ■■ Rainer Flattich ist 8 neuer Deutschland-Chef von Spansion. Von der Münchner Niederlassung aus ist er auch als Sales Director EMEA verantwortlich. ■■ Yoshio Kano ist neuer „Head of Daimler & BMW Sales“ bei Denso. Er hat sein Büro in Eching bei München. ■■ Masato (Max) Nakagawa ist neuer „Head of Denso International Europe Engineering Goup“ und CTO. Er wird auch weiterhin Managing Director von Densos „Aachen Engineering Centre (AEC)“ in Wegberg sein. ■■ Peter Schiefer wird mit Wirkung zum 1.9.2012 die Leitung von Operations bei der Infineon Technologies AG übernehmen. Automobil Elektronik 04/2012 Joint Venture von Continental und SK Innovation Schulterschluss von SK und Conti bei Li-Ionen-Batterien für Automotive-Anwendungen: An dem neuen Gemeinschaftsunternehmen wird Continental 49 % und SK Innovation 51 % halten. Foto: Continental Foto: Vector Informatik Foto: Assystem Personen Das südkoreanische Unternehmen SK Innovation und Continental werden künftig als Partner „Batterietechnik der Spitzenklasse für die Automobilindustrie entwickeln und liefern“. In einem gemeinsam geführten Unternehmen wird das Know-how beider Firmen mit dem Ziel konzentriert, Batteriesysteme auf Lithium-Ionen-Basis für Automobile gemeinsam zu entwickeln, zu produzieren und weltweit zu vermarkten. „SKIs Know-how bei Batteriezellen zusammen mit dem BatteriemanagementKnow-how von Continental wird sich als die beste Lösung bei dem Batteriebetrieb von Elektroautos erweisen und daher dem globalen Automobilmarkt das fortschrittlichste Modell bieten“, sagte Chey Jae-won, CEO der SKI-Gruppe, bei der Vertragsunterzeichnung zur Gründung des Gemeinschaftsunternehmens in Frankfurt/Main. Beide Gründungsunternehmen führen ihre eigene Business-Strategie unverändert fort. Das Gemeinschaftsunternehmen, das operativ aus Berlin heraus geführt wird, startet den Betrieb im vierten Quartal. (av) n infoDIREKT 396AEL0412 www.all-electronics.de Nachrichten ■■ Bei BMW in Regensburg lief gerade das 5-millionste Fahrzeug vom Band. ■■ ICS ist jetzt Mitglied im ASAM e.V. ■■ Über 100.000 Kunden nutzen bereits das Carsharing der Daimler-Tochter car2go. ■■ Das neue ESPplus von Bosch (ESP der 9. Generation) ist jetzt in Serie. ■■ Delphi will das Automotive-Geschäft von FCI kaufen. Siehe infoDIREKT381AEL0412. ■■ Motometer feiert derzeit sein 100. Firmenjubiläum. ■■ Siemens liefert dem französischen Autobauer Exagon Motors die Elektromotoren für den Antrieb eines Luxus-Sportwagens. ■■ Hella stattet den neuen BMW X6 mit Lichttechnologie für innen und außen aus. ■■ In der neuen Model-S-Limousine setzt Tesla das Tegra Visual Computing Module (VCM) von Nvidia im Infotainment ein. ■■ Das bildgestützte blendfreie Fernlichtsystem in den aktuellen BMW-3er-Modellen stammt von Gentex. ■■ Auch die Multifunktionskamera mit Fahrerassistenzfunktion für den 2013er Ford Explorer wird Gentex liefern. ■■ Technogerma hat zwei Vorausentwicklungsprüfstände für (H)EVs an das AEC von Denso in Wegberg bei Aachen geliefert. ■■ Denso zeichnete Infineon für einen Sensorchip zur Reifendruckkontrolle aus. ■■ Porsche zeichnete Preh mit seinem „Supplier Award“ aus. ■■ Volkswagen hat Hella für die unternehmerische Gesamtleistung mit dem „Volkswagen Group Award 2012“ ausgezeichnet. ■■ Leoni erhielt von PSA Peugeot Citroën für 40 Jahre enge Zusammenarbeit die Auszeichnung „Core Supplier“. ■■ Continental Automotive hat Renesas mit dem „Supplier of the Year 2011“ Award in der Kategorie ASIC ausgezeichnet. ■■ In der Kategorie Elektronik erhielt Infineon diesen Preis. ■■ Chrysler hat ZF für das 8-Gang-Automatgetriebe mit dem Titel „Innovation Supplier of the Year“ ausgezeichnet. Bei Ford ist ZF unter den zwölf Preisträgern der „Gold-Kategorie“. ■■ Infineon erhielt zum sechsten Mal einen Null-Fehler-Qualitätspreis von Toyotas Werk in Hirose. (av) www.automobil-elektronik.de Tage statt Monate Wollen Sie komplexe Multidomain-Modelle schneller entwickeln? Elektrohydraulischer Kupplungsaktuator 3 Tage statt 1 Monat Ein hochrealistisches Modell eines Kupplungsaktuatorsystems mit Effekten aus sieben verschiedenen Bereichen. Powersplit-Hybridfahrzeug 15 Tage statt 3 Monate Ein komplexes MultidomainModell, das alle Aspekte eines Hybridfahrzeugs abdeckt, einschließlich eines Mittelwertmodells eines Verbrennungsmotors. Detailmodell eines Viertaktmotors 20 Tage statt 5 Monate Ein vollständiges Modell eines Verbrennungsmotors, einschließlich der mechanischen Funktion, der Gasströme, des Brennraums und der thermischen Komponenten. Fordern Sie Ihr kostenloses Physical Modeling Info-Pack jetzt gleich hier an: www.maplesim.com/automobil Hochleistungsumgebung zur physikalischen Modellierung und Simulation A C y b e rn e t G r oup C ompa ny © Maplesoft, ein Bereich von Waterloo Maple Inc., 615 Kumpf Drive, Waterloo, ON, N2V1K8, Kanada. Bei Maplesoft, Maple und MapleSim handelt es sich jeweils um Warenzeichen von Waterloo Maple Inc. Alle anderen Warenzeichen sind Eigentum ihrer jeweiligen Inhaber. Märkte + Technologien Personen Foto: VDE ■■ Michael Teigeler ist neuer Geschäftsführer der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (VDE|DKE). Foto: Johnson Controls ■■ Dr. Reiner Spatke, Geschäftsführer der Johnson Controls GmbH und Vice President Government Relations Europe, wurde für zwei Jahre in den Vorstand der europäischen Automobilzulieferervereinigung CLEPA gewählt. Foto: Webasto ■■ Dr. Holger Engelmann wird zum 1.1.2013 Vorstandsvorsitzender von Webasto SE, denn dann wechselt der aktuelle Amtsinhaber Franz-Josef Kortüm in den Aufsichtsrat. Foto: Fraunhofer ■■ Prof. Dr. rer. nat. Christoph Kutter ist neuer Leiter der FraunhoferEinrichtung für Modulare Festkörper-Technologien EMFT in München. Zudem wird er einen Lehrstuhl mit dem Schwerpunkt Festkörpertechnologien an der Universität der Bundeswehr in Neubiberg bei München besetzen. (av) Agile Methoden und SPI SoftwareProzessverbesserung Oft heißt es, dass agile Methoden zur Softwareentwicklung und SPI (Software-Prozessverbesserung) sich nicht vertragen. Per infoDIREKT gelangen Sie zu einem Whitepaper von Kugler Maag, das zeigt, wie diese beiden Ansätze sich gegenseitig ergänzen. Das Whitepaper definiert, vergleicht die beiden Manifeste sowie ausgewählte Prozesselemente, stellt die Prinzipien einander gegenüber und begründet das Fazit. (av) infoDIREKT 369AEL0412 www.all-electronics.de 10 Automobil Elektronik 04/2012 Spansion liefert jetzt auch NAND-Flash Für Embedded- und Automotive-Anwendungen die Speicherung großer Datenmengen.“ Der Flash-Speicher-Hersteller Spansion ist Derzeit fertigt Spansion die neuen Proins Geschäft mit NAND-Flash-Bausteinen dukte in einem Floating-Gate-Prozess, der für Embedded-Anwendungen eingestiegen im Bereich 40 bis 50 nm angesiedelt ist. Bis und bereits mit der Bemusterung seiner Ende des Jahres plant das Unternehmen, ersten NAND-Produktfamilie für Embeddie NAND-Flash-ICs im 30-nm-Bereich ded-Anwendungen begonnen. Die SLCNAND-Flash-Bausteine (SLC: Single- und bis 2014 mit Technologien im 20-nmBereich zu fertigen. Erste Muster sind beLevel-Cell) eignen sich auch für Automotireits verfügbar. ve-Anwendungen. Sie sind mit Speicher Mit der integrierten 1-Bit-Fehlerkorrekkapazitäten von 1 GBit bis 8 GBit für tur (Error-Correction-Code, ECC) und der Versorgungsspannungen von 3,0 V und damit erzielten Zuverlässigkeit von 100.000 1,8 V zum Einsatz im erweiterten TempeSchreib-Lösch-Zyklen eignen sich die neuraturbereich von -40 °C bis +85 °C, teilweien Bausteine auch als Second-Source für se sogar bis +105 °C erhältlich. bereits existierende Designs. Der direkte „Wir liefern diese Embedded-Bausteine Zugriff (Random Access) erfolgt dabei binjeweils über einen Zeitraum von mindesnen 25 µs, während der sequentielle Zugriff tens fünf Jahren“, betont Touhid Raza, Dimit einer Verzögerung von 25 ns möglich rector NAND Product Line Marketing and ist. Die typische Programmierzeit spezifiBusiness Development bei Spansion, im ziert Spansion mit bis zu 200 µs. Als GeGespräch mit AUTOMOBIL-ELEKTROhäuse dient ein 48poliges TSOP. „Bereits NIK. „Mit den SLC-NAND-Flashs ergänzt jetzt haben wir einen Auftragsbestand von Spansion seine Produktpalette. So können über 1 Million NAND-Flash-Bausteinen“, Embedded- und Automotive-Entwickler je betont Touhid Raza. (av) nach Design geeignete Flash-Speicher aus n einer Hand beziehen: NOR-Flash für DeinfoDIREKT 394AEL0412 signs, wenn die Ausführung von Code im www.all-electronics.de Vordergrund steht, und SLC-NAND für Termine IAA Nutzfahrzeuge 20. bis 27.9.2012, Hannover www.iaa.de electronica 13. bis 16.11.2012, München www.electronica.de Safer C - Developing in high-integrity & safety-critical systems 20.-21.9.2012, Stuttgart www.qa-systems.de/akademie elektro:mobilia 13. bis 14.02.2013, Köln www.elektromobilia.de Elektronik im Kfz 2012 10. + 11.10.2012, Baden-Baden www.elektronik-auto.de IZB 10. bis 12.10.2012, Wolfsburg www.izb-online.com Fachtagung Infotainment 17. bis 18.10.2012, München www.sv-fachveranstaltungen.de eCarTec 23. bis 26.10.2012, München www.ecartec.de Hannover Messe Industrie 08. bis 12.04.2013, Hannover www.hannovermesse.de PCIM sowie Sensor/Test 14. bis 16.05.2013, Nürnberg www.mesago.de, www.sensor-test.de Automotive Testing Expo 04. bis 06.06.2013, Stuttgart www.testing-expo.com/europe 17. Fachkongress AUTOMOBIL-ELEKTRONIK 25. bis 26.06.2013, Ludwigsburg www.automobil-elektronik-kongress.de(av) www.automobil-elektronik.de Jahre Jahre Herzlichen Dank! Mechatronik Software Management BuSSySteMe Trends und Neuheiten rund um LIN SenSorik Einsatz bei 2000 bar und 200 °C toolS Modellbasierte E/E-Architekturkonzeption Seite 32 Seite 36 Seite 50 Diagnose und kommunikation Dr. Michael Siedentop, Vorstand der Softing AG, Seite 20 ress kong g Fach sbur 12. dwig lu S. 14 16.09.2008 15:02:54 AEL_Ts_05_08.indd 1 Ausgabe 2/April 2009/B 61060 www.automobil-elektronik.de Mechatronik Software Management TeSTen von Hard- und Software KoMponenTen Elektromechanik und Sensoren ManageMenT Sicherheitskonzepte für die Produktion exklusiv-Interview mit andreas Wocke, geschäftsführer von Ipetronik, Seite 14 g erun ervi ten kons en zeit uelem Lang n Ba ite 31 vo Se 24.03.2009 10:40:42 AEL_Ts_02_09.indd 1 SONDERAUSGABE Sonderausgabe electronica ���� B ����� www.automobil-elektronik.de ELEKTROMOBILITÄT Überwachungs-ICs für Li-Ionen-Batterien SAFETY Neuer Ansatz bei der MCU-Entwicklung TOOLS Marktorientierte Systementwicklung ermöglichen Exklusiv-Interview mit Dr. Rainer Kallenbach, Executive VP Automotive Electronics bei Bosch Seite �� r f de s au un �� Sie a �� � chentronic A�-�� Besu elec and St Ausgabe �/Februar ����/B ����� www.automobil-elektronik.de Mechatronik Software Management HALBLEITER MCUs für Radar- und Kamerasensoren TOOLS JAZZ – wie funktioniert das? ELEKTROMOBILITÄT Funktionale Sicherheit gemäß ISO ����� Exklusiv-Interview mit Hassane El-Khoury, Automotive Business Development Manager bei Cypress, Seite �� Ein guter Prozess allein genügt nicht Bob Klosterboer, Senior Vice President der Automotive and Industrial Group bei AMI Semiconductor, Seite 16 Dr. Achim Leitner ice Serv nen ine- atio onl plik 56 Ap ite Kfz- f Se au 12.11.2007 13:40:50 Hans Jaschinski Alfred Vollmer Frank Henning 4/2011 B 61060 · September 2011 · www.automobil-elektronik.de · Das Automotive-Magazin von all-electronics Messen/Testen Mess- und Automatisierungssystem für alle Bereiche der Fahrzeug- und Komponentenentwicklung Seite 24 Elektromechanik Eindämmung der Variantenvielfalt durch Standardisierung von Hochvolt-Leitungen Seite 36 Halbleiter Frei programmierbares Kombiinstrument für ein neues Bedienkonzept im Nutzfahrzeug Seite 44 Mit Autosar zum Erfolg Interview mit Joachim Langenwalter, Director AND bei Mentor Graphics Hans-Jörg Bogisch 15 . Lu Fach dw k r zw ig on sb gre ei ite te urg ss 50 Tag : Seite 24 Seite 46 Seite 48 Mixed-Signal-ICs fürs Auto AEL_Ts_06_07.indd 1 t: ilitä ob end? trom Tr Elek e oder � Hyp Seite De HArdwArE Energiespeicher für Hybride SoftwArE Modellbasierte HMI-Entwicklung SyStEME Schnelles Internet im fahrenden Auto Seite �� Seite �� Seite �� Ersatz für Mikrocontroller Ihr Team von AUTOMOBIL-ELEKTRONIK Mechatronik Software Management Seite �� Seite �� Seite �� Von Sensoren über ASICs bis Power Wir danken allen Lesern und Werbekunden für die Treue und Unterstützung in den vergangenen 10 Jahren! Zugleich freuen wir uns darauf, Sie auch in Zukunft mit wertvollen Informationen bei Ihren Entscheidungen zu unterstützen. Ausgabe 6/Dezember 2007/ B 61060 www.automobil-elektronik.de Seite 18 Seite 32 Seite 46 gut Messen – auch in der Krise Titelseite.indd 3 23.09.2011 12:09:04 1/2012 B 61060 · Februar 2012 · www.automobil-elektronik.de · Ausgabe 6/Dezember 2008/B 61060 www.automobil-elektronik.de Dirk Bogisch Mechatronik Software Management MeSSen/TeSTen Diagnosetest: effektiv und effizient nuTzfahrzeuge Auf dem Weg zur elektronischen Deichsel SubSySTeMe Bordnetz im Wandel Werner Rappelt Marietta Beck Marion Taylor Se 10 Ausgabe 5/Oktober 2008/ B 61060 www.automobil-elektronik.de Matthias Hofmann Seite 26 Seite 32 Seite 48 Das Automotive-Magazin von all-electronics Systeme Aktive Geräuschregelung im AbgasEndrohr: Mehr Ruhe und/oder "besserer" Sound Seite 18 Von flexray bis zur eCu Elektromobilität Batteriemodell für Li-Ionen- und NiMH-Batterien zur Simulation des Gesamtsystems Seite 38 Halbleiter Hochintegrierte System-BasisChips bieten neue Möglichkeiten zur ECU-Entwicklung Seite 48 Daniel hotzy, general Manager der eberspächer electronics gmbh & Co. Kg, Seite 14 AEL_Ts_06_08.indd 1 28.11.2008 10:43:33 Fokus auf Sicherheit, Infotainment und (H)EVs rc e- Interview mit Niall Lyne, Automotive Product Line Director bei Intersil Op en vo zur -Sou n En Bu tw Tel.: +49 (0) 6221 489-348 Fax: +49 (0) 6221 489-482 www.huethig.de En un twur ssys ickl Wer d Si f, te un kz Se mulaAnaly m g eu ite g se en : 36 tion s new nik- a ktro onic oele ectr Opt r el Die n de S. 42 vo Hüthig GmbH Im Weiher 10 D-69121 Heidelberg 001_Titelseite.indd 3 07.02.2012 10:50:12 Märkte + Technologien Projektpartner gesucht Top 5 www.all-electronics.de Die meistgeklickten Automotive-Beiträge 5 TOP Die Zeitschrift AUTOMOBIL-ELEKTRONIK finden Sie jeweils als KomplettPDF jeder Druckausgabe unter www.automobil-elektronik.de. Zusätzlich stellen wir die einzelnen Beiträge auch unter www.all-electronics.de ins Internet. Auf dieser Website finden Sie oft auch längere Versionen der fürs Heft gekürzten Artikel sowie zusätzliche News und Hintergrundinfos. Die folgenden Beiträge aus dem Auto-Umfeld wurden in den Monaten Juni und Juli am häufigsten angeklickt: (av) ■■ Platz 1: Mehr Funktionalität integrieren In diesem Cover-Interview mit Jochen Hane beck von Infineon geht es um die Geschäfts lage, Trends bei µCs, Leistungshalbleitern, Sensoren, Fahrerassistenz, Safety und Secu rity sowie um einen optischen 3D-Kamera chip. InfoDIREKT 300AEL0312 ■■ Platz 2: Elektronik formt Auspuff-Sound Wie aktive Geräuschregelung von Eberspä cher im Abgas-Endrohr für mehr Ruhe und/ oder „besseren“ Sound sorgen kann. infoDIREKT 303AEL0112 ■■ Platz 3: Smartphone/Tablet-PC und Fahrzeug wachsen zusammen Das Smartphone wird zum Range-Extender: Die Mobility-App „Mobility4Sure“ von IAV nutzt Fahrzeugdaten wie den Ladestand der Batterie sowie Informationen über das Wetter, das aktuelle Verkehrsgeschehen und andere Verkehrsträger, um den Fahrer ans Ziel zu bringen. infoDIREKT 318AEL0312 ■■ Platz 4: Ethernet lernt fahren Noch kommt Ethernet im Auto nur für die Diag nose und zum Flashen zum Einsatz, aber bald kommt das echtzeitfähige Ethernet von TTTech. infoDIREKT 314AEL0412 ■■ Platz 5: VDE eröffnet Testzentrum für Li-Ionen-Batterien Details hierzu im Bericht auf Seite 13. infoDIREKT 391AEL0412 Laser-LEDs im Scheinwerfer Eine Forschergruppe am Institut für Pro duktentwicklung und Gerätebau (IPeG) der Leibniz Universität Hannover hat mit der Ent wicklung eines neuen Beleuchtungssystems begonnen, das sowohl dem Fahrer eine besse re Sicht ermöglichen als auch für bessere Sichtbarkeit des Fahrzeugs im Verkehr sorgen soll. Dafür bauen die Wissenschaftler Laser dioden in Autoscheinwerfer ein, um so auch eine erheblich bessere Verteilung des Lichts zu erreichen. In Verbindung mit Kamera-Erken nungssystemen lässt sich die Lichtverteilung intelligent anpassen. Die Scheinwerfer können zum Beispiel gezielt dort abblenden, wo sich Personen befinden. Die große Herausforde rung liegt darin, aus dem zunächst monochro matischen Licht der Laserdiode weißes Licht zu erzeugen – entweder per Farbmischung oder über das Anstrahlen einer Phosphor schicht. Diese beiden unterschiedlichen Mög lichkeiten will das Institut auf den Einsatz im Fahrzeug hin überprüfen – und dazu sucht der Projektverantwortliche Gerolf Kloppenburg (Tel. 0511/762 3472, [email protected]) noch Industriepartner. (av) eCarTec Munich 2012 4. Internationale Leitmesse für Elektro- und Hybrid-Mobilität 23. – 25. Oktober 2012, Messe München be KO gle NG Messeschwerpunkte Elektrofahrzeuge Engineering & Zulieferung Finanzen Energie Antriebstechnik Infrastruktur Motorentechnik Anzeige eCarTec 2012 178 x 126 mm Satzspiegel.indd 1 12 Automobil Elektronik 04/2012 Mit ite RE nd SS en EN www.ecartec.de 7/31/2012 12:44:13 PM www.automobil-elektronik.de Märkte + Technologien Batterie-Testzentrum für Elektrofahrzeuge Sicherheit und Langzeitverhalten auf dem Prüfstand Oft lassen sich die Tests auch kombinieren, so dass beispielsweise ein Rütteltest in einer kundenspezifisch gebauten Klimakammer möglich wird. Mit ThermografieKameras und Gassensoren lassen sich diverse Effekte beobachten und bei Bedarf auch entsprechende Gegenmaßnahmen einleiten. Wenn es zu einem eventuellen ThermalRunaway kommen sollte, hilft ein Notfall- System mit spezieller Abluftanlage. Bei akutem Bedarf erfolgt sogar eine Kühlung mit flüssigem CO2. Ausführliche Details hierzu finden Sie in der Ausgabe 3 unserer Schwesterzeitschrift emobility tec sowie als verkürzte Variante im Internet per infoDIREKT. n infoDIREKT 391AEL0412 www.all-electronics.de FUTURE GENERATIONS COUNT ON LESS CO2 EMISSIONS Foto: Alfred Vollmer Das VDE-Institut hat in Offenbach ein neues Batterie- und Umwelttestzentrum in Betrieb genommen, in dem auch höchst strapaziöse Tests rund um die Sicherheit und Dauerfestigkeit von Traktionsbatterien für Elektrofahrzeuge möglich sind. In die Anlagentechnik des „VDE Testlab Batterie und Umwelt“ hat der VDE rund 9,6 Millionen Euro investiert. Die Prüfstände sind so dimensioniert, dass sie auch Lkw-Batterien mit bis zu 400 kg Masse und Abmessungen von bis zu 120 x 120 cm2 aufnehmen können. Das neue Zentrum steht Automobilherstellern und Zulieferern, aber auch Forschungsinstitutionen und Behörden als Dienstleister zur Verfügung. Das neue Batterietestzentrum des VDE ist mit 3,2 MW an das Stromnetz angebunden. Ein Kernelement des neuen Prüfzentrums ist eine Anlage zur Untersuchung des Batterieverhaltens bei besonders schweren Unfällen. Hierzu gibt es im neuen Testlab einen 10 m hohen Fallturm, um Endgeschwindigkeiten von rund 50 km/h zu erreichen, sowie Möglichkeiten für Eindringversuche (von verschiedenen Staub-Typen über Spritzwasser bis zum Metalldorn), Korrosions-, Temperatur(schock)-, Rüttel-, und Transporttests und vieles mehr – inklusive Langzeittests. Zyklisierungen sind dabei energiesparend möglich, weil die Rückspeisung in das Stromnetz mit einem Wirkungsgrad von 93 % erfolgt. www.automobil-elektronik.de THAT’S WHY THE AUTOMOTIVE INDUSTRY COUNTS ON TE CONNECTIVITY Das neue bistabile Power Relay F7 A Latching ergänzt das TE Portfolio bistabiler Automobilrelais um eine steckbare Variante der Maxi-Klasse. Der Einsatz bistabiler Relais führt über eine reduzierte elektrische Leistungsaufnahme und dem daraus resultierenden geringeren Energieverbrauch des Fahrzeuges zu einer merklichen Reduzierung der CO2 Emissionen. Darüber hinaus ermöglichen bistabile Systeme erweiterte Einsatzfelder. Kontaktieren Sie uns mit Fragen zu Ihren spezifischen Anwendungen. www.te.com • relays.te.com http://www.te.com/en/product-launch/f7-latching-relay.html EVERY CONNECTION COUNTS TE’s einzige Verpflichtungen sind diejenigen, welche in den Allgemeinen Geschäftsbedingungen Verkauf (http://www.te.com/aboutus/tandc.asp) dargelegt sind. TE lehnt ausdrücklich jede Haftung aufgrund stillschweigender Zusicherungen hinsichtlich der hier enthaltenen Informationen ab. EVERY CONNECTION COUNTS, TE Connectivity und TE connectivity (Logo) sind Marken. Titelinterview Exklusiv-Interview mit Dr. Alois Seewald und Sascha Heinrichs-Bartscher von TRWnolo Sicherheit für alle Fahrzeugklassen AUTOMOBIL-ELEKTRONIK erkundigte sich bei Dr. Alois Seewald, Global Director R&D, Advanced Steering and Integrated Active and Passive Safety Technologies bei TRW, sowie Sascha Heinrichs-Bartscher, Chief Engineer Core Development Driver Assist Systems bei TRW, nach den Trends im Bereich der Automotive-, Assistenz- und Sicherheitssysteme, aber auch über Systeme für Nutzfahrzeuge und Elektromobilität. Autor: Alfred Vollmer AUTOMOBIL-ELEKTRONIK: Herr Dr. Seewald, wie laufen die Geschäfte bei TRW Automotive? Dr. Alois Seewald: Sehr gut. Aufgrund der kontinuierlichen Weiterentwicklung unserer Produkte und vor allem wegen der internationalen Ausrichtung unserer Entwicklungsstandorte und unserer Fertigung sind wir im globalen Wettbewerb recht erfolgreich. Wir haben 2011 mit einem Umsatz von 16,2 Milliarden US-Dollar unser bestes Jahresergebnis der Unternehmensgeschichte erzielt, und auch das erste Quartal 2012 war nicht schlecht. Natürlich ist uns klar, dass die Marktbedingungen vor allem in Europa derzeit eine echte Herausforderung darstellen, aber mit unserer geographischen Balance sind wir gut gerüstet. So läuft beispielsweise derzeit das Geschäft in Nordamerika sehr gut, und sowohl in Brasilien als auch in China verzeichnen wir ein Wachstum, das über dem Marktdurchschnitt liegt. Außerdem ist TRW auch im High-End-Segment sehr gut vertreten – und vor allem durch die deutschen OEMs, die nach China exportieren, läuft das Geschäft dort sehr gut. Welche Zukunft sehen Sie für den TRW-Standort Deutschland? Dr. Alois Seewald: Derzeit haben wir in Deutschland insgesamt 18 Standorte und beschäftigen rund 11.000 Mitarbeiter. TRW war immer schon international aufgestellt mit Entwicklungszentren in Europa, in den Vereinigten Staaten und auch in Asien. Während wir aber in der Vergangenheit eine durch die Firmenhistorie bedingte Verteilung der Entwicklungskompetenzen hatten, arbeiten heute in vielen Bereichen internationale Teams nahtlos zusammen. Da bei vielen unserer Kunden der überwiegende Teil der Fahrzeugentwicklung in Deutschland stattfindet, sind die sieben TRW-Technologiezentren hier auf absehbare Zeit wohl ausgelastet, zumal die Ingenieure in Deutschland nun einmal einen deutschen Ansprechpartner bevorzugen. In Summe tragen die deutschen OEMs über 30 % zum TRW-Umsatz bei, wobei dem VolkswagenKonzern allein ein Anteil von circa 21 % zukommt. Außerdem haben unsere Ingenieure in Deutschland sehr viel Know-how aufgebaut, so dass wir in Deutschland wirklich gut positioniert sind. Für den Gesamtkonzern haben wir in Koblenz die Hoheit für den Bereich Bremsen sowie für einen großen Teil der Elektronik für Fahrerassistenz, und von Düsseldorf aus koordinieren wir die Aktivitäten im Bereich Lenkung. In Alfdorf sitzt das konzernweite Zentrum für Rückhalte- und Airbagsysteme – sowohl in punkto Entwicklung als auch in punkto neue Produkte. Welche generellen Trends sehen Sie im Automotive-Bereich? Dr. Alois Seewald: Noch vor einiger Zeit war die Elektromobilität in aller Munde, doch die Revolution der Antriebstechnik in Richtung Elektromobilität wird noch etwas auf sich warten lassen. Die 14 Automobil Elektronik 04/2012 www.automobil-elektronik.de Alle Bilder: Alfred Vollmer Titelinterview Sascha Heinrichs-Bartscher und Dr. Alois Seewald (v. r. n. l. im Gespräch mit AUTOMOBIL-ELEKTRONIK-Redakteur Alfred Vollmer): Fahrerassistenzsysteme entwickeln sich schon seit geraumer Zeit von den Warnsystemen immer stärker in Richtung aktive Unfallvermeidung. Zusammenfassend stellen wir folgendes fest: Das Fahrzeug wird Einsparpotentiale beim Verbrauch fossiler Brennstoffe durch Geimmer intelligenter, und die Vernetzung des Fahrzeugs nimmt zu, wichtsreduzierung der Fahrzeuge und durch Wirkungsgradverwährend die Integration aktiver und passiver Sicherheitssysteme besserungen beim Antrieb mit Verbrennungsmotor sind noch steigt. Die Gesetzgebung unterstützt die Einführung entsprechennicht ausgeschöpft. der Systeme. Durch Verbesserungen der Sicherheit im Straßenverkehr soll die Anzahl der jährlich zu beklagenden Verkehrstoten nach dem Willen der EU-Kommission bis zum Jahr 2020 halbiert werden, Welche Trends zeichnen sich im Bereich der Assistenzsysteme ab? und aktive Sicherheitskriterien sollen in die Euro-NCAP-BewerSascha Heinrichs-Bartscher: In den 15 Jahren, in denen ich mich tung aufgenommen werden – vor allem im Bereich Fußgängerintensiv mit Fahrerassistenzsystemen beschäftige, haben sich diese schutz. Auch dies wird dazu beitragen, dass der Elektronikanteil Systeme entscheidend verändert – vom absoluten Luxus-Feature im Fahrzeug zunehmen wird. Außerdem erkennen wir einen zum teilweise schon Standard-Feature. Derzeit sehen wir die EuroTrend, dass unsere ProNCAP-Ratings als eidukte mehr und mehr in nen der treibenden Das Fahrzeug wird immer intelligenter, und globale Fahrzeug-PlattforFaktoren, denn um in die Vernetzung des Fahrzeugs nimmt zu, men Einzug halten. Diese Zukunft fünf NCAPwährend die Integration aktiver und Fahrzeuge werden dann Sterne zu erhalten, passiver Sicherheitssysteme steigt. nicht nur in Deutschland müssen die OEMs beentwickelt und vertrieben, stimmte FahrerassisDr. Alois Seewald, TRW sondern auch in China und tenzsysteme verbauen. anderen Regionen der Die BewertungskriteriWelt. Die Volumina der en für die NCAP-Stereinzelnen Plattformen werden somit größer, so dass sich einerseits ne werden permanent strenger, aber nur wenigen Endverbrauentsprechende Stückzahleneffekte ergeben, während andererseits chern ist bewusst, dass ein Vier-Sterne-Fahrzeug in 2014 ungleich die Märkte nicht immer die gleichen Anforderungen haben. sicherer ist als ein Fünf-Sterne-Auto von 2011. Durch Skalierbarkeit und Modularität können wir hier für eine Hier kommen passive und aktive Sicherheit zusammen – eine entsprechende Abstufung sorgen. Kombination, bei der TRW besonders gut aufgestellt ist. Wir maNoch vor fünf Jahren betrug der Elektrik/Elektronikanteil im chen uns aktiv Gedanken darüber, welche Lösung für die FahrAuto ungefähr 25 %. Momentan geht dieser Wert in Richtung 29 zeughersteller am besten ist: ob er beispielsweise in bessere Airbags bis 30 %, so dass die Elektronik fast ein Drittel des Fahrzeugwerts investieren sollte oder ob zusätzliche Sensoren beziehungsweise ausmacht. Im Bereich Elektronik ist auch der Trend zu DomänenAktoren den höheren Nutzen bringen. Ein OEM überlegt sich zum Architekturen zu erkennen. Hierdurch soll der steigenden KomBeispiel sehr genau, ob er für den Fußgängerschutz einen Motorplexität bei der Vernetzung und Kommunikation elektronischer hauben-Aufsteller installiert oder eine per Datenfusion realisierte Systeme begegnet werden. Im Hinblick auf diese funktionalen Notbremse implementiert. Hier haben die Fahrzeughersteller eine Synergien überarbeiten viele OEMs derzeit die E/E-Architekturen sehr schwere Aufgabe zu bewältigen, die sie oftmals auch organisaneuer Fahrzeuge. Domänen-Architekturen helfen, die große Komtorisch vor neue Aufgaben stellt, weil bisher die Teams aus dem plexität zu bewältigen und gleichzeitig ein hohes Maß an FlexibiliBereich passive Sicherheit für die NCAP-Sterne verantwortlich watät zu erzielen, ohne dabei irgendwelche Abstriche in punkto Siren, während jetzt auch Fahrerassistenzsysteme erforderlich sind. cherheit zu machen. Dabei darf die passive Sicherheit nicht schlechter werden. www.automobil-elektronik.de Automobil Elektronik 04/2012 15 Titelinterview Welche Trends zeichnen sich im Bereich der Sicherheitssysteme ab? Sascha Heinrichs-Bartscher: Viele Sicherheitssysteme sind durch die enormen Fortschritte auf dem Gebiet der Automobilelektronik überhaupt erst möglich geworden. Die Integration der Systeme bringt weitere Vorteile im Hinblick auf die Funktionsumfänge, aber die Komplexität der Systementwicklung nimmt damit auch deutlich zu. Die Fähigkeit eines Zulieferers zur Systemintegration spiegelt sich daher nicht mehr nur in Funktionsumfängen wider sondern zunehmend auch in der Kompetenz auf dem Gebiet der funktionalen Sicherheit. TRW verfügt über jahrzehntelange Erfahrung mit der Entwicklung von sicherheitskritischen elektronisch gesteuerten Systemen. Bereits lange vor der allgemeinen Einführung der Norm ISO 26262 für den Automobilsektor hatte TRW seine Entwicklungsprozesse in Unser Ziel ist es, mehr Sensoren einzubauen – einer vergleichbaren Art und Weise strukturiert. verbesserte Radarsysteme und hochauflösende Aus diesem Grund sind wir uns auch so sicher, Kameras –, gleichzeitig aber die Anzahl elektrodass wir derartige sicherheitsrelevante Systeme nischer Steuergeräte zu reduzieren und die Datenfusion auch gut handhaben können. zwischen den Sensoren zu verbessern. Dr. Alois Seewald: In Bezug auf die Applikation von Sicherheitssystemen spielt die IntegratiSascha Heinrichs-Bartscher, TRW on in Fahrzeugen der unteren Klassen eine immer größere Rolle. Somit liegt der Fokus auf der Reduktion der Kosten bei annähernd gleichbleibender Performance. Dies ist teilweise mit der Entwicklung neuer ker in Richtung aktive Unfallvermeidung. Ein schönes Beispiel daTechnologien wie zum Beispiel dem 77-79 GHz Radarsensor zu sind die Spurhalteassistenzsysteme. Begonnen haben wir hier AC1000 möglich. Somit erreichen wir eine Durchdringung der vor einigen Jahren mit einem akustischen Warnsignal beim unbeunteren Fahrzeugsegmente mit Sicherheitssystemen, die sonst nur absichtigten Überfahren einer Fahrbahnrandmarkierung. Heute der oberen Mittelklasse und oberen Fahrzeugklassen vorbehalten können wir dank der Integration des Spurhalteassistenzsystems waren. mit der elektrischen Servolenkung das Fahrzeug durch aktive Sascha Heinrichs-Bartscher: Es gibt große Unterschiede zwiLenkkorrekturen notfalls auch ohne Zutun des Fahrers in der Spur schen den einzelnen OEMs. Manche Fahrzeughersteller kaufen halten. So gelangt man von Korrekturen und Empfehlungen hin sich lediglich das entsprechende Steuergerät und führen darauf ihzum teilautonomen Fahren. re eigenen Algorithmen aus – oft unter Autosar. Dies erfordert eiDer Fortschritt im Elektronikbereich hilft TRW, Fahrerassisnen sehr hohen Entwicklungsaufwand. Andere OEMs investieren tenzsysteme zu entwickeln, die es ermöglichen, dass Fahrzeuge nicht so viel in das Engineezumindest über einen ring und setzen daher bewusst gewissen Zeitraum TRW ist im Bereich Elektromobilität mit auf einen Systemlieferanten, hinweg quasi autonom den elektrischen Servolenkungen und der ihnen im Rahmen einer fahren können und so dem neuen Bremssystem IBC bereits Systemintegration die Datenden Fahrer in kritisehr gut aufgestellt. fusion gleich mit den Sensoren schen Fahrsituationen Dr. Alois Seewald, TRW mitliefert; auch diese Unterunterstützen. Unser nehmen können wir beliefern. Ziel ist es, mehr SensoSo bieten wir beispielsweise ren einzubauen – vereine Safety-Domain-ECU an, besserte Radarsysteme in der wir die komplexe Fusion der einzelnen Sensordaten vornehund hochauflösende Kameras –, gleichzeitig aber die Anzahl elekmen und daraus eine gemeinsame Strategie entwickeln, welcher tronischer Steuergeräte zu reduzieren und die Datenfusion zwischen Aktor wann und wie agieren soll. den Sensoren zu verbessern. In punkto Euro-NCAP geht es darum, für kleines Geld möglichst viele Punkte zu bekommen – und genau an Sensoren und Welche Systeme werden in Zukunft besonders von Interesse sein? Sensorsystemen dafür arbeiten wir auch. So leistet beispielsweise Sascha Heinrichs-Bartscher: Die Kopplung von Fahrerassistenzunser 24-GHz-Radarsystem viel mehr als die ersten serienmäßig, systemen mit der Navigation gibt es zwar schon, aber sie wird viel damals nur in Premium-Fahrzeugen verbauten, Radarsysteme, stärker in den Fokus rücken. So könnten zum Beispiel die aus den aber der Preis liegt jetzt um mehr als eine Größenordnung tiefer. Kartendaten bekannten Tempolimits mit den per Kamera erfassIm Bereich der Fahrsicherheit stehen Funktionen wie die Automaten Tempolimits verglichen werden, um damit eine viel größere tische Notbremsung mit Fußgängererkennung, Notlenkassistent Datensicherheit zu erzielen. Außerdem überlegen die OEMs, wie und adaptive Rückhaltesysteme auf unserer Roadmap. Gerade im weit sie den Eingriffszeitpunkt beispielsweise eines NotbremssysBereich der Sensordatenfusion/Safety-Integration bietet sich eine tems nach vorne verlegen können, ohne dass es zu inakzeptablen Bündelung von Funktionen in leistungsfähigeren Steuergeräten an. Fehleingriffen kommt. Daher geht der Trend – beginnend beim Premium-Segment – wieWichtig ist dabei vor allem die Akzeptanz des Fahrers; er muss der zu einer geringeren Anzahl von Steuergeräten, die dann aber erkennen, dass ihm das System wirklich hilft. Eine Geschwindigeine viel höhere Leistungsfähigkeit haben. keitsabsenkung vor Kurven lässt sich auf Basis der Navigationskar- Dr. Alois Seewald: Die Integration zwischen aktiver und passiver Safety, wie wir sie bei TRW auf Teamebene haben, gibt es bei den OEMs nicht; bei uns kommunizieren diese Teams permanent und sehr intensiv miteinander. Daher erwarten die Kunden von uns Empfehlungen, welche Projekte sich besonders für eine Umsetzung eignen. Wir sind als Zulieferer einer der wenigen Konzerne, die wirklich die Nase vorn haben. Wir haben das breiteste Angebot im Rahmen der aktiven und passiven Sicherheitssysteme; im Grunde genommen sind wir ein Integrator, denn wir haben das Wissen, die Kompetenz und die Erfahrung für Systeme, die zusammenwirken. Sascha Heinrichs-Bartscher: Fahrerassistenzsysteme entwickeln sich schon seit geraumer Zeit von den Warnsystemen immer stär- 16 Automobil Elektronik 04/2012 www.automobil-elektronik.de Titelinterview ten mit entsprechender Vorausschau gut implementieren, während die Kamera bei weitem nicht so weit in eine Kurve schauen kann. Derartige Systeme werden sicher kommen. herkömmlichen vakuumbasierten Bremssystem bis zu 4 kg ein. Vor diesem Hintergrund werden reine Brake-by-Wire-Lösungen auf absehbare Zeit wohl kaum wettbewerbsfähig sein. Welchen Beitrag leistet TRW im Bereich Sicherheit? Dr. Alois Seewald: TRW bietet mit seinem Produktportfolio Systeme der passiven Sicherheit wie Airbags oder Gurtstraffer und Produkte der aktiven Sicherheit wie ABS, ESC und Automatische Notbremsfunktion. Somit trägt TRW mit seinen Kunden einen nicht unerheblichen Beitrag zu mehr Sicherheit im Straßenverkehr sowohl für die Fahrzeuginsassen als auch für die Fußgänger bei. Zudem hat TRW schon vor einigen Jahren den Direktionsbereich „Cognitive Safety Integration“ (CSI) eingerichtet. Die Zielsetzung von CSI ist auf der einen Seite, Systeme zur Erhöhung der passiven und der aktiven Fahrzeugsicherheit miteinander zu kombinieren sowie in ihrer Wirkung optimal aufeinander abzustimmen und auf der anderen Seite, diese Systeme in einem möglichst großem Umfang für eine möglichst breite Palette von Marktsegmenten in allen Märkten weltweit verfügbar zu machen. Ein gutes Beispiel sind hier die Entwicklungen auf dem Gebiet der radarund videobasierten Systeme zur Erfassung des Fahrzeugumfelds, Wohin geht die Reise im Bereich der Nutzfahrzeugelektronik? Dr. Alois Seewald: Im Bereich Fahrerassistenzsysteme haben wir derzeit eine hohe Dynamik auf dem Gebiet der Nutzfahrzeugelektronik. Diese wurde ausgelöst durch die EU-weite verbindliche Einführung von Spurhalteassistenzsystemen und vorausschauenden Notbremssystemen für schwere Nutzfahrzeuge ab 2013/2015. Ende 2012 werden wir mit der Auslieferung einer skalierbaren Videokamera inklusive Prozessoreinheit und Software an einen führenden europäischen Nutzfahrzeughersteller beginnen. Welche neuen Herausforderungen ergeben sich für TRW durch die Elektromobilität? Dr. Alois Seewald: TRW ist hier mit den elektrischen Servolen kungen und dem neuen Bremssystem IBC bereits sehr gut aufgestellt. Die elektrischen Servolenkungen werden im Gegensatz zu den konventionellen Hydrauliksystemen völlig unabhängig vom Verbrennungsmotor betrieben und lassen sich daher problemlos mit sämtlichen Antriebskonzepten vom MildHybrid bis zum reinen Elektroantrieb kombinieBereits lange vor der allgemeinen Einführung ren. Die neuen Bremssysteme für Hybrid- und der Norm ISO 26262 für den Automobilsektor Elektrofahrzeuge unterscheiden sich in einigen hatte TRW seine Entwicklungsprozesse in wichtigen Punkten von der aktuellen Technik. einer vergleichbaren Art und Weise strukturiert. Das Bremssystem ermöglicht ein stufenloses Überblenden zwischen der Bremsleistung des Sascha Heinrichs-Bartscher, TRW Fahrzeugantriebs im Rekuperationsmodus und der Bremsleistung der Radbremsen. Dieses Überblenden geschieht ohne Einfluss durch die aktuell verfügbare Rekuperationsleistung und ohne Rückwirkung die eine Einführung von Notbremsfunktionen zu durchaus verauf die vom Fahrer über die Pedalkraft angeforderte Gesamtbremstretbaren Kosten ermöglichen. Wir lassen uns dabei leiten von leistung. Auf diese Weise kann eine optimale Ausnutzung der madem Motto „Sicherheit steht jedem zu“. ximal verfügbaren Rekuperationsleistung in allen Fahrsituationen gewährleistet werden. Im Oktober haben Sie Ihr Integrated Brake Control System IBC, vorgen stellt. Was tut sich rund um die Bremse, wann kommt Brake-by-Wire? Das Interview führte Alfred Vollmer, Redakteur der AUTOMOBIL-ELEKTRONIK. Dr. Alois Seewald: Das IBC ermöglicht die Darstellung des gesamten Funktionsumfangs eines reinen Brake-by-Wire-Systems, aber Per infoDIREKT gelangen zur Langversion dieses Interviews. mit wesentlich geringerem Aufwand zur Erfüllung der sehr hohen Anforderungen an die Ausfallsicherheit des Bremssystems. Außer infoDIREKT www.all-electronics.de 300AEL0412 dem spart es aufgrund der Vollintegration im Vergleich zu einem Toshiba Automotive_178x62-de-hr.qxd:Layout 1 3/8/12 16:18 Page 1 BLEIBEN SIE AUF DER ÜBERHOLSPUR Beschleunigen Sie die Entwicklung von Kombiinstrumenten, Head-upDisplays, Infotainmentsystemen und modernen Fahrerassistenzsystemen (FAS) mit leistungsstarken Halbleiter-Lösungen von Toshiba. Grafik-Display-Controller aus der "Capricorn"-Baureihe für Kombiinstrumente mit 2D- und 3D-Displays LSIs aus der "Visconti"-Serie für die Bilderkennung und neue Kamerasensor-Chips für FAS Eine breite Palette von Speicherlösungen von NAND Flash-Speicherchips bis hin zu HDD-Festplatten. Der schnellste Weg zu weiteren Informationen führt über: WWW.TOSHIBA-COMPONENTS.COM/AUTOMOTIVE www.automobil-elektronik.de Automobil Elektronik 04/2012 17 Alle Bilder: Vector Informatik Messen/Testen/Tools Diagnosewerkzeuge für WWH-OBD Umsetzung der neuen Anforderungen für OEMs und Zulieferer Alle neu zugelassenen schweren Nutzfahrzeuge müssen ab dem Jahr 2014 die Vorgaben der Euro-VI-Norm verbindlich einhalten. Dabei sind die Fahrzeughersteller unter anderem verpflichtet, ein WWH-OBD-fähiges Diagnosesystem zu implementieren. Noch früher treten die Richtlinien für neu entwickelte Fahrzeuge in Kraft; hier ist der Stichtag bereits der 1.1.2013. Hilfe beim Testen der Implementierung durch WWH-OBD-fähige Diagnosewerkzeuge ist somit sehr willkommen. Autor: Helmut Frank D ie On-Board-Diagnose (OBD) im Fahrzeug ist eine kontinuierliche Selbstüberwachung des Systems. Dabei zeigen Kontrollleuchten unmittelbar die Ergebnisse dieser Selbstüberwachung an. Diese Ergebnisse werden zudem gespeichert und zu diskreten Zeitpunkten, beispielsweise während einer Wartung oder im Rahmen einer Reparatur, mit einem externen Testgerät ausgelesen. Nachdem einige Automobilhersteller bereits in den 1980er Jahren damit begonnen hatten, solche Konzepte proprietär in Ihren Fahrzeugen zu implementieren, damals noch fast ausschließlich in den elektronischen Motormanagementsystemen, hat zuerst die Umweltschutzbehörde CARB im US-Bundesstaat Kalifornien Zulassungsvoraussetzungen für neue Fahrzeugtypen formuliert, die neben der Einhaltung bestimmter Emissionsgrenzwerte auch einen definierten Umfang an Selbstüberwachungsfunktionen der abgasrelevanten Systeme eines Fahrzeuges vorsahen. Auf der ursprünglichen OBD-Version aus 1988 aufbauend wurden in den folgenden Jahren in den übrigen US-Bundesstaaten, aber auch in Europa und Japan, gesetzliche OBD-Umfänge definiert. Diese regional gültigen OBD-Versionen bauen zwar alle auf derselben Basis auf und sind teilweise sogar inhaltlich identisch, entstanden aber parallel zur herstellerspezifischen Diagnose und verwenden dazu gänzlich verschiedene Methoden, Services und Parameter. 18 Automobil Elektronik 04/2012 Weltweite Harmonisierung der Fahrzeugdiagnose Bei der OEM-spezifischen Diagnose ist in den letzten Jahrzehnten eine fortschreitende Standardisierung bezüglich Transport- und Diagnoseprotokoll zu beobachten. Mittlerweile haben sich auch eine einheitliche Diagnoseschnittstelle zu externen Testgeräten (die 16-polige OBD-Steckdose) und der CAN-Bus als Übertragungsmedium weitgehend durchgesetzt. Diese Konvergenz hin zu UDSonCAN (Unified Diagnostic Services on CAN) legt es nahe, nun die Diagnoseprotokolle der gesetzlich geforderten und der herstellerspezifischen Diagnoseinhalte zusammen zu führen, was die World Wide Harmonized OnBoard-Diagnostics (WWH-OBD) leisten soll. Die Standardisierung findet auf Betreiben der Vereinten Nationen in Form einer Global Technical Regulation (GTR) statt und wird unter anderem in der ISO-Norm 27145 spezifiziert. Die neue Spezifikation sieht aber auch neue und erweiterte Funktionen vor. So erfolgt eine Einteilung der Fehlercodes nach Schweregrad eines Ausfalls in sogenannte Severity-Klassen A, B1, B2 und C – je nachdem, wie gravierend ihre Auswirkung auf die Abgasqualität ist. Auch wechseln die Fehler der zweithöchsten Klasse B1 in die höchste Klasse A, falls sie nicht in einem definierten und vom System überwachten Zeitrahmen, beispielsweise 200 Betriebsstunden, behoben wurden. Damit abgasrelevante Fehlwww.automobil-elektronik.de Messen/Testen/Tools Bild 1: Vorteil für den Anwender beim Diagnosezugriff: Intelligente Tools erkennen automatisch welcher Standard verwendet wird, stellen sich automatisch darauf ein und liefern das Ergebnis. funktionen und auch deren Einfluss auf das Abgas für den Fahrer aber auch für Behörden oder Prüforganisationen unmittelbar erkennbar ist, wird die Kontrollleuchte „Malfunction Indicator Lamp (MIL)“ von den Fehlern der verschiedenen Severity-Klassen in unterschiedlicher Weise angesteuert. Um auch künftige Anforderungen zu berücksichtigen und dem technischen Fortschritt in der Fahrzeugvernetzung gerecht zu werden, wird neben CAN auch das Internet-Protokoll (IP) als Transportmedium bei der Normung berücksichtigt. Somit wird also künftig auch UDSonIP zur Implementierung der WWH-OBD zulässig sein. In einigen führenden Industrienationen wird die Implementierung der WWH-OBD bereits kurzfristig als Zulassungsvoraussetzung für neu entwickelte Typen schwerer Nutzfahrzeuge gefordert. Ab Anfang 2014 müssen beispielsweise in der EU alle neu zugelassenen schweren Nutzfahrzeuge die Euro-VI-Standards einhalten und damit über WWH-OBD diagnosefähig sein. Neu entwickelte Fahrzeugtypen müssen die Standards bereits zum 01.01.2013 erfüllen. Die Ausbreitung des Gültigkeitsbereiches der WWH-OBD auf Pkw, Transporter, selbstfahrende Arbeitsmaschinen etc. ist beabsichtigt. Ebenfalls diskutiert wird die Aufhebung der Beschränkung auf abgasrelevante Systeme. Beispielsweise könnten sicherheitsrelevante Systeme wie Bremse, Lenkung, Rückhaltesysteme und Licht ebenfalls damit überwacht und im Rahmen von periodischen Prüfungen examiniert werden. Die Grafik in Bild 1 verdeutlicht den Unterschied der OBDKommunikation nach bisherigem Standard und neuem WWHOBD-Standard. Dargestellt ist jeweils das Auslesen aktuell vorliegender, aber noch nicht bestätigter Diagnostic Trouble Codes (DTC), also der „pending DTC“. Das Fahrzeug übermittelt in beiden Fällen denselben Fehler „Engine Oil Temperature Sensor High“, P0198, an das Scan-Tool. Im Falle der WWH-OBD lassen sich jedoch zusätzliche Informationen wie beispielsweise der Schweregrad des Fehlers auf das Abgasverhalten (Severity) sowie dessen vollständige Statusinformation übertragen und darstellen. Betrachtet man die Byte-Inhalte der Requests und Responses, dann wird deutlich, dass deren Aufbau im Falle der WWH-OBD anders aussieht als bei der OBD-II: Zunächst fällt auf, dass die Länge der Fehlercodes in der WWH-OBD gemäß der Spezifikation drei Byte umfasst; bei OBD-II sind es zwei Byte. Allerdings erfolgt eine Weiterverwendung der ersten beiden Byte aus der SAE J2012 beziehungsweise ISO 15031-5. Die ältere OBD-Version liest die DTCs getrennt nach ihrem Status in unterschiedlichen OBD-Modes aus: ■ Service $03 — Request Emission-Related Diagnostic Trouble Codes für confirmed DTC, ■ Service $07 — Request Emission-Related Diagnostic Trouble Codes Detected During Current or Last Completed Driving Cycle für pending DTC und ■ Service $0A — Request Emission-Related Diagnostic Trouble Codes with Permanent Status für permanent DTC). WWH-OBD verwendet hingegen den Protokollservice ReadDTCInformation [0x19] mit der Subfunktion reportNumberOfDTCByStatusMask [0x42] und ein Bitfeld in Byte 4 des Requests zum Einstellen des Status, den die zurück zu meldenden Fehlercodes haben sollen. Ein intelligentes Testsystem, wie beispielsweise Indigo von Vector, ist in der Lage, den der Prüfung zugrunde zu legenden Standard selbsttätig zu erkennen, die für den jeweiligen OBD Standard relevante Funktionen zur Verfügung zu stellen und dabei aber die protokollspezifischen Unterschiede für den Anwender transparent zu machen. Dieser kann sich somit bei seiner Arbeit auf die Inhalte konzentrieren. Bei Bedarf kann er aber auch in die Tiefen des Protokolls absteigen und die Rohdaten analysieren. Dies ist beispielsweise bei der Ermittlung von Fehlerursachen nützlich, wenn das Steuergerät nicht die erwartete Antwort auf einen OBD-Request liefert. (av) ■ Der Autor: Dipl.-Ing. Helmut Frank ist als Business Development Manager bei Vector Informatik für die Produktlinie Diagnose zuständig. Intelligente WWH-OBD-fähige Werkzeuge Die Richtigkeit und Vollständigkeit der OBD-Funktionalität ist den Zulassungsbehörden vom Fahrzeughersteller in geeigneter Form nachzuweisen. Dabei erfolgt die Überprüfung im Rahmen der Homologation und setzt geeignete Prüfmittel zur Verifizierung voraus. Sowohl der Fahrzeughersteller als auch der Systemlieferant benötigt somit bereits im Vorfeld der Homologation, also schon während der Entwicklung beziehungsweise der Systemintegration, geeignete Diagnosewerkzeuge, um die OBD-Funktionen zu testen. Die gute Nachricht dabei ist, dass die im Rahmen einer WWHOBD zwischen Fahrzeug und externem Testgerät ausgetauschten Informationen weitgehend identisch mit denen bleiben, die bereits bei einer Diagnose nach OBD-II oder EOBD ausgetauscht werden. Hier sieht der neue Standard lediglich überschaubare Erweiterungen der Funktionalität vor. Ändern wird sich im Wesentlichen nur die Art und Weise, wie diese Inhalte transportiert werden. www.automobil-elektronik.de Auf einen Blick Umstieg auf WWH-OBD Moderne leistungsfähige Diagnosewerkzeuge müssen die vollständige Unterstützung des neuen WWH-OBD-Standards bieten – und das sofort. Mit ihnen lassen sich auch die zügig näher rückenden Termine Anfang 2013 und Anfang 2014 gut meistern. Sie reihen sich nahtlos in vorhandene Werkzeugketten ein und machen Fahrzeugherstellern und Zulieferern den Umstieg auf WWH-OBD besonders einfach. Erfahrungsgemäß ist es dabei am effizientesten, auf praxisbewährte Lösungen zu setzen. Vector bietet dafür das einfach zu bedienende Diagnosetest-Tool Indigo, das schon jetzt den WWH-ODB-Standard unterstützt. Dies erleichtert den Umstieg auf WWH-OBD. infoDIREKT www.all-electronics.de 311AEL0412 AUTOMOBIL ELEKTRONIK 04/2012 19 Messen/Testen/Tools Mechatronische Lenkungen entwickeln Lenk- und Fahrerassistenzsysteme früher erlebbar machen Die Mechatronik hat auch in die Lenksysteme unaufhaltbar Einzug gehalten. Neuen Freiheitsgraden bei Auslegung und Abstimmung der Lenkungen stehen höhere Aufwände beim Testen und bei der Systemintegration gegenüber. AUTOMOBIL-ELEKTRONIK stellt eine Kombination aus Hardware-in-the-LoopLenkungsprüfstand und Fahrsimulator vor, mit dem die Fahrzeugintegration teilweise in das Labor vorverlegt werden kann. Autoren: Markus Plöger, André Lehmann, Steffen Stauder, Steffen Müller D as Lenksystem und seine Charakteristik sind entscheidend für das Fahrverhalten eines Fahrzeugs und vor allem für das subjektive Empfinden des Fahrerlebnisses. Von zentraler Bedeutung ist hierbei die haptische Rückmeldung, die den Fahrer über Fahrbahn und Fahrzeugzustand informiert. In den letzten Jahren haben sich mechatronische Lenksysteme wie zum Beispiel elektromechanische Lenkungen zunehmend in allen Fahrzeugklassen etabliert. Durch passende Wahl und Abstimmung der Steuergeräte-Software kann der Entwickler Lenkgefühl und Fahrverhalten nun freier gestalten. Zusatzfunktionen wie Automatisches Einparken oder Spurhalteassistenten erhöhen darüber hinaus den Komfort und die aktive Sicherheit. Zusätzlich verbessern diese Systeme die CO2-Bilanz und verringern den Kraftstoffverbrauch. 20 AUTOMOBIL ELEKTRONIK 04/2012 Die somit immer wichtiger werdende Rolle der Software und gleichzeitig erhöhte Sicherheitsanforderungen, zum Beispiel ISO 26262, erfordern auch Änderungen im Produktentwicklungsprozess vom klassischen mechanischen Entwicklungsprozess hin zum mechatronischen Entwicklungsprozess nach dem V-Modell. Am Ende dieses Entwicklungsprozesses eines Lenksystems steht dabei immer die finale Integration des gesamten Lenksystems in das Fahrzeug. Erst hier wird es möglich, einen subjektiven Eindruck vom Lenksystem in Kombination mit anderen Fahrwerkregelsystemen und dem Gesamtfahrzeug zu gewinnen und erstmalig das Gesamtsystem erlebbar zu machen. Gerade dieser subjektive Eindruck ist für den Entwickler von großer Bedeutung. Allerdings ist diese Inwww.automobil-elektronik.de Messen/Testen/Tools Alle Bilder: dSPACE/MEC Im Fahrsimulator wird der Lenkwinkel des Fahrers gemessen und an den Prüfstand übermittelt. Der Prüfstand wiederum stellt den Lenkwinkel mittels eines Lenkroboters der echten Lenkung ein. Eine Drehmoment-Messwelle ermittelt dort das Lenkmoment, das dem Fahrer über ein Force-Feedback-Lenkrad im Fahrsimulator mitgeteilt wird. Gleichzeitig stellt der Prüfstand der Lenkung eine Zahnstangenkraft ein, analog der im Simulationsmodell berechneten Kraft. Der hierfür zuständige Linearaktuator erzeugt Zahnstangenkräfte von maximal 20 kN bei einer Verstellgeschwindigkeit von ±200 mm/s. Die resultierende Position der Zahnstange im echten Lenksystem wird genau vermessen und dient der Simulation als weitere Eingangsgröße. Die optische Rückkopplung des Fahrzeug- und Fahrbahnzustandes erhält der Fahrer durch Folienrückprojektionen, die im 90-Grad-Winkel ohne sichtbare Verbindung für die Frontal- und Seitensicht angebracht sind. Kleine LCD-Monitore als Außen- und Innenspiegel vervollständigen das simulierte Fahrzeug. Fahrbahn- und Motorgeräusche runden den Eindruck der Simulation ab. In dieser Testumgebung „erfährt“ der Fahrer einen ersten subjektiven Eindruck von seinem Lenksystem. Bild 1: Konzept des Gesamtprüfstands. Diverse Vorteile Dieses Konzepte weist mehrere Vorteile auf: So nimmt der Fahrer bereits zu einem früheren Zeitpunkt aktiv am Produktentstehungsprozess teil, und er kann Eigenschaften wie Lenkgefühl mit Hilfe von virtuellen Testfahrten untersuchen. Außerdem lassen sich diese Testfahrten aufzeichnen, und sie sind anschließend jederzeit reproduzierbar. Dabei können gezielt einzelne Testbedingungen individuell variiert werden. Außerdem besteht die Mögmentor_graphics_AEL_4-2012_102x146_rev4.pdf 1 03.08.2012 11:13:57 lichkeit, Lenkungen mit veränderten Eigenschaften wie variabler C M Y CM tegration mit hohen Kosten verbunden, birgt Sicherheitsrisiken und benötigt eine spezielle Infrastruktur, zum Beispiel eine verfügbare Teststrecke und gut geschultes Personal. Der hier vorgestellte neue Prüfstand vermittelt durch die haptische Rückmeldung bereits in einer früheren Phase des Produktentwicklungsprozesses einen ersten subjektiven Eindruck vom neuen Lenksystem. MY CY CMY K Prüfstandkonzept und –aufbau Wesentliche Bestandteile des neuen Prüfstands sind ein HIL-Lenkungsprüfstand (HIL: Hardware-in-the-Loop), der mit einem statischen Fahrsimulator gekoppelt ist. Zusammen mit einer Visualisierung und einem 3D-Echtzeit-Fahrdynamikmodell entsteht eine Testumgebung, ähnlich einem Fahrzeug (Bild 1). www.automobil-elektronik.de Messen/Testen/Tools Bild 2: Schnittstelle zwischen Fahrzeugmodell, HIL-Simulator, Lenkungsprüfstand und Fahrsimulator. Lenkübersetzung, größeren Rückwirkungskräften, Fehlern (zum Beispiel zu große Lose) nachzubilden. Zusätzliche Komponenten wie diverse Fahrerassistenzsysteme und Relativaktuatoren können als Soft-ECU integriert werden. Die Umrüstung des Prüfstands auf andere Lenkungen reduziert sich auf das Austauschen des Lenkgetriebes sowie das Laden neuer Fahrzeugparameter. Auch Lkw-Lenkungen können ohne große Umbauten integriert werden. Prüfstand und Fahrsimulator lassen sich auch vollkommen unabhängig voneinander betreiben. So sind haptische Tests im Fahrsimulator mit einer Soft-ECU möglich, bevor das Lenksystem fertiggestellt ist. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, gleichzeitig am Fahrsimulator Funktionsentwicklung und am Prüfstand Funktionstests zu betreiben. Simulationsmodelle Einen entscheidenden Anteil an einem realistischen Fahrgefühl hat die zugrundeliegende Simulation. Im vorgestellten Prüfstand bilden die dSPACE Automotive Simulation Models (ASM) auf einem DS1006 Quad-Core-Prozessor diese Basis. Die Automotive Simulation Models sind offene Simulink-Modelle für die Echtzeitsimulation von Pkw, Lkw und Anhängern. Als Mehrkörpersystem mit 24 Freiheitsgraden simulieren sie die Vertikal-, Längs- und Querdynamik des Fahrzeugs. Für die realistische Simulation der Reifenkräfte wählt der Anwender zwischen zwei unterschiedlichen Reifenmodellen. Die Offenheit der Modelle ermöglicht eine einfache Integration von Kundenmodellen oder echten Komponenten. Im vorgestellten HIL-Fahrsimulator sind die echte Lenkung mit ihren Aktuatoren und der Fahrsimulator mit Belastungsmaschine für das Lenkrad sowie Gas- und Bremspedal an das Simulationsmodell gekoppelt. Zusätzlich zum eigentlichen Fahrzeugmodell beinhaltet ASM Modelle für Fahrbahn und Fahrer sowie die Möglichkeit, komplexe Manöver automatisch abzufahren. Bild 2 zeigt alle wichtigen Signale, die das ASM-Simulationsmodell, der Lenkungsprüfstand und der statische Fahrsimulator kontinuierlich untereinander austauschen. (av) ■ 22 AUTOMOBIL ELEKTRONIK 04/2012 Die Autoren: Markus Plöger ist Gruppenleiter für HIL, E-Drive, interne Tools und Testautomatisierungs-Kundenprojekte bei dSPACE. André Lehmann ist Senior Application Engineer für HIL-Kundenprojekte bei dSPACE. Prof. Dr.-Ing. Steffen Müller leitet den Lehrstuhl für Mechatronik in Maschinenbau und Fahrzeugtechnik an der Technischen Universität Kaiserslautern. Steffen Stauder ist als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Mechatronik in Maschinenbau und Fahrzeugtechnik an der TU Kaiserslautern im Bereich Entwicklung mechatronischer Lenksysteme und Hardware-in-the-LoopSimulation tätig. Auf einen Blick Kombi aus HIL-Lenkungsprüfstand und Fahrsimulator Mit dem vorgestellten Konzept bestehend aus HIL-Simulator-Lenkungsprüfstand und statischem Fahrsimulator, den dSPACE für den Lehrstuhl für Mechatronik in der Fahrzeugtechnik der Technischen Universität Kaiserslautern konzipiert und schlüsselfertig realisiert hat, ist die Vorapplikation am virtuellen Versuchsfahrzeug Wirklichkeit geworden. Eine haptische Rückmeldung des Lenksystems ist frühzeitig erfahrbar. Besonderes Kennzeichen ist seine Vielseitigkeit. So konnten neben der Untersuchung und Abstimmung von Lenkungen auch bereits Fahrerassistenzsysteme wie Spurhalteassistenten erfolgreich betrieben werden. infoDIREKT www.all-electronics.de 321AEL0412 www.automobil-elektronik.de wsp-design.de © yuri_k/Fotolia.com Wenn wir ihn erreichen wollten, würden wir Musikzeitschriften herausgeben. Als Fachverlag richten wir uns an Fach- und Führungskräfte aus den verschiedensten Industriezweigen – immer kompetent und auf dem neuesten Stand des Wissens. Ob Print oder Online, das große Informationsangebot moderner Medien ermöglicht Ihnen eine gleichermaßen erfolgreiche wie zielgerichtete Kommunikation. Unsere Verlagsmitarbeiter freuen sich auf Ihren Anruf oder Ihre Mail. www.mi-verlag.de www.huethig.de Fachwissen kompetent vermittelt. Systeme Fahrerassistenz Foto: Continental Bild 1: Testvorrichtung für einen Notbremsassistenten mit Fußgängerschutz. Von E-Mobilität bis Fußgängerschutz Fahrerassistenz- und Notbremssysteme halten Einzug in allen Klassen Auf der „Continental TechShow“ stellten einige Divisionen des Zulieferers diverse Lösungen für die sichere, umweltschonende und komfortable Mobilität von morgen vor – und zwar in den Themenbereichen „Vom Verbrennungsmotor zur Elektromobilität“, „Connected Car / Car-to-X-Communication“ sowie „Reduzierung der Unfallzahlen“. Autor: Alfred Vollmer M Elektromobilität Franz Lacher, im Bereich Powertrain für die Geschäftsplanung verantwortlich, erklärte, dass sich die Grenzwerte nach EURO-6 „wahrscheinlich nicht mehr verändern“ werden, „aber die Randbedingungen werden in Zukunft verschärft, um noch stärker die Realität, die reellen Fahrbedingungen darzustellen“. Für das Jahr 2020 24 AUTOMOBIL ELEKTRONIK 04/2012 rechnet er mit einem weltweiten Marktanteil der Elektrofahrzeuge von etwa 3 %. Er betonte, dass Continental „seit 2009 bis 2013 etwa 90 Serienprojekte mit 17 Kunden weltweit“ im Bereich der Elektromobilität unterstützt, wobei „ein Netzwerk von etwa 1600 Spezialisten“ sich mit diesem Thema befasst. Dennoch werde die Elektro- Foto: Continental ehr Sicherheit verspricht sich Continental vor allem von der Vernetzung von Fahrzeugen untereinander sowie mit Verkehrsleit- und regelanlagen. Dieser Car-toX-Communication (C2X) genannte Ansatz sieht vor, Daten einzelner Fahrzeuge anderen Pkws verfügbar zu machen. So kann das Auto beispielsweise vor einem Notarztwagen schon warnen, bevor es die nächste Kreuzung erreicht, aber es kann auch liegengebliebene Fahrzeuge an schlecht sichtbaren Stellen vorher „sehen“ oder den Straßenzustand erkennen und vor Nässe, Schnee und Glatteis warnen. Auch zum Kraftstoff sparenden Ausrollen vor einer Kreuzung lässt sich C2X nutzen, indem das Fahrzeug die Information „Ampel steht auf rot“ erhält. Außerdem zeigte Continental die Möglichkeiten auf, Autofahrer und Fußgänger in Unfallsituationen besser schützen zu können. Dazu dienen beispielsweise Systeme, die Fußgänger auch für Bremsassistenten erkennbar machen und die eine Bremsung im Fall einer Kollisionsmöglichkeit einleiten. Bild 2: Mit situationsangepassten Maßnahmen, die unter anderem auch die Inhalte des Head-Up-Displays steuern, will Continental dafür sorgen, dass der Fahrer stets „im Flow“ ist. www.automobil-elektronik.de Systeme Fahrerassistenz Grafik: Continental Bild 3: Automatische Notbremssysteme (AEBS) und neuere Fahrerassistenzsysteme (ADAS) sollen dafür sorgen, dass die Zahl der Verkehrstoten trotz steigendem Pkw-Bestand weiter sinkt. Die Original-Bildunterschrift zu dieser Grafik im Rahmen der Continental-Präsentation auf der TechShow lautet: „Wir sind überzeugt, dass innovative Technologien eines Tages das unfallfreie Fahren ermöglichen, in allen Fahrzeugklassen und Märkten dieser Welt.“ mobilität nur sehr moderat wachsen: „Die Hybridisierung sehen wir als Lösung für die nächsten mindestens zwei Dekaden. Mindestens 90 % aller Fahrzeuge werden in den nächsten zehn bis 20 Jahren mit einem Verbrennungsmotor fahren“ – teilweise in Kombination mit einem Elektromotor.“ Das Zusammenspiel zwischen Motor und Bremse sei heute „nicht so flexibel, wie wir es in der Zukunft sehen werden“, aber das werde sich ändern: „Um die Rekuperation für den Fahrer nicht merkbar aber sehr effizient umzusetzen, ist ein sehr, sehr feinfühliges Zusammenspiel zwischen den Komponenten Antrieb und Bremse notwendig; Energiemanagement ist das Thema der Zukunft im Bereich Hybridisierung.“ Die Vernetzung werde stark zunehmen, und für die Zukunft sieht Franz Lacher eine systemübergreifende Integration über alle Fahrzeug-Schnittstellen hinweg: Powertrain, Interior und Chassis. „Damit das Fahrzeug möglichst effizient von A nach B bewegt werden kann, muss das Fahrzeug mit seiner Umwelt vernetzt sein.“ Fahrer(assistenz) Foto: Alfred Vollmer Bei über 20.000 Informations-Schnittstellen beziehungsweise Funktionen in einem Fahrzeug sieht Ralf Lenninger, Leiter Interior Electronics Solutions bei Continental, die Vernetzung als Schlüsseltechnologie, zumal sich diese 20.000 Funktionen in den nächsten Jahren verdoppeln werden. Bild 4: Das Fußgänger-Notbremssystem aus Sicht des Fahrers. Der Bremseingriff erfolgt zwar erst in letzter Sekunde, aber trotz schlechten Wetters kam das Fahrzeug noch knapp vor dem Fußgänger zum stehen. Auf dem Monitor dieses Testfahrzeugs ist rechts das Original-Kamerabild der an der Windschutzscheibe verbauten Kamera zu sehen. www.automobil-elektronik.de Lenninger betont, dass sich derzeit 23,5 % (laut NHTSA sogar 30 %) aller Unfälle auf Fahrerablenkung zurückführen lassen. Mit einer einfacher gestalteten Bedienung des Autos will Continental die Fahrerablenkung reduzieren. „Der Mensch ist abgelenkt, wenn er unterfordert oder müde ist, und der Mensch ist abgelenkt, wenn er überlastet ist oder andere Nebentätigkeiten ausführt“, erläutert Ralf Lenninger. Da es beispielsweise wenig zielführend sei, dem Autofahrer in einer kritischen Fahrsituationen mitzuteilen, dass Waschwasser nachgefüllt werden muss, bestehe die Gesamtaufgabe darin, den Menschen in den optimalen mentalen Belastungsbereich hineinzuführen: „Der Fahrer muss im Flow bleiben. Unsere Aufgabe besteht darin, Unterforderung zu erkennen, Maßnahmen einzuleiten, um den Menschen aus der Unterforderung herauszubringen, aber auch Überlastung und Ablenkung zu identifizieren und entsprechende Maßnahmen im Auto zu generieren, um ihn aus der Überlastung wieder in den optimalen Flow zu bringen. Dies wird eine unserer großen Aufgaben für die Zukunft sein: Keep in the Flow.“ Geistig abwesend Die nächste Aufgabe stelle sich dann, „wenn der Mensch nicht mehr mental am Fahrgeschehen teilnimmt“, wenn beispielsweise ein Elternteil sich vom Fahrersitz zum schreienden Kind nach hinten wendet. Dann käme das temporäre automatisierte Fahren ins Spiel – eine Situation, die bei genauer Betrachtung heute schon Standard ist, weil beispielsweise das ESP in einer kritischen Fahrsituation auch nicht erst den Fahrer um Erlaubnis für den Eingriff fragt. „Den technologischen Pfad in diese Richtung haben wir bereits mit Assistenzsystemen von ACC bis Lane Departure Warning betreten – allerdings in der Auslegung von Assistenzsystemen“ Es stellt sich somit die Frage, ob das automatisierte Fahren kommt, wobei Continentals Standpunkt laut Ralf Lenninger klar ist: „Das automatisierte Fahren muss kommen, weil es Kundennutzen bietet. Ich glaube, es gibt nicht viele Menschen, die eine Stopand-Go-Autobahnfahrt bei Geschwindigkeiten zwischen 0 und 30 km/h als bereicherndes Event betrachten.“ Und wenn der Mensch beim Fahren nicht nach Vorne schaut, „dann haben wir einfach die Verpflichtung, einen Unfall zu verhindern.“ Basis für das automatisierte Fahren sei aber ganz klar die Vernetzung. Eine gute Möglichkeit, um dem Fahrer ohne große Ablenkung Daten zur Verfügung zu stellen, biete Augmented Reality mit Hilfe eines Head-Up-Displays, so dass beispielsweise der Fahrweg auf der aktuellen Straße als virtueller Pfeil auf der Straße zu sehen ist. Für eine derartige Lösung zielt Continental derzeit einen SoP in 2016 an. In einem nächsten Schritt könnte dann ein aktiver Eingriff dafür sorgen, dass das Fahrzeug auch den vom Pfeil vorgegebenen Weg einhält, aber das dauere noch etwas länger. Sein Kollege Dr. Peter Rieth, Leiter der Systems & Technology Division Chassis & Safety, berichtete, dass die UN die nächste Dekade als die Dekade der Verkehrssicherheit deklariert hat; mit entsprechenden Maßnahmen soll es in diesem Jahrzehnt fünf MillioAutomobil Elektronik 04/2012 25 Systeme Fahrerassistenz Quelle: Continental Grafik: Continental Bild 5a: Der Notlenkassistent (ESA, Emergency Steer Assist) hilft dem Fahrer, auch in Gefahrensituationen noch in der Spur zu bleiben. Bild 5b: ESA ermöglicht in der Praxis ein präzises Ausweichen ohne Übersteuern. nen Verkehrstote und 50 Millionen Verletzte weniger geben. Allein in der EU kommt im Straßenverkehr jedes Jahr die Einwohnerzahl einer ganzen Kleinstadt ums Leben. Europaweit muss die Verkehrssicherheit daher weiter erhöht werden. Erreicht werden soll dieses durch sieben Initiativen der EU, deren Schwerpunkt auf Verbesserungen von Fahrzeugen, Infrastrukturen und des Verhaltens der Verkehrsteilnehmer liegt. Geeignete Assistenzsysteme sollen es ermöglichen, diese Ziele zu erreichen. „Wir sprechen nur noch von ‚integrierter Sicherheit‘ bei Continental“, betont Dr. Rieth, da es keine klassische Aufteilung mehr in aktive und passive Sicherheit gebe. „Zwei neue Sicherheitstechnologien – Notbremsassistent und Spurverlassenswarner – unterstützen diesen vorgegebenen Weg, die Verkehrssicherheit zu erhöhen, dabei besonders.“ Bereits weitgehend standardisiert eingeführte technische Systeme wie Sicherheitsgurt, Antiblockiersystem (ABS), Airbags und die Elektronische Stabilitätskontrolle (ESC) spielten auch weiterhin eine wichtige Rolle, da die beiden neuen Funktionen auf dem Vorhandensein dieser Systeme aufbauen. Für die OEMs und die Zulieferer bestehe jetzt die Aufgabe darin, zwischen Komfortfunktionen und Warnungen beziehungsweise Eingriffen zu unterscheiden. Prinzipiell besteht ein großer Unterschied darin, ob sich ein Fahrer im Fahrzeug befindet, der im Notfall eingreifen könnte, oder ob das Auto selbstständig fährt – beispielsweise in einem Parkhaus, das für vollautomatisiertes Parken geeignet ist und in dem sich keine Menschen aufhalten, die gefährdet werden könnten. Diese neuen Systeme stehen dem Fahrer vorausschauend zur Seite. „Umfeldsensorik in Verbindung mit leistungsfähigen hochdynamischen Bremsen sind die Schlüsseltechnologien wenn es darum geht, die Fahrsicherheit noch weiter zu erhöhen. Sie bilden die Basis für den nächsten Quantensprung bei Sicherheitstechnologien nach Sicherheitsgurt, ESC und Airbag“, führt Dr. Rieth weiter aus. 26 Automobil Elektronik 04/2012 Für alle Systeme gelte jeweils die gleiche zeitliche Abfolge: Zuerst wird der Fahrer gewarnt, damit er entsprechend in das Fahrgeschehen eingreifen kann. „Für einen Fahrereingriff benötigt der Fahrer mindestens zwei Sekunden Zeit“, hebt Dr. Rieth hervor. „Wenn weniger als eine Sekunde Zeit verbleibt, dann muss der Computer die Aufgabe übernehmen.“ Abstrakter ausgedrückt: „Wenn wir die eventuellen Eingriffe im Zeitbereich sehen, dann lassen sich diese Angelegenheiten regeln. Die Schrecksekunde vermeiden Was heißt das für die Praxis? Dr. Rieth beantwortet diese Frage in seiner ganz persönlichen Darstellungsweise: „Was ist denn der nächste potenzielle Ansatz nach ESC? Ich sage da immer: Das ist die Schrecksekunde. Mit Notbremssystemen lässt sich viel erreichen“ – und zwar sowohl bei Systemen für den Insassenschutz als auch beim Fußgängerschutz. Aus diesem Grund überlegten die US-Amerikaner, ob sie Notbremssysteme für alle neu zugelassenen Fahrzeuge ab 2016 vorschreiben. In Europa gebe es für Pkw keine entsprechenden gesetzlichen Auflagen, aber über Euro-NCAP dürfte sich die Situation auch ohne gesetzliche Auflagen regeln: „Ohne Notbremssystem und Spurverlassenswarnung kann ein Fahrzeug ab 2014 nicht den fünften NCAP-Stern bekommen“, erläutert Dr. Rieth. Aktive Notbremsassistenten, von der EU als AEB (Advanced Emergency Brake Assist) und von Continental als EBA (Emergency Brake Assist) bezeichnet, bremsen das Fahrzeug in kritischen Situationen selbstständig ab, wenn der Fahrer nicht reagiert, um einen Unfall zu verhindern oder zumindest die Unfallfolgen maßgeblich zu mindern. Ein von der Continental-Division Chassis & Safety entwickelter Notbremsassistent erkennt per Abstandsmessung, ob sich der Abstand zu den vorausfahrenden Fahrzeugen verringert oder sich ein Hindernis auf der Straße befindet. Nimmt www.automobil-elektronik.de Systeme Fahrerassistenz Bild 6: Im MK C1 sind die Funktionen Bremsbetätigung und Bremskraftverstärker sowie das Regelsystem (ABS, ESC) in einem kompakten Bremsmodul zusammengefasst. Etwa im Jahr 2015 soll dieses System in Serienfahrzeugen verbaut werden. Foto: Continental Technologien wie etwa von Radar und Kamera und in der weiten Zukunft Car-to-Car-Kommunikation (C2C) und Car-to-Infrastructure-Kommunikation (C2I) eröffnet außerdem ganz neue Möglichkeiten. Das Radar gibt eine Information über die Entfernung, und die Kamera liefert Plausibilisierungs- und Klassifizierungsinformationen über das Objekt. „Und wenn wir dann 2016/2017 Car-to-Car-Kommunikation haben, dann ist das keine Telematik, sondern ein neuer Safety-Sensor, der um die Ecke schaut“, erklärt Dr. Riedt. ■ der Fahrer die drohende Unfallgefahr nicht wahr, dann warnt ihn ein Bremsruck. Tritt der Fahrer zu zögerlich auf die Bremse, erhöht der Notbremsassistent den Bremsdruck, um die optimale Verzögerung zu erreichen. Mit einem von Continental für den Stadtverkehr optimierten Notbremsassistenten können viele Auffahrunfälle bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten ganz verhindert beziehungsweise deren Folgen stark reduziert werden. Nach Angaben des britischen Forschungszentrums Thatcham ereignen sich rund 80 Prozent aller Unfälle in Großbritannien in einem Geschwindigkeitsbereich von unter 25 km/h. Folgen- und kostenreiche Schleudertraumata lassen sich so verhindern oder in ihrer Schwere abschwächen. Der Notbremsassistent kann je nach Ausprägung bei Geschwindigkeitsdifferenzen zum vorausfahrenden Fahrzeug im Bereich von 15 km/h einen Auffahrunfall verhindern und bis 30 km/h die Aufprallgeschwindigkeit und somit die Schwere des Aufpralls erheblich vermindern. „So entsteht ein für den Massenmarkt kostenattraktives System mit einem extrem günstigen Kosten-Nutzen-Verhältnis“, konstatiert Dr. Rieth. Auf die Bremsen kommt es an Voraussetzung für die neuen Fahrerassistenzsysteme sind hochdynamische Bremsen. „Mit den elektronischen Bremssystemen MK 100 und MK C1 bietet Continental Technologien an, die deutlich schneller als herkömmliche hydraulische Systeme Bremsdruck aufbauen“, führt Dr. Rieth weiter aus. „Die MK C1 ist 40 % leichter, um den Faktor drei schneller im Druckaufbau. Im Stadtverkehr ermöglicht so eine integrierte Bremse im Vergleich zu einer ZweiKolben-Bremsanlage, wie sie heute in allen ESC-Systemen verbaut ist, einen um 5 m verkürzten Bremsweg bei 50 km/h. Damit ergibt sich eine um den Faktor 3 höhere Überlebenschance oder ein um den Faktor 3 geringeres Risiko, einen schweren Unfall zu erleiden.“ Wichtig ist für ihn auf jeden Fall bei allen Sicherheitssystemen der Systemansatz: „Es sind nicht nur die Augen, die klar sein müssen: Es ist das Gehirn, das schnell rechnen muss und es ist der Muskel, der schnell bremst. Wir müssen Sicherheit stets als System sehen.“ Mit einer Stereokamera will Continental neue Wege in der Umfelderfassung gehen, damit „Unfälle mit Fußgängern oder kreuzenden Fahrzeugen besonders wirkungsvoll verhindert oder zumindest abgemildert werden“. Da die Stereokamera zwei „Augen“ besitzt, kann sie alle Arten von Hindernissen sicher erkennen und deren Distanz, Größe und Bewegungsrichtung messen. „Damit kann eine neue Generation von vorausschauenden Notbremsassistenten entwickelt werden“, hebt Dr. Riedt hervor. Die Fusion von www.automobil-elektronik.de Der Autor: Alfred Vollmer ist Redakteur der AUTOMOBIL-ELEKTRONIK Auf einen Blick Fünf NCAP-Sterne Wenn Neufahrzeuge ab 2014 noch fünf NCAP-Sterne erhalten sollen, müssen sie mit Fahrerassistenzsystemen wie Notbremssystem und Spurverlassenswarnung ausgestattet sein. Zur Vermeidung von Unfällen muss der Fahrer außerdem „im Flow“ bleiben, so dass weder Langeweile noch Überforderung auftreten. infoDIREKT www.all-electronics.de 302AEL0412 ENGINEERING SOLUTIONS AND PRODUcTS FOR AUTOMOTIVE ELEcTRONIcS & SOFTWARE & MEcHANIcS www.berner-mattner.com Systeme Fahrerassistenz Immer sicherer und komfortabler Assistenz- und Komfortsysteme im frühen Praxistest Im Rahmen einer Presseveranstaltung präsentierte TRW nicht nur Assistenzsysteme von heute, morgen und übermorgen. AUTOMOBIL-ELEKTRONIK war für Sie vor Ort und berichtet über sicherheitsrelevante Systeme, wirft aber auch einen Blick auf Neuheiten, die den Komfort erhöhen. Autor: Alfred Vollmer Z u den Technologie-Highlights des Fahrversuchs bei TRW zählt ganz klar das vakuumunabhängige vollständig integrierte Bremsregelsystem (Integrated Brake Control, IBC), das gleichzeitig die Bremsanlage vereinfacht und deren Funktionalität erhöht. In einem modifizierten Chevrolet Volt ließ sich das gegenüber unserem Bericht in Ausgabe 5/2011 nochmals verbesserte System sprichwörtlich erfahren. Der modulare Aufbau von IBC ermöglicht es, das System an die jeweiligen Anforderungen der Fahrzeughersteller und der Markt spezifikationen hinsichtlich Bremsverhalten, Fahrzeuggröße und Funktionalität anzupassen. Im Chevy Volt schaltet IBC lediglich bei Geschwindigkeiten unter 10 km/h sowie, wenn das ABS in Aktion tritt, die Energie-Rückgewinnung ab; in allen anderen Fällen liegt der Schwerpunkt auf dem rekuperativen Bremsen. Außerdem baut das System den Bremsdruck mit einer hohen Geschwindigkeit auf und eignet sich damit auch für automatische Notbremssysteme. TRW geht davon aus, dass sein IBC ab dem Modelljahr 2016 in Serie geht. „Es ist so wichtig wie nie zuvor, erschwingliche Sicherheitssysteme zu entwickeln“, erklärte Manfred Meyer, Technical Director Braking im Bereich Systems Application bei TRW. „Gerade in Zeiten immer strengerer Gesetzgebungen und mit Blick auf die neuen Euro NCAP-Bewertungskriterien müssen wir gemeinsam mit den Fahrzeugherstellern dafür sorgen, dass sich jeder Autofahrer Sicherheit leisten kann. Wir wollen alle Fahrer und Verkehrsteilnehmer schützen – egal wo sie sich auf der Welt befinden.“ 28 Automobil Elektronik 04/2012 Nur Elektronik ermöglicht fünf NCAP-Sterne Auf der Presseveranstaltung zeigte TRW außerdem verschiedene Kombinationen seines 24-GHz-Radarsystems AC100 in Kombination mit anderen Sicherheitssystemen. So lässt sich das AC100 beispielsweise mit der Videokamera sowie mit aktiven Technologien des Sicherheitsgurtsystems oder mit der elektronischen Stabilitätskontrolle (Electronic Stability Control, ESC – das „ESP“ von TRW) kombinieren. Der neue Radarsensor ist für unterschiedliche Fahrbedingungen ausgelegt und wird 2013 in den ersten Fahrzeugen auf den Markt kommen. Obwohl AC100 ähnliche Funktionen wie das 77-GHz-Serien-Fernbereichsradar bietet, soll es nur etwa halb so viel kosten. Die Kostensenkung erzielt TRW hauptsächlich durch geringere Komplexität sowie jeweils kleinere Bandbreite und Ausgangsleistung. Weil die Autokäufer mittlerweile genau auf die NCAP-Bewertungen schauen, stehen Fahrzeughersteller vor der schweren Aufgabe, auch weiterhin möglichst fünf Sterne im Rahmen der EuroNCAP-Bewertungskriterien vorzuweisen, obwohl die Kriterien ständig verschärft werden: ab 2014 für aktive Sicherheitssysteme sowie ab 2016 für den Fußgängerschutz. Mit der neuesten Anpassung ihrer Bewertungskriterien fördert die Euro-NCAP-Gesellschaft die freiwillige Ausstattung von Pkw mit einer automatischen Notfallbremse (Automatic Emergency Braking, AEB). Ab 2014 soll die AEB in das Euro-NCAP-Rating einbezogen und damit zu einem wichtigen Faktor für die Höchstbewertung mit fünf Sternen werden. Ab 2016 müssen außerdem einige Fahrzeuge je nach paswww.automobil-elektronik.de Bild 1: Obwohl das 24-GHz-Radar AC100 ähnliche Funktionen wie das 77-GHz-Serien-Fernbereichsradar bietet, soll es nur etwa halb so viel kosten. Grafik: TRW siver Sicherheitsausstattung eine Fußgängerschutzfunktion mit der AEB realisieren, um in der Kategorie „Fußgängerschutz“ fünf Sterne zu erhalten. TRW sieht sich nach Angaben von Sascha Heinrichs-Bartscher, Chief Engineer Core Development Driver Assist Systems bei TRW, in diesem Rahmen gut aufgestellt: „Wir sind der Euro NCAP-Anpassung sogar einen Schritt voraus, besonders bei der Forderung nach einer verbesserten Fußgängererkennung.“ Kernelement der Fußgängererkennung ist eine Kamera. „Wir arbeiten an der dritten Generation unserer Kamera, die unter anderem mit einer höheren Bildauflösung dabei hilft, die Fußgängererkennung zu verbessern“, führt Heinrichs-Bartscher weiter aus. In Kombination mit seiner neuen modularen Radarplattform AC1000 will TRW die passenden Rahmenbedingungen „für optimierte Sicherheits- und Komfortfunktionen“ bieten. Die Radarsysteme von TRW ermöglichen eine Vielzahl an Fahrerassistenzfunktionen, wie adaptive Geschwindigkeitsregelung (Adaptive Cruise Control, ACC), Stauassistenz (Traffic Jam Assist, TJA), Kollisionsminderungsbremsung (Collision Mitigation Braking, CMB), Automatische Notfallbremse (Automatic Emergency Braking, AEB), Toter-Winkel-Erkennung (Blind Spot Detection, BSD) und Seitenaufprallerkennung (Side Impact Sensing, SIS). Mit seinen Kamerasystemen realisiert TRW unter anderem Funktionen wie Spurverlassenswarnung (Lane Departure Warning, LDW), Spurhalteassistenz (Lane Keeping Assist, LKA), Spurführungsassistenz (Lane Centering Assist, LCA), Verkehrszeichenerkennung (Traffic Sign Recognition, TSR) und die Fußgängererkennung. Foto: TRW Systeme Fahrerassistenz Bild 2: Durch die Fusion der Daten aus einem 24-GHz-Radarsensor und einer skalierbaren Kamera wird eine AEB (automatische Notbremsung) mit Fußgängererkennung möglich. In einem als Entwicklungsfahrzeug umgerüsteten Volkswagen Passat CC kombinierte TRW den 24-GHz-Radarsensor AC100 mit der skalierbaren Kamera S-CAM. Die Datenfusion beider Sensoren ermöglicht eine AEB (Automatic Emergency Braking, automatische Notbremsung) mit Fußgängererkennung. Wird ein Fußgänger detektiert, ermittelt die Software unter Berücksichtigung der vorhergesagten Bewegung von Fahrzeug und Fußgänger die Wahrscheinlichkeit einer Kollision. Steht eine Kollision bevor, gibt das Fahrzeug zunächst ein optisches oder akustisches Warnsignal ab, bevor es in der nächsten Stufe automatisch Bremsdruck aufbaut, um die Geschwindigkeit zu verringern. Das System ist dabei so implementiert, dass es bei einer Geschwindigkeit von bis zu 40 km/h sicher zum Stehen kommt. Mit dieser Sensorfusion könne TRW zwar auch bei Geschwindigkeiten im oberen zweistelligen km/h-Bereich noch sicher das Hindernis detektieren, betont Manfred Meyer, aber dies erfordert natürlich gemäß den Gesetzen der Physik auch eine frühere Einleitung der Notbremsung – und hier fängt das Problem an: Wenn das System bei höheren Geschwindigkeiten beispielsweise einen Fußgänger erkennt, dessen aktueller Bewegungsvektor bei unveränderten Geschwindigkeiten von Fahrzeug und Fußgänger zu einer Kollision führen würde, dann müsste ein für erheblich höhere Geschwindigkeiten spezifiziertes Notbremssystem eigentlich eine Notbremsung einleiten. Andererseits zeigt die Erfahrung, dass Fußgänger sich hochdynamisch verhalten: Sie eilen zügig an den Straßenrand, registrieren in der Bewegung, dass sich ein schnelles Fahrzeug nähert und kommen daher in der Regel rechtzeitig, aber sehr abrupt am Fahrbahnrand zum Stehen. Wenn ein automatisches System in diesem Fall eine Notbremsung eingeleitet hätte, wäre einerseits ein Auffahrunfall auf das Fahrzeug mit Notbremsfunktion bei entsprechendem Verkehr recht wahrscheinlich, während der Fußgänger www.automobil-elektronik.de Foto: Alfred Vollmer Automatische Notbremsung Bild 3: In einer von Siemens auf Basis des Roding Roadsters realisierten Entwicklungsstudie befindet sich das Bremssystem Slip Control Boost (SCB), das an den Hinterrädern nur über die Radnabenmotoren (ohne Friktionsbremse) und an den Vorderrädern mit Scheibenbremsen verzögert. SCB sorgt für die richtige Bremskraftverteilung. andererseits ziemlich verwirrt wäre. Aus diesem Grund ist es sinnvoll, die maximale Geschwindigkeit zu beschränken, bei der das Notbremssystem noch zum kompletten Stillstand kommt. Die in diesem Versuchsträgerfahrzeug ebenfalls integrierte adaptive Geschwindigkeitsregelung ACC mit Follow-to-Stop-Funktionalität kann das Fahrzeug auch bis zum Stillstand abbremsen. STC – Steering Torque Control Ein gutes Beispiel für die „Zweitverwertung“ von Sensorsignalen zeigte TRW in einem als Entwicklungsfahrzeug umgerüsteten Opel Astra, der mit einem ESC (Stabilitätskontrolle) des Typs EBC460 von TRW sowie einer elektrischen Servolenkung (EPS) mit Belt-Drive (Zahnstangenantrieb mit achsparallel angeordnetem E-Motor) ausgestattet ist. Die Integration von ESC und EPS ermöglicht eine Lenkmomentenüberlagerung im Sinne einer Lenkkorrekturempfehlung, die auch unter dem Begriff STC (SteeAutomobil Elektronik 04/2012 29 Foto: Alfred Vollmer Foto: Alfred Vollmer Systeme Fahrerassistenz Bild 4: Ein Lenkradschalter mit integriertem kapazitiven Touchpad ermöglicht die Handschriftenerkennung und Gestensteuerung – und zwar mit beiden Armen am Steuer. Bild 5: Über ein kleines Display im Lenkrad lassen sich wichtige Informationen wie Geschwindigkeitsbegrenzungen besonders gut sichtbar anzeigen. ring Torque Control) bekannt ist. Diese verbessert das Handling in schwierigen Situationen und bietet Funktionen wie Übersteuerkorrektur, Seitenwind-Kompensation, µ-Split-Lenkkorrektur und „Pull-Drift-Kompensation“. Zur Verdeutlichung parametrierte TRW das STC so, dass es im Rahmen eines µ-Split-Tests mit den linken Rädern auf dem trockenen Teer und den rechten Rädern auf bewässerten Fliesen selbst bei einer Notbremsung aus zirka 80 km/h ohne Fahrereingriff reproduzierbar die Spur ziemlich exakt einhielt, während gleichzeitig ein – in diesem Fall allerdings nicht zielführender – manueller Lenkeingriff jederzeit problemlos möglich war. Einen Elchtest absolvierte dieses Fahrzeug zwar mit Bravour, aber den hierbei durchgeführten automatischen Lenkeingriff nehmen Normalfahrer wohl eher nicht wahr. Das Schöne an diesem System dürfte die Möglichkeit sein, STC über eine reine Software-Modifikation zu implementieren – ein attraktives Zusatz-Feature, das OEMs ohne zusätzliche Hardware-Kosten umsetzen können. Das Fahrzeug ermöglicht teilweise ein echtes Brake-by-Wire. Selbst wenn das ABS eingreift, was ja an den Hinterrädern durch eine Änderung des Motor-Drehmoments (Torque Vectoring) an den Rädern geschieht, rekuperierte das Fahrzeug systembedingt. Verzögerungen bis etwa 0,3 g erfolgen ausschließlich durch Rekuperation. Zwischen 0,3 g und 0,4 g Verzögerung schaltet sich aus Sicherheitsgründen die Reibungsbremse leicht dazu, weil das System nicht über eine Stabilitätsregelung (ESC/ESP) verfügt. Ab 0,7 g sind dann auch die Scheibenbremsen in vollem Umfang im Einsatz. Das systematische Zuschalten der Friktionsbremsen geschieht derart nahtlos, dass der Fahrer keinen Unterschied zu herkömmlichen, rein hydraulischen Bremssystemen wahrnimmt, wobei SCB mit seiner eigenen Vakuumpumpe völlig unabhängig vom Fahrzeug arbeitet. Dabei lässt sich nicht nur das Pedalgefühl vollständig simulieren, auch die Verzögerung ist einstellbar, und ein ESC ist ebenso möglich. Das System eignet sich für front-, heck- und allradgetriebene Fahrzeuge vom Pkw bis zum SUV. Im Vergleich zur ersten SCB-Generation ist SCB 2 zirka 25 % kleiner und leichter. Bei einem elektrischen Versagen bietet SCB 2 eine 4-Rad- oder 2-Rad-Rückfallebene. Fahrspaß und Ökonomie Auch eine von Siemens auf Basis des Roadsters von Roding Automobile realisierte Entwicklungsstudie zeigte TRW, wobei die zwei Radnabenmotoren an der Hinterachse mit ihren 2 x 1200 Nm dafür sorgten, dass der Fahrspaß bei diesem EV wahrlich nicht zu kurz kam. Das Fahrzeug, dessen Kühlpumpe für die Batterie unüberhörbar permanent im Heck ihren Dienst verrichtete, ist mit dem Bremssystem Slip Control Boost (SCB) von TRW ausgestattet: Während die Vorderachse über zwei Scheibenbremsen gebremst wird, gibt es an der Hinterachse keinerlei Reibungsbremse, weil die gesamte Verzögerung an der Hinterachse über die beiden Radnabenmotoren erfolgt. Ziel des Projektes war es, so viel Bremsenergie wie möglich in elektrische Energie umzuwandeln und in der Batterie zu speichern. „Damit ist das System in der Lage, die Bremsenergie bei über 70 Prozent aller Bremsmanöver vollständig zu rekuperieren“, erläutert Manfred Meyer. Möglich wird dies unter anderem durch das relativ hohe Gewicht auf der Hinterachse, während unter der Fronthaube fast schon gähnende Leere herrscht. Per „Brake-Blending“ (Brems-Überblendung) kann das System bei Bedarf einen Teil des benötigten Bremsmoments von der elektromotorischen Bremse an der Hinterachse automatisch zu den Scheibenbremsen an der Vorderachse übertragen. Im Fahrversuch zeigte diese Entwicklungsstudie ein für derart tiefliegende Fahrzeuge typisches, ganz normales Bremsverhalten. 30 AUTOMOBIL ELEKTRONIK 04/2012 Sicherheit mit Komfort Ein Selbstversuch auf einem kleinen Testschlitten zeigte eindrucksvoll, wie der mittlerweile serienmäßig erhältliche aktive Gurtaufroller ACR die Gurtlose entfernt und so die Position der Insassen im Sitz verbessert. Die neue Generation der aktiven Gurtaufroller, ACR 2, unterstrich in einem als Entwicklungsfahrzeug umgebauten Audi A4 bei entsprechend hoher Fahrdynamik durch das Anziehen des Gurts das Fahrverhalten bereits vor dem Erreichen von kritischen Zuständen. Zusätzlich bieten sich auch neue Möglichkeiten zur Umsetzung von haptischen Warnfunktionen. Im Gegensatz zu akustischen Warnsignalen kann eine haptische War- Auf einen Blick Der Trend: Sicherheit und Komfort Sowohl im Bereich Sicherheit als auch beim Komfort warten diverse Systeme auf die Integration in Serienfahrzeuge: Von der automatischen Notbremse über Displays und Touchpads im Lenkrad bis zum automatischen Gurt-Anreicher. infoDIREKT www.all-electronics.de 301AEL0412 www.automobil-elektronik.de Foto: Alfred Vollmer Systeme Fahrerassistenz Bild 6: Der in der B-Säule des Fahrzeugs montierte aktive Gurtbringer bringt den Sicherheitsgurt um bis zu 300 Millimeter weiter nach vorne. nung auch so konfiguriert sein, dass sie nur den Fahrer erreicht, während die anderen Insassen davon nichts mitbekommen. Damit kritische Zustände nicht durch abgelenkte Fahrer entstehen, demonstrierte TRW in einem umgebauten BMW Z4 einen Lenkradschalter mit integriertem kapazitiven Touchpad für Handschriftenerkennung und Gestensteuerung (Bild 5). Hiermit kann der Fahrer während der Eingabe auf dem Touchpad beide Arme am Steuer lassen. Durch aktives Zuschalten der Gestensteuerung lassen sich Fehleingaben vermeiden. Sobald die Eingabe erfolgt ist, kann der Fahrer das System entweder selbst abschalten oder es wird automatisch deaktiviert, um zu vermeiden, dass es Bewegungen als Eingabe versteht. In einem VW Golf verbaute TRW zu Demonstrationszwecken gleich drei neue Funktionalitäten: ein kleines Display im Lenkrad, eine elektronische Hupe und einen aktiven Gurtbringer. Auf dem Display (Bild 6) lassen sich wichtige Informationen wie Geschwindigkeitsbegrenzungen besonders gut sichtbar anzeigen. In einer Variante dreht sich der Display-Inhalt bei leichten Lenkausschlägen bis etwa 30 ° so, dass die Schrift stets horizontal zu lesen ist. In einer nochmals erweiterten Version besteht die Möglichkeit, das Lenkrad-Display als kostengünstige Alternative zu Head-Up-Displays zu nutzen. Zum Aktivieren der elektronischen Hupe (EHS, Electronic Horn System) muss der Fahrer eine sensitive Fläche an der Airbag-Abdeckung im Lenkrad berühren – ganz ohne Kraftaufwendung. Durch den Wegfall der mechanischen Elemente verkleinert sich unter anderem der für diese Funktionalität erforderliche Bauraum in erheblichem Umfang. Der in der B-Säule des Fahrzeugs montierte aktive Gurtbringer (Active Seat Belt Presenter, ASBP) bringt den Sicherheitsgurt um bis zu 300 Millimeter weiter nach vorne, damit Insassen ihn zum Anschnallen leichter fassen können. Sowww.automobil-elektronik.de bald der Insasse im Fahrzeug sitzt und die Tür geschlossen ist, reicht ihm ein kleiner Arm den Sicherheitsgurt, so dass er leicht zu greifen ist. Während der Fahrzeuginsasse den Gurt anlegt, fährt der Arm wieder in seine ursprüngliche Parkposition zurück. Um den ASBP direkt in die Höhenverstellung des Sicherheitsgurts in der BSäule zu integrieren, sind außer bei der Innenverkleidung keine Modifikationen nötig. Der ASBP unterstützt besonders ältere Menschen oder Personen mit eingeschränkter Beweglichkeit beim Anschnallvorgang und dient gleichzeitig als Erinnerung, den Sicherheitsgurt anzulegen. TRW geht davon aus, dass die ASBP-Technologie 2016 serienreif sein wird. Auch sein aktives Gurtschloss (Active Buckle Lifter, ABL), das sich beim Anschnallen anhebt, zeigte TRW und als Ergänzung dieser individuellen Gurtlösungen zusätzlich ein beleuchtetes Gurtschloss (Illuminated Seat Belt Buckle, ISB), mit dem sich das Gurtschloss auch im Dunkeln leicht finden lässt. Interessant sind dabei die Möglichkeiten zur Einbindung des ISB in das Beleuchtungskonzept des Innenraumdesigns. Gutes Klima Selbst in einem Bereich, in dem TRW zumindest in Europa noch nicht besonders stark in Serienfahrzeugen vertreten ist, zeigte TRW mit ECC (Efficient Climate Control, effiziente Klimaregelung) eine interessante Lösung, die in einem als Entwicklungsfahrzeug umgerüsteten VW Passat CC verbaut war: „Mit Hilfe von fortschrittlichen Algorithmen für Heizung, Lüftung und Klimatisierung erhöhen wir den Komfort der Passagiere, während wir gleichzeitig die Innenraumgeräusche minimieren und den Kraftstoffverbrauch optimieren“, erklärt Matthias Rimmele, Team Manager Software Design Mechatronics bei TRW. Auch ein Beschlagen der Windschutzscheibe werde damit wirksam verhindert – ein Feature, das die Redaktion bei hochsommerlichen Temperaturen leider nicht persönlich austesten konnte. Die auf Infrarot-Technologie basierende ECC reguliert die drei Hauptwärmequellen im Fahrzeuginnenraum. Dazu zählen die Wärmeleitung durch Sitze, Lenkrad oder Armstütze, die Wärmestrahlung von Sonne, Glas oder Oberflächen des Innenraums sowie der Wärmeeintrag durch das Klimasystem. Die Infrarot-Sensoren, von denen unter anderem auch drei um den Kopf des Fahrers herum angeordnet waren, ermöglichten eine angenehme Abstimmung der Temperatur ohne unangenehmes Anblasen nach der unvermeidlichen ersten Temperatur-Anpassungsphase in einem zuvor geparkten Fahrzeug. ■ Der Autor: Alfred Vollmer ist Redakteur der AUTOMOBIL-ELEKTRONIK. Universal-Genie Ein Werkzeug, das Standards setzt. Die neue PROtroniC TopLINE bietet neue Perspektiven im seriennahen Rapid Control Prototyping: ■ Dual Prozessor Architektur mit 1 GHz PowerPC ■ Flexible FPGA-Technologie ■ Integrierter Datenlogger ■ Integrierte und konfigurierbare Signalkonditionierung und Leistungsendstufen ■ Durchgehende Toolkette – vom Modell bis hin zur Serie ■ Für Motor, Elektro-KFZ, Hybrid, Fahrwerk, Komfortelektronik, Getriebe, Assistenten... Die Revolution für seriennahes Rapid Control Prototyping lloquium ener Ko 2 h c a A . 21 201 Oktober 8. – 10. Spezial -Baden n e d a B 5. VDI r 2012 . Oktobe 10. – 11 AFT Atlas Fahrzeugtechnik GmbH Gewerbestraße 14 · D-58791 Werdohl Tel. 0 2392 809-0 www.protronic-info.de Systeme Fahrerassistenz Grafik: Delphi Bild 1: Die Car-to-CarKommunkation dient als vorausschauender Sensor im Bereich bis etwa 2000 m (rote Linie). In der unmittelbaren Umgebung des Fahrzeugs bis maximal 200 m liefern On-BoardSensoren die Daten (blaue Linie), im Bereich jenseits von 2 km Entfernung übernehmen Mobilfunkdienste diese Aufgabe. C2X für mehr Sicherheit Per Car-to-x die Zahl der Verkehrstoten senken Die Kommunikation des Fahrzeugs mit der Außenwelt (C2X) soll unter anderem vor möglichen Kollisionen warnen und als zusätzlicher Sensor für die Fahrerassistenzsysteme dienen. Autor: Alfred Vollmer S ven Kopetzki, der bei Delphi in Bad Salzdetfurth in der Vorausentwicklung den Bereich Fahrzeug-Kommunikation betreut, sieht den Begriff der Kommunikation sowohl im Sinne seines lateinischen Ursprungswortes „communis“, was so viel wie „teilen“ bedeutet, als auch im Sinne einer sozialen Interaktion, die bei der Lösung von Problemen hilft, die der Mensch als Individuum nicht lösen kann, als Team aber sehr wohl. „Wir müssen einen Übergang schaffen von ‚ich empfange Radio, TV‘ hin zu einem ‚wir‘, zu einem kooperativen System, in dem ich auch Informationen preisgebe und mit anderen Verkehrsteilnehmern teile, um damit kooperative Systeme aufzusetzen, die es mir ermöglichen, viel mehr aus dem vorhandenen Wissensschatz, den Fahrzeuge heutzutage haben, zu nutzen.“ Um die Zahl der Verkehrstoten und Verletzten weiter zu senken „müssen wir unsere Sicherheitssysteme im Fahrzeug verbessern und den Sicherheits-Kokon verbessern, den wir um die Fahrzeuge spannen wollen – und hierbei spielt die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation einen wesentlichen Beitrag“, erklärt Sven Kopetzki. „Die Kommunkation zwischen Fahrzeugen ermöglichen es, die Sensorik anderer Fahrzeuge in meinem eigenen System mitzunutzen, so dass meinem Fahrzeug deutlich mehr Informationen zur Verfügung stehen. Diese Informationen bekomme ich früher, und ich habe eine höhere Reichweite als nur mit meiner eigenen On-Board-Sensorik.“ Diese Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation (C2C) soll standardisiert im Bereich knapp über 5 GHz mit einer Art Automotive-WLAN arbeiten und dabei wenige 100 m weit reichen. Da Informationen über Fahrzeuge hinweg weitergereicht werden, ergibt sich jedoch eine Reichweite von über 2 km – unter anderem, indem beispielsweise entgegenkommende Fahrzeuge die Nachricht über ein Stauende nach vorn übermitteln. Bei größeren Distanzen kommen dann auch Lösungen auf Basis von 3G/LTE/UMTS zum Einsatz. Hinzu kommen Meldungen von stationären Sendebaken, die beispielsweise die aktuell auf diesem Abschnitt erlaubte 32 Automobil Elektronik 04/2012 Höchstgeschwindigkeit oder den Status einer Ampel übermitteln. Besonders interessant ist für ihn die schnelle Verfügbarkeit der C2C-Daten, die Latenzzeiten von einigen Mikrosekunden ermöglichen. Im Normalbetrieb ohne Überlastung ließen sich zumindest Latenzzeiten von etwa einer Millisekunde erzielen. Dabei ist es wichtig, die Authentizität der Daten zu gewährleisten. Aus diesem Grund erfolgt die Datenübertragung zwar anonym aber über eine digitale Signatur signiert. „Damit achten wir die Privatsphäre des Fahrers, weil ein Tracking nicht möglich ist, während wir gleichzeitig die Datenintegrität sicherstellen, so dass wir die Daten auch als Inputs für sicherheitskritische Systeme nutzen können.“ Status-Update Da jedes Fahrzeug permanent zumindest eine Statusnachricht vom Typ „Here I am“ zusammen mit einigen Basisdaten aussendet, lassen sich Staus, Unfälle und Glatteis-Situationen, die einen ESPEingriff erfordern, sowie andere dedizierte event-getriggerte Daten direkt aus den anonymen Daten herausfiltern. Das größte Poten zial sieht er allerdings in der Kollisionsvermeidung (Forward Collision Avoidance) sowie in der Signalisierung von herannahenden Einsatzfahrzeugen von Polizei, Feuerwehr und anderen. Da On-Board-Sensoren meist recht kostenintensiv, Kommunikationselemente aber relativ preiswert seien, sieht Sven Kopetzki C2C als kostengünstige Lösung, bei der jedoch ein gewisses Anfangsmoment erforderlich ist, zumal alle Beteiligten eine weltweit einheitliche Lösung anstreben: „Wir gehen davon aus, dass für eine sinnvolle Funktion der meisten Car-to-Car-Applikationen mindestens 10% der Fahrzeuge mit C2C ausgerüstet sein müssen. Es wird aber ein gemeinsames Momentum der Fahrzeughersteller geben.“ n Der Autor: Alfred Vollmer ist Redakteur der AUTOMOBIL-ELEKTRONIK infoDIREKT www.all-electronics.de 303AEL0412 www.automobil-elektronik.de LICHT AN FüR IHRE KARRIERE. HELLA beschäftigt mehr als 27.000 Menschen in über 30 Ländern und gehört mit einem Umsatz von 4,8 Milliarden Euro zu den führenden Automobilzulieferern der Welt. Mit Lichtsystemen geben wir Fahrzeugen ihr markantes Gesicht. Mit innovativer Elektronik sorgen wir für mehr Sicherheit und Komfort. Darüber hinaus verfügen wir über eine der größten Handelsorganisationen für KfzTeile und Zubehör in Europa. Im Geschäftsfeld Industries bündeln wir unsere Kompetenzen und entwickeln Produkte für Industrie und Gemeinden, wie etwa LED-Straßenbeleuchtung. HARDWAREENTWICKLER M/W ENERGY MANAGEMENT – BATTERIES Standort Lippstadt, Deutschland IHRE AUFGABEN // Ihr Einsatzbereich ist die HELLA KGaA Hueck & Co. Im Geschäftsbereich Elektronik sind Sie verantwortlich für die Entwicklung der Elektronik für das Lithium-IonenBatteriemanagement. Ihre Aufgaben sind anspruchsvoll und facettenreich: In einem dynamischen Wachstumsfeld bearbeiten Sie Vorentwicklungsprojekte und Serienprojekte von der Konzeptentwicklung bis zur Serienrealisierung. Im Einzelnen definieren Sie Anforderungen für die Hardware-Produktentwicklung mit dem Kunden. Die Hardware-Konzepterstellung in Zusammenarbeit mit allen beteiligten Domains gehört ebenso zu Ihren Aufgaben wie die Entwicklung und Auslegung von elektronischen Schaltungen gemäß automotiven Richtlinien. Die Definition und Auswahl zugehöriger Bauteilkomponenten sowie die Analyse und Optimierung bestehender Produktlösungen runden Ihren Verantwortungsbereich ab. HELLA Corporate Center GmbH Bani Dada Rixbecker Straße 75 59552 Lippstadt Tel.: +49 (0)2941 38-5576 IHRE QUALIFIKATIONEN // Ihr Profil ist so breit gefächert wie Ihre neuen Aufgaben: Sie bringen ein abgeschlossenes Studium der Fachrichtung Elektrotechnik mit und verfügen über mehrjährige Berufserfahrung, idealerweise in der automotiven Schaltungsentwicklung. Darüber hinaus haben Sie Erfahrung in der Schaltungssimulation mit PSPICE und im Projektmanagement. Kenntnisse von Energiespeichern sind wünschenswert. Gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift runden Ihr Profil ab. Wie stellen Sie sich die Zukunft vor? Gestalten Sie aktiv mit. Denn wir suchen und fördern qualifizierte Menschen, die ihre Ideen im innovativen Arbeitsumfeld eines weltweit agierenden Familienunternehmens verwirklichen wollen. Senden Sie uns Ihre Bewerbung – bevorzugt über unser Karriereportal – mit Angabe Ihrer Gehaltsvorstellung und der Kennziffer 50155888. Licht an für Ihre Karriere: hella.de/karriere 21263_Batteries_Fest178x257_4c_NCI_4c.indd 1 26.07.12 15:08 Alle Bilder: Fotografie Nathalie Balleis 16. Fachkongress AUTOMOBIL-ELEKTRONIK Das große Branchentreffen 2012 Networking par excellence in Ludwigsburg Über 500 Konferenzbesucher waren zum mittlerweile 16. Internationalen Fachkongress „Fortschritte in der Automobil-Elektronik nach Ludwigsburg gereist. Zwei Tage lang ging es um die Themenkreise Elektromobilität, Fahrerassistenzsysteme, Architekturen, Connectivity und HMI. Autor: Alfred Vollmer G ekonnt und bewährt führte Dr. Willibert Schleuter, der emeritierte E/E-Leiter von Audi, durch den ersten Tag, und er lieferte auch so manche Steilvorlage für Einzeldiskussionen in den Pausen oder bei der Abendveranstaltung. Dabei hielt er sich auch mit Kommentaren nicht zurück. Als beispielsweise eine Fragerunde nach einem Vortrag drohte, in eine Diskussion Pro und Contra Tauschsysteme für Traktionsbatterien zu driften, ergriff er das Wort und sagte: „Von den standardisierten Batterien träumt niemand in einer Automobilfirma. Das Thema sollten wir vergessen, aber es kann auch eine eigene Tagung ausfüllen. Von den Leuten, die sich intensiv mit dem Thema beschäftigen, glaubt niemand daran. Von daher: Nächste Frage.“ Ein leichtes Gelächter im Saal zeigte, dass er mit dieser Aussage direkt ins Schwarze getroffen hat. Aber auch diverse Gespräche am Rande waren sehr zielführend oder zumindest die Vorbereitung dafür. Eines davon durfte die Redaktion live miterleben: Ein Manager eines Tier-1s sitzt zufällig am Tisch mit einem ihm zuvor nicht persönlich bekannten Manager eines Tier-2s; man redet über die Branche und Berühungspunkte. 34 AUTOMOBIL ELEKTRONIK 04/2012 Plötzlich kommt der Tier-1 auf eine Problematik zu sprechen, die er stets bei der Fertigung hat. Schon kommt die prinzipielle Idee auf, eventuell gemeinsam an einer höher integrierten Lösung zu arbeiten, um das Problem zu lösen, und bereits am nächsten Tag gab es ein ziemlich intensives Gespräch darüber auf der fachlichen Ebene. Berichte über Vorträge Auf den folgenden Seiten informieren wir Sie ausführlich über die Keynote-Vorträge des ersten Tages. In der nächsten Ausgabe werden wir über die Keynote des zweiten Tages sowie in hochkomprimierter Form über die anderen Vorträge berichten. ■ Der Autor: Alfred Vollmer ist Redakteur der AUTOMOBIL-ELEKTRONIK infoDIREKT www.all-electronics.de 305AEL0412 www.automobil-elektronik.de 16. Fachkongress AUTOMOBIL-ELEKTRONIK Die Dinner Speech von Matthias Horx: ganz unelektronisch Ein Blick über den Tellerrand Höchst unterhaltsam und amüsant aber auch hinterfragend, informativ und anregend sprach der Trend- und Zukunftsforscher Matthias Horx abends über „Megatrends, die unser Umfeld verändern“ und damit meist über Trends, die zwar nicht im Automobilbereich liegen, aber die Automotive-Branche sehr wohl betreffen. Bilder: Fotografie Nathalie Balleis Matthias Horx freute sich in seiner Dinner Speech zunächst, dass er „im harten Kern des deutschen Wirtschaftswunders angekommen“ ist, denn „es gibt ja ein kleines Kleinbonum in der Mitte Europas, das der Krise widersteht – und das ist mit Sicherheit Ihre Branche“. Er sprach über Städte, Frauen, (Down-)Aging und die Mobilität – unter anderem so: www.automobil-elektronik.de ■■ „Wir stehen vor dem längsten und größten Weltwirtschaftsboom der Geschichte, der diesmal den ganzen Planeten betrifft“, weil 2 Milliarden Menschen davor stünden, ihren Wohlstand beachtlich zu steigern. ■■ „Autofahren ist in seinem innern Wesen gar keine Mobilität, sondern eine Soziotechnik, eine Kultur“: Autofahren habe ganz massiv mit Kontroll- und Machterleben zu tun, mit Autonomie und Freiheit, mit Selbstdarstellung und Cocooning. ■■ „Sie können davon ausgehen: Wenn ein Autofahrer ein Auto hat, das mehr als 60.000 € kostet und jünger ist als zwei Jahre und Sie ihm die Möglichkeit bieten, in den Stau zu fahren oder nachhause in die Familie, dann fährt er in den Stau“, weil dies „der letzte Raum ist, in dem wir unsere Umgebung gestalten können“. ■■ „Menschen sind total genervt von zu viel Technologie“ Er erklärte auch, dass „der Hauptstrang der Evolution des Automobils die männlich orientierte Fahrerlimousine“ war; „das ist das, womit die deutsche Autoindustrie am meisten Geld verdient hat.“ Aber mittlerweile gebe es auch viele Nebenstränge. Die Autobranche sei zwar durch männliche Sichtweisen geprägt, aber andererseits bestimmten Frauen über 73 % des Haushaltseinkommens. Horx beendete seine Rede, indem er John Cage zitierte: „Keine Ahnung, warum Menschen Angst vor neuen Ideen haben. Ich jedenfalls fürchte mich vor den alten.“ (av) n Automobil Elektronik 04/2012 35 Bild: Fotografie Nathalie Balleis 16. Fachkongress AUTOMOBIL-ELEKTRONIK Welten treffen aufeinander Consumer-Geräte und Internet im Auto verändern die Entwicklung Dr.-Ing. Bernd Bohr, Member Board of Management, Chairman Automotive Group bei Robert Bosch fasste in seiner Keynote in Ludwigsburg zusammen, vor welchen Herausforderungen die Kfz-Elektronik-Entwickler derzeit stehen: Die Fahrzeuge werden immer mehr mit ihrer Umwelt vernetzt. Autor: Achim Leitner D ie heile Welt der proprietären Systeme ist vor ein paar Jahren gestört worden durch die Notwendigkeit, Consumer-Geräte ins Auto einzubinden“: Mit dieser zugespitzten Aussage betont Dr.-Ing. Bernd Bohr von der Robert Bosch GmbH, dass den Infotainment-Systemen im Fahrzeug eine exponentiellen Komplexitätssteigerung bevorsteht. Um mit der Entwicklungsgeschwindigkeit Schritt zu halten, fordert er mehr Agilität in der Entwicklung und erkennt, dass die Frage nach Qualität noch nicht mal im Ansatz diskutiert ist. Wie sich Bernd Bohr eine agilere Entwicklung vorstellt, erklärt er am Status quo: „Wir sind im Automobil bei der Entwicklung eher deterministisch unterwegs. Wir planen die Zukunft und packen dann Ressourcen drauf, nach dem Vorbild ,The perfect plan‘. Im Internet ist dagegen ein exploratives Vorgehen üblich: Fail early, fail cheaply.“ Um das Modell besser zu verstehen, hat Bosch vor 36 Automobil Elektronik 04/2012 drei Jahren die Firma Software Innovations gekauft, und kürzlich Inubit. „Wir haben dazu in Singapur ein kleines Projekt mit 120 Ladesäulen gewonnen. Hier kann man keinen Geschäftsplan machen, aber eine Plattform entwickeln. Man tastet sich hier schrittweise an größere Projekte ran.“ Die Risiken sind bei einem solch begrenzten Projekt überschaubar; dennoch hofft Bernd Bohr, dass Bosch die damit gewonnenen Erfahrungen auch auf größere Projekte übertragen kann. Alles vernetzt Immer noch unterschätzt wird laut Bohr das Internet der Dinge und Dienste, kurz IdDD. Welchen Auswirkungen diese Entwicklung hat, erklärt er an einem griffigen Beispiel: „Wenn ich in Hamburg mein Elektroauto an die Ladesäule hänge, dann schaltet sich bei Ihnen die Waschmaschine zehn Minuten später an.“ Zwar www.automobil-elektronik.de 16. Fachkongress AUTOMOBIL-ELEKTRONIK Bild: Robert Bosch GmbH Mit dieser Wertschöpfungskette zeigt Bernd Bohr, wie viele Daten in künftigen Fahrzeugen anfallen und was die Entwickler daraus gewinnen können. Bild: Fotografie Nathalie Balleis müsse für das Smart Grid nicht jede Wohnzimmerlampe direkt mit E.On kommunizieren, „allerdings braucht die Waschmaschine eine IP-Adresse, sonst kann ich mein Elektroauto nicht laden“. Problematisch an diesem Szenario ist die enorme Datenmenge. Hier gilt es, die wenigen Wesentlichen Informationen abzuleiten. „Wenn viele Fahrzeuge einen ESP-Eingriff melden, kann man zum Beispiel eine Glatteiswarnung ableiten. Ich brauche dazu das Domänen-Wissen: Was bedeutet es, wenn das ESP eingreift? Wir sagen, es kann hier nicht nur Google geben: Google ist zwar gut im Data Mining, hat aber weniger Domänen-Wissen als wir.“ Auch Verkehrszeichenerkennung kann man viel intelligenter machen als mit autarken Systemen und die Erkennung ans Netz geben. Die nachfolgenden Autos müssen dann nur noch bestätigen, dass das Schild noch da ist. „Wir erhalten damit hochaktuelle das dann an eine Brokering-Plattform weitergeben und anfragen, wer den entsprechenden Service am günstigsten anbietet.“ Alle hierfür nötigen Sensoren sind längst in den Fahrzeugen verbaut, es fehlt allein die Auswertung. Doch zu naiv dürfen neue Funktionen auch nicht entwickelt werden: Das in sich vernetzte Ding vernetzt sich mit dem World Wide Web. „Nichts würde mehr Spaß machen als ein Fahrzeug fernzusteuern. Wir müssen hier also nicht nur Firewalls einbauen.“ Entkoppelte Entwicklung Einen weiteren Trend erkennt Bohr beim Engineering: „Die Entwicklung von Fahrzeug, Hardware und Software wird sich mehr entkoppeln. Es gibt neue Entwicklungsmodelle, neue Verantwortlichkeiten und neue Geschäftsmodelle.“ Die Branche müsse sich seiner Meinung nach von der Illusion lösen, vorab alles wissen zu können. „Unangenehm ist es, wenn Nichts würde mehr Spaß machen als ein wir im Nachhinein Rückwirkungen auf die nötige Fahrzeug fernzusteuern. Wir müssen hier Hardware haben.“ also nicht nur Firewalls einbauen: Wie man diese Frage auch lösen kann, berichtete Bernd Bohr (Bosch) ging in seinem Vortrag auch darauf ein, Ricky Hudi von Audi in seiner Keynote (siehe die welche Rolle Security zusätzlich zum Dauerbrenner Safety bei folgenden beiden Seiten): Das Infotainment-Steuerder Elektronik-Entwicklung im Auto spielt. gerät MMI High aus seinem Hause verwendet ein MMX-Board als Einsteckkarte (Mikrocontroller und Speicher), die man getrennt aktualisieren kann. Hudi schätzt, dass das nach etwa zwei Jahren erstmals erfolgt. Die Daten über das Fahrzeugumfeld – dessen ist sich die Industrie Software kann man sogar drahtlos aktualisieren: Over-the-air. Annoch gar nicht so bewusst.“ Viele neue Fahrerassitenzssystem oder dere Steuergeräte im Auto brauchen so viel Flexibilität aber nicht. gar autonomes Fahren wird nur mit Car-to-Car- und Car-to-InfraZum Ende seiner Keynote ging Bernd Bohr auch auf die Zukunft structure-Kommunikation möglich sein. Aber auch die Sensorik der Lithium-Ionen-Batterien ein. Er definiert sie als Schlüsselelewird leistungsfähiger, zum lassen sich Tiefen- und Höheninformament der Elektromobilität und fordert: „Wir Europäer müssen uns tion aus den Kameras ableiten. „Damit kriegen wir ein ganz gutes selbstständig aufstellen. Wir brauchen zwar Partnerschaften, aber Bild der Umwelt, das reicht aber nicht für autonomes Fahren.“ Um auch eigene Handlungsfähigkeit. Das bedeutet nicht nur Fabriken, dieses Ziel zu erreichen, sei eine Datenbank des Fahrzeugumfelds sondern auch Maschinen und Rohstoffe.“ nötig – und zwar industrieübergreifend, betont Bohr. ■ Neue Geschäftsmodelle Die Chancen der Vernetzung reichen bis in die Geschäftsmodelle von Flottenbetreibern hinein, Stichwort Service im Auto: „Wir können erkennen, ob die Winterreifen abgefahren sind oder der Stoßdämpfer einen Service braucht. Die Leasinggesellschaft kann www.automobil-elektronik.de Der Autor: Dr.-Ing. Achim Leitner ist Chefredakteur der AUTOMOBIL-ELEKTRONIK. infoDIREKT www.all-electronics.de 504AEL0412 AUTOMOBIL ELEKTRONIK 04/2012 37 16. Fachkongress AUTOMOBIL-ELEKTRONIK Quelle: Fotografie Nathalie Balleis Ricky Hudi (Audi): „Das Licht der Zukunft wird vollelektronisch.“ Der Weg zum pilotierten Fahren … und andere Systeme für das nächste Jahrzehnt: Infotainment, Licht etc. Ricky Hudi, Leiter Entwicklung Elektrik/Elektronik bei Audi, gab den Teilnehmern einen langfristigen Ausblick rund um die Themen pilotiertes Fahren, Vernetzung, Bedienung und Anzeige, Infotainment, Lichttechnologie, E-Mobilität sowie Architektur und Prozesse, wobei das meiste noch in diesem Jahrzehnt Realität werden soll. Autor: Alfred Vollmer Z u Beginn entführte Ricky Hudi die Teilnehmer mit einem Kurzvideo auf eine Zeitreise ins Jahr 2028 – in eine Welt ohne Staus, mit pilotierten Fahrsystemen, mit MedienStreaming ins Auto, auf Knopfdruck veränderbaren Wagenfarben und einem per Online-Service schnell funktionierenden Fahrzeug-Bringdienst. „Als ich diesen Film das erste Mal gesehen habe, ist etwas in mir und mit mir passiert“, sagte Ricky Hudi. „Es war nämlich das erste Mal, wo ich mir selber wirklich vorstellen konnte, kein eigenes Auto mehr zu besitzen, sondern im Rahmen einer Premium-Flatrate die Autos, die ich mir wünsche, nach Hause zu bestellen … und danach fahren sie wieder weiter.“ Er zeigte auf, dass der Pfad in Richtung einer neuen Mobilität bereits heute konsequent und Stück für Stück vorbereitet wird, so dass Teile dieser Vision in den nächsten Jahren Realität werden können. Pilotiertes Fahren Ricky Hudi betonte, dass die Zeiten, in denen hochwertige Fahrerassistenzsysteme (ADAS) nur im Premium-Segment zu finden waren, jetzt Vergangenheit sind. „Wenn ich nicht fahren will, in Situationen wie beispielsweise einem Stau oder beim Parken, wo mir wertvolle Zeit verloren geht, da lasse ich das Auto fahren, und wenn ich Spaß haben will, dann fahre ich selber – das ist unsere Vision vom pilotierten Fahren.“ Dabei spricht er bewusst nicht vom autonomen Fahren, weil ähnlich wie im Flugzeug die finale Verantwortung beim Fahrer liegt. Wenn beispielsweise das Fahrzeug einen Stau erkennt, übernimmt es die Steuerung, so dass der Fahrer die Zeit effektiv nutzen kann. Danach übernimmt der Fahrer wieder die Kontrolle. „Das ist kein Science-Fiction mehr, sondern 38 Automobil Elektronik 04/2012 ganz klar in der Entwicklungs-Roadmap beschrieben; es wird in Stufen in den nächsten Jahren realisiert werden“, führt Hudi weiter aus. Analog hierzu zeigte er den Weg zum pilotierten Parken auf, bei dem das Fahrzeug nicht nur über freie Parkplätze informiert, sondern auch selbstständig auf den Parkplatz im Parkhaus fährt, während der Fahrer bereits vor dem Parkplatz ausgestiegen ist. Bei Bedarf lädt das Fahrzeug auch gleich selbstständig die Traktionsbatterie induktiv nach. Per Smartphone weckt der Fahrer das Fahrzeug und fordert es an. „Es geht nicht mehr darum, zu zeigen, dass ein Fahrzeug autonom von A nach B fahren kann“, betont Ricky Hudi, „sondern darum, diese Sensoren und Rechner in ganz konkrete Serientechnik zu bringen.“ Im Rahmen der dreidimensionalen Umfelderkennung entwickle Audi derzeit „einen Laserscanner, der insbesondere horizontal in der Breite und auch in der entsprechenden Entfernung noch das Umfeld abtastet“ sowie „einen PMD-Sensor auch für den aktiven Fußgängerschutz“. So werde das Fahrzeug seine Umgebung in einer dreidimensionalen Karte ablegen und in Echtzeit online darauf zurückgreifen können. Für das pilotierte Fahren und Parken entwickelt Audi gemeinsam mit TTTech ein „zentrales Fahrerassistenzsystem-Steuergerät“, wobei die gesamte Architektur „von vornherein auf ASIL-Level konzipiert“ ist. Diese ECU wird „eine Rechenleistung in sich bergen, die vergleichbar ist mit der kompletten Elektronik-Architektur eines Fahrzeugs vor einem Jahr“. Hudi erklärt, „pilotiertes Fahren wird in diesem Jahrzehnt realisiert“, aber er gibt auch zu Bedenken, dass vielleicht über 50 % der Arbeit auf dem Weg zum pilotierten Fahren aus nichttechnischen Aspekten besteht: Lobbyarbeit, Zulassungen, Gesetze... „Hier müssen wir alle an einem Strang ziehen.“ www.automobil-elektronik.de Grafik: Audi Quelle: Fotografie Nathalie Balleis 16. Fachkongress AUTOMOBIL-ELEKTRONIK Ricky Hudi (Audi): „Pilotiertes Fahren wird in diesem Jahrzehnt realisiert.“ Ricky Hudi: „Eine E-Maschine für 48 V mit 8 bis 10 kW wird kommen.“ Vernetzung Lichttechnologie „In diesem Jahrzehnt wird sich das Fahrzeug nahtlos mit dem Kunden und seiner gesamten Umgebung vernetzen“, führt Ricky Hudi weiter aus. So soll es bald Car-to-X-Dienste geben, wobei die Verbindung über den WLAN-Standard 802.11p sowie wohl auch per LTE erfolgt. „Unser Weg ist die Verschmelzung der ConsumerWelt mit der Fahrzeug-Welt und eine optimale Integration ins Audi-MMI-Bedien- und -Anzeigekonzept“, erläutert Ricky Hudi. „Fahrzeugsysteme, die noch Glühlampensysteme haben, werden Stück für Stück verschwinden“, gibt Hudi die Richtung vor. „Wir haben mittlerweile flächendeckend LED-Systeme im Einsatz“, teilweise noch in Kombination mit Xenon-Scheinwerfern: „Das Licht der Zukunft wird vollelektronisch.“ Ansonsten werden nicht nur adaptive Lichtsteuerung sondern auch Wischende Blinker, LEDMatrix-Beam-Scheinwerfer, Laser-Nebelschlussleuchten, MIDTechnologie und OLEDs in den Autos von morgen Einzug finden. Bedienung und Anzeige Bei den Anzeigen sieht Hudi als Trends „dünnere, breitere, hellere und hochauflösendere Displays“, aber auch 3D-Anzeigen, OLEDs, Splitscreen, Dual-View und biegbare Displays sowie ein kontaktanaloges Headup-Display. Hinzu kämen hochwertige Grafiken und Animationen „Ich bin davon überzeugt, dass in diesem Jahrzehnt OLED-Displays mehr und mehr, vielleicht sogar – wenn es gut läuft – flächendeckend in allen Fahrzeugen Einzug halten werden“, prognostiziert Ricky Hudi. Bei der Bedienung sieht er einen Trend hin zu „hochwertigem Feedback“, natürlich sprachlichem Dialog, Gestenbedienung sowie einer Ausweitung der Bedienung über das Touchpad. Elektromobilität Infotainment „Eine E-Maschine für 48 V mit 8 bis 10 kW wird kommen, und damit einhergehend eine 48-V-Li-Ionen-Batterie“, betont Ricky Hudi. „Dabei handelt es sich nicht nur um eine InfrastrukturMaßnahme, die wir brauchen. Vielmehr hat die 48-V-Technik auch sichtbare Vorteile für den Kunden.“ Zu diesen Vorteilen zählen neben einer Erhaltungs-Klimatisierung und einem besonders komfortablen Start-Stopp-Betrieb sowie einer Freilauf-Möglichkeit mit ausgeschaltetem Motor bei jeder beliebigen Geschwindigkeit auch eine „deutlich größere Rekuperationsfähigkeit als bei 12-V-Systemen“. Er erklärte, dass schon bald im Fahrzeug eine Bandbreite von 3 GBit/s benötigt wird, und er setzte gleich einen passenden Action-Item in der hochkarätigen Runde: „Wir müssen daran arbeiten“. Außerdem wird es eine weitere Höchstintegration der Domänenrechner geben. Darüber hinaus ist Hudi „davon überzeugt, dass sich das Fahrzeug in diesem Jahrzehnt komplett over-the-air updaten wird“. Das sei ein weiterer Megatrend, bei dem es gelte, die Themen des Handlings, der Datensicherheit und ähnliches zu betrachten. Außerdem habe Audi seine „Beziehungen und die Zusammenarbeit mit den wichtigsten Halbleiterlieferanten auf eine vollkommen neue Ebene gestellt“, denn „wer die Halbleiter nicht versteht, versteht die Quelle der Innovation der Elektronik nicht; wer Halbleiter versteht, hat den Schlüssel zur Innovation“. n In seiner Keynote auf dem Fachkongress Automobil-Elektronik im Jahr 2009 kündigte Ricky Hudi den MIB genannten Modularen Infotainment-Baukasten für den gesamten Volkswagen-Konzern an, und in diesem Jahr berichtete Ricky Hudi über die Details. MIB trennt die Hardware von der Software, um so eine höhere Wiederverwendbarkeit der Software zu erreichen. Die Hardware ist unterteilt in zwei Elemente: Im Basis-Board (RCC, Radio & Car Control Unit) ist die alte Welt rund um Radio, Verstärker, Power-Management, Diagnose und autospezifische Funktionen mit den langsamen Entwicklungszyklen beheimatet, während das gemeinsam mit dem strategischen Partner Nvidia entwickelte MMX-Board (Multimedia Extension) die moderne schnelle Welt beinhaltet – und dazu gehören HMI, Navigation, Connectivity, Sprachbedienung und Multimedia. Mit dem MIB kommen auch neue Formen der Zusammenarbeit: „Es gibt auf der ganzen Welt keinen Tier-1-Supplier mehr, der in der Lage ist, ein Infotainment-High-System so umzusetzen, wie wir es haben wollen und so wie wir es auch brauchen“, konstatiert Ricky Hudi. „Deshalb sind wir mit der Realisierung des MIB-High einen vollkommen neuen radikalen Weg gegangen, indem wir zusammen mit Elektrobit das Joint-Venture e-solution gegründet haben, das die High-End-Funktionen auf dem MMX-Board realisiert.“ Er hielt ein RCC-Board und ein MMX-Board in die Luft und bemerkte: „Damit geht das derzeit umfassendste und modernste Infotainment-System der Welt jetzt in Serie. Es ist lange nach Genivi angekündigt worden und wurde deutlich vor Genivi fertiggestellt.“ www.automobil-elektronik.de Audi hat in Ingolstadt ein Kompetenzzentrum für HV-Batteriesysteme aufgebaut, das sich bewusst nicht mit der Herstellung von Zellen beschäftigt, „aber ab der Zelle muss ein OEM verstehen, wie ein Batteriesystem aufgebaut ist“, hebt Hudi hervor: Von der fertigen Zelle über Anbauteile, Batteriemanagement-System (BMS), CMC (Cell Module Controller), Bodenplatte, Kühlung, interne Verkabelung und Steckverbinder bis zu Schützen, Stromsensoren etc. müsse ein OEM das entsprechende Know-how im eigenen Hause haben. Architektur/Prozesse Der Autor: Alfred Vollmer ist Redakteur der AUTOMOBIL-ELEKTRONIK. infoDIREKT www.all-electronics.de 306AEL0412 Automobil Elektronik 04/2012 39 Quelle: Fotografie Nathalie Balleis 16. Fachkongress AUTOMOBIL-ELEKTRONIK Das erste EV mit Range-Extender Details und Hintergrund-Infos rund um den Opel Ampera/Chevrolet Volt In seiner Keynote informierte Dr.-Ing. Burkhard Milke, Direktor Elektrische Systeme, Infotainment und Elektrifizierung bei der Adam Opel AG, über den Opel Ampera – und zwar mit dem Untertitel „Zielsetzung und Erfahrungen bei der Entwicklung und Einführung eines neuartigen Serienfahrzeugs“. Autor: Alfred Vollmer Z u Beginn wies Dr. Milke darauf hin, dass mittlerweile 35.000 Fahrzeuge des Typs Chevrolet Volt gebaut wurden, die aber in Statistiken über Elektrofahrzeuge nicht immer auftauchen. Allein in Europa warteten derzeit 6.000 potenzielle Ampera-Fahrer auf ihr bestelltes Auto. Mit folgenden Worten ging er auf die Erwartungen der Kunden an Elektroautos ein: „Die einzigen Menschen, die Veränderungen wünschen, sind Babys in nassen Windeln.“ Exakt aus diesem Grund sei „eigentlich keiner mit einer Reichweite von weniger als 300 km zufrieden; die meisten rufen nach 600 km“, während der Mehrpreis maximal 5000 € betragen dürfe und das Laden nach 30 min beendet sein müsse. Den zusätzlichen Kick in Form von Fahrspaß und hohem Drehmoment ab Leerlauf möchten die Kunden aber sehr wohl. Solide Planung Als seriöse Planungsgrundlage könne man heute annehmen, dass die Lebensdauer der Batterien bis zum Jahr 2040 um circa 50 % steigen wird, während Gewicht und Preis im gleichen Zeitraum um 50 % sinken. Sein Fazit daraus: „Die Batterien bleiben teuer, schwer und groß.“ Hinzu kommt der unterschiedlich hohe Energiefluss beim Tanken beziehungsweise Laden. Während ein Dieselfahrzeug (60 l Tankinhalt, 7 l/100 km) mit einer Tankzeit von 1 Stunde eine Reichweite von 25.700 km erziele, komme ein E-Fahrzeug (20 kWh/100 km) auf gerade einmal auf eine Reichweite von 20 km (bei 3,7 kW) beziehungsweise 500 km (bei 100 kW 40 Automobil Elektronik 04/2012 DC-Schnelladung) pro Stunde Ladezeit (Bild 2). Diese Diskrepanz zeige, „dass hier kein Grund dazu besteht, zu warten, dass dieses Problem sich von alleine löst.“ Sein Fazit für EVs: „Laden heißt erst einmal Parken“, und deshalb erfolge das Laden primär, wenn man Zeit dazu habe: zuhause und am Arbeitsplatz. Opel Ampera: der erste E-REV Da es sich beim Ampera weder um ein BEV noch um ein PHEV handelt, führt Dr. Milke als Ergänzung die Bezeichnung E-REV, EV mit Range-Extender, ein: Das Chassis des Ampera beruht auf der globalen Kompaktplattform des Konzerns, die sich in Groß serie befindet. Dr. Milke erklärte diverse Fahrmodi mit dem Primär-Elektromotor, mit dem bei hohen Geschwindigkeiten manchmal als Zusatz-Elektromotor genutzten Generator und wie der Verbrennungsmotor teilweise den Generator treibt, aber dabei gleichzeitig einen Teil seiner Leistung über einen mechanischen Kraftschluss direkt auf die Achse wirken lässt: „Es geht hier um die Wirkungsgradoptimierung der Maschinen“, führt Dr. Milke aus. „Dieser Wirkungsgradoptimierung unterliegt die Kraftflusssteuerung, die festlegt, wie viel Energie über den mechanischen Kraftschluss läuft und wie viel Energie in Form von elektrischer Energie aus dem Generator herausgelangt.“ 900 Fahrer des Chevrolet Volt, dem amerikanischen Pendant zum Opel Ampera, legen pro Monat etwa 350.000 km zurück und beteiligen sich an einer Datenerhebung per Onstar, die unter www. www.automobil-elektronik.de 16. Fachkongress AUTOMOBIL-ELEKTRONIK voltstats.net einsehbar ist. Trotz der größeren Entfernungen in den USA legten diese Fahrer mehr als 75 % der Distanzen rein elektrisch mit Energie aus der Steckdose zurück, so dass sich ein mittlerer Benzinverbrauch von zirka 1,5 l/100 km ergebe. Hinter den Kulissen „Wenn man sich einen neuen Thema widmet, muss man auch die eine oder andere neue Methode entwickeln“, erklärt Dr. Milke. Aus diesem Grund führten die Entwickler des Ampera nicht nur Crashtests sondern auch Brandversuche durch. Die Herausforderung beim Brandschutz ergibt sich beim Ampera dadurch, dass er nicht nur eine Lithiumbatterie enthält sondern auch 60 l Benzin. „In Zusammenarbeit mit der Feuerwehr haben wir gelernt, dass große Wassermengen die beste Löschwirkung zeigen“, berichtet Dr. Milke aus der Praxis. „Der Brand der Batterie ist wesentlich unspektakulärer als man sich das vorstellt; die große Explosion bleibt aus.“ Außerdem versenkten die Entwickler sowohl ganze Fahrzeuge als auch unverkleidete komplette Batterien in Wasserbassins, um zu überprüfen, ob die Schutzmechanismen greifen. Dr. Milkes Fazit: „Das Ergebnis ist ein Auto mit fünf Euro-NCAP-Sternen.“ Probleme am Rande Zwar sind die haushaltsüblichen 220-V-Schukosteckdosen für 16 A ausgelegt, aber in den meisten Fällen handelt es sich hierbei um Spitzenströme. „Auf einmal haben wir eine Belastung im Netz, die es vorher nicht gab“, berichtet Dr. Milke aus der Praxis. „Wenn ich heute schon mit 10 A oder 16 A lade und dann noch zusätzlich Leistung abfordere, dann ist das Netz darauf nicht vorbereitet und typischerweise auch die Hausinstallation nicht.“ Weil beispielsweise auch nicht einmal die Schukosteckdose europaweit einheitlich ist, „haben wir uns als OEM auf einmal in der Pflicht gesehen, elektroautospezifische Adapter gemäß IEC 63196 gemeinsam mit der Tier1-Welt neu zu entwickeln, weil sie nirgendwo zu kaufen waren.“ Hinzu kommt ein weiteres Problem: „Da erstaunlich viele Kunden im Bereich eines IT-Netzes wohnen, bei dem der Trafo-Sternpunkt nicht geerdet ist, mussten wir kurzfristig darauf reagieren und unsere Diagnose robuster machen – und das in Europa, wo es heißt, das Netz sei stabil. Wir finden Probleme, die früher gar nicht existierten, so dass auch niemand eine Antwort dafür parat hat.“ Auch kleinere Problemchen sprach Dr. Milke an: „Wenn man ein neues Konzept entwickelt, ergeben sich auf einmal neue Themen und neue Begrifflichkeiten. Es gibt einen Betriebsmodus im Ampera namens Hold-Charge-Mode, aber wie nennt man diesen Modus auf Deutsch und in 25 Sprachen?“ Der Hold-Charge-Mode ermöglicht es bei Annäherung an einen Innenstadtbereich, in dem nur rein elektrisches Fahren gestattet ist, mit Unterstützung des Verbrennungsmotors an die Stadtgrenze zu fahren, um dann im innerstädtischen Bereich rein elektrisch unterwegs zu sein. Mit Höchstgeschwindigkeit zu gesicherter Qualität Stress Screening Systeme WT/WK – auch in Kombination mit Vibration Das Spektrum der Möglichkeiten Prüfraumvolumen: 190 l bis 1.540 l Temperaturbereich: -70 … +180 °C Änderungsgeschwindigkeiten: bis 30 K/min Klima-Arbeitsbereich: +10 … +95 °C Feuchtebereich: 10 … 98 % r.F. Wir stellen aus Angepasste Wünsche Dr. Milke ist sich sicher: „Die Kundenanforderungen werden sich adaptieren, so wie Handys vor fünf Jahren so klein wie möglich werden und eine sehr lange Akkulaufzeit haben mussten. Heutzutage sind die Handys groß wie nie, und es stört niemanden, dass sie nach kurzer Zeit bereits leer sind … Wir sind von diesem System (Range-Extender, die Redaktion) überzeugt, erkennen das Potenzial in diesem System und sind gerade dabei, die nächste Generation zu entwickeln.“ n electronica München, 13.- 16.11.2012 Halle A1, Stand 438 www.weiss.info Der Autor: Alfred Vollmer ist Redakteur der AUTOMOBIL-ELEKTRONIK. infoDIREKT www.all-electronics.de 307AEL0412 Weiss Umwelttechnik GmbH Simulationsanlagen • Messtechnik 35447 Reiskirchen-Lindenstruth / Germany • Greizer Str. 41–49 Tel. +49 6408 84-0 • Fax +49 6408 84-8710 • [email protected] www.automobil-elektronik.de 16. Fachkongress AUTOMOBIL-ELEKTRONIK Quelle: Fotografie Natalie Balleis Bild 1: Ohne Fahrerassistenzsysteme gibt es in Zukunft keine 5 Sterne mehr beim Euro-NCAP-Test. Demokratisierung der Fahrerassistenz Kostenintensive Systeme in alle Fahrzeugklassen bringen Obwohl Dr. Volkmar Tanneberger, Bereichsleiter Elektrik-/Elektronikentwicklung bei der Volkswagen AG, die schwierige Aufgabe hatte, direkt nach der Mittagspause zu sprechen, konnte er sich der vollen Aufmerksamkeit sicher sein, denn schließlich ging es um das Thema „Fahrerassistenzsysteme – Innovation und Demokratisierung“, und außerdem erzählte er so manches Detail über den neuen Golf VII. Autor: Alfred Vollmer S eit einigen Jahren spricht Dr. Tanneberger intensiv von der „Demokratisierung von Fahrerassistenzsystemen“. Dahinter verbirgt sich letztendlich „ein Downscaling von Funktionen in untere Fahrzeugsegmente“. Damit Systeme von der Oberklasse auch in der A-Klasse (Golf) Einzug finden, müssten die Entwickler 90 % der Funktionen zu 70 % der Kosten umsetzen. „Dies geschieht durch Scale-Effekte aber auch durch geschickten Einsatz von Technologien.“ Am Beispiel des ACC (Adaptive Geschwindigkeitsregelung) verdeutlicht er die Demokratisierung. Im Jahr 2002 führte Volkswagen ACC im Phaeton ein, 2005 war es bereits inklusive F2S-Funktionalität (Follow-to-Stop) im Passat – und zwar zu einem mehr als 50 % günstigeren Preis als im Phaeton. Der Golf VII, der in wenigen Wochen auf den Markt kommt, wird „erstmals in der A-Klasse bei Volkswagen ACC mit Follow-to-Stop und eine integrierte City-Notbremsfunktion sowie einen FrontAssist haben“, wobei der Front-Assist im Gefahrenfall für die VorBefüllung der Bremse sorgt, damit diese bei Betätigung erheblich schneller greifen kann. Aus dem Thema „Downscaling“ wird sich jetzt auch für den Golf VII „ein Feuerwerk an Assistenzsystemen“ ableiten. Die Funktionen dieses Fahrzeugs reichen vom Rear-Assist (Rückfahrkamera für das kameragestützte Einparken), OPS (optische 42 Automobil Elektronik 04/2012 360°-Detektierung), Park-Assist 2.0 (Automatisches Führen in Parklücken), ACC und Lane-Assist (Spurführung) mit Mittenführung über ein automatisches Notbremssystem, Front-Assist, proaktiven Insassenschutz mit Gurt-Vorstraffung und mehr, CityNotbremsfunktion und Multikollisionsbremse bis zu Verkehrszeichenerkennung, Müdigkeitserkennung per Lenkmuster-Detektion, Light-Assist (automatische Umschaltung Fern/Abblendlicht) und Dynamik Light Assist mit maskiertem Dauer-Fernlicht. Innovation Zur Umsetzung der Demokratisierung sind Innovationen gefragt – beispielsweise in Form von Sensordatenfusion. So sind kamerabasierte Systeme in erster Linie dazu geeignet, Kanten zu detektieren, während Ultraschallsensoren besonders gut Flächen detektieren. Durch eine entsprechende Fusion der Umfeldmodelle ließe sich mit vertretbarem Aufwand die Sensordatenfusion in Richtung Pilotiertes Parken bei niedrigen Geschwindigkeiten durchführen. Als weiteres Innovationsbeispiel führt er die Miniaturisierung anhand der Rear-View-Kamera (Rückfahrkamera) an, die bisher ein separates Steuergerät benötigte. Jetzt ist es möglich, die Bildverarbeitung bei gleichen Abmessungen in den Kamerakopf der Rear-View-Kamera zu integrieren. Analog hierzu wird Volkswawww.automobil-elektronik.de gen die Signale der Ultraschallsensoren nicht mehr in einem separaten Steuergerät auswerten sondern die Signalverarbeitung im Body Control Modul mit erledigen. „Beim Thema Vernetzen von Funktionen bringen wir zunehmend vorhandene Funktionen zusammen und kreieren dadurch neue Kundenwerte“, betont Dr. Tanneberger. Gute Beispiele hierfür seien der Lane-Assist, der das Fahrzeug in der Mitte der Spur hält, und der Side-Assist, der als Toter-Winkel-Erkennung mit einem 24-GHz-Radar den Heckraum des Fahrzeugs absichert. „Aus einer Fusion der beiden entstand dann der Side-Assist Plus, der bei Erkennen eines Objekts im Toten Winkel automatisch eine Lenkkraft aufbringt und das Fahrzeug in die Spur zurückbringt. Dies verhindert aktiv einen Verkehrsunfall.“ Im Bereich der Sensorik sei die Kameratechnik für Volumenhersteller sehr interessant, weil die Kameras in einem trockenen, einfach mit dem Bordnetz erreichbaren Einbauraum untergebracht werden können. Auch in punkto Crashund Fußgängersicherheit benötigen Kameras keine besonderen Maßnahmen. Interessant seien auch Multi-Kamera-Sensorcluster, die wirtschaftliche Verkaufsmodelle ermöglichten. Ein Problem stelle beispielsweise bei der Verkehrszeichenerkennung neben der Vielfalt der Verkehrsschilder auf der Welt die An- Quelle: Fotografie Natalie Balleis „Der Parkassistent der nächsten Generation wird automatisches, pilotiertes und fernbedientes Parken ermöglichen.“ Quelle: Volkswagen 16. Fachkongress AUTOMOBIL-ELEKTRONIK Bild 2: Kommen Fahrerassistenzfunktionen als Handy-Apps? Für den virtuellen Blick aus der Vogelperspektive seien hochauflösende Kameras sehr hilfreich. Auch der Digitale Außenspiegel werde ein Thema, weil der Cw-Wert sich damit recht beachtlich verbessere; bei der Zulassung für diese Systeme stehen Aspekte rund um Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit sowie Dynamik des Bildschirms im Vordergrund. „Fahrerassistenzsysteme sind klassische Funktionen, in denen man aus bestehenden Steuergeräten einen Mehrwert generiert“, hebt Dr. Tanneberger hervor. „Ein gutes Beispiel hierfür ist die Müdigkeitserkennung, wo wir aus vorhandener Sensorik und mit vorhandenen Anzeigefunktionen mit einem Stückchen Software eine neue Kundenfunktion schaffen. An fast allen Fahrerassistenzfunktionen ist auf jeden Fall mehr als ein Steuergerät beteiligt; wir sind in einer stark vernetzten Welt.“ Dr. Volkmar Tanneberger Ausblick steuerung von LED-Verkehrszeichen dar, die allein in Europa derzeit noch mit (mindestens) drei unterschiedlichen Frequenzen erfolgt. Hier arbeite Volkswagen einerseits an der Optimierung der Kamera, während der Konzern andererseits versuche, so auf die Gesetzgeber einzuwirken, dass diese sich auf einige wenige Frequenzen bei Wechselverkehrszeichen beschränken. Auch Stereokameras böten ein interessantes Potenzial. „Hier interessieren uns insbesondere Systeme mit einer kurzen Kamerabasis“, führt Dr. Tanneberger weiter aus. Er denkt dabei an „10 bis 15 cm Basisabstand bei akzeptabler ACC-Performance“. Die nächste Generation Zur nächsten Generation der Fahrerassistenzsysteme zählt Dr. Tanneberger den Rear Traffic Alert (RTA) – „ein System, das mit der vorhandenen Fahrersensorik vom Spurwechselsystem Querverkehr beim Ausparken aus Längslücken erkennt und automatisch eine Bremsaktion einleitet“. Außerdem blickt er weiter nach vorn: „Der Parkassistent der nächsten Generation wird automatisches, pilotiertes und fernbedientes Parken ermöglichen.“ In Anspielung auf die verschärften NCAP-Regeln sagte er: „Das Thema vorausschauender Fußgängerschutz … wird zunehmend für die statusgerechte Zulassung unserer Fahrzeuge von Bedeutung, und das Thema Stauassistent werden wir mit der nächsten Generation von Fahrerassistenzsystemen bringen: Hier übernimmt das Fahrzeug sowohl die Längs- als auch die Querführung, solange der Fahrer noch die Kontrolle über das Fahrzeug hat.“ Zeitunglesen während der Fahrt soll aber für den Fahrer weiterhin nicht möglich sein. www.automobil-elektronik.de „Wir haben festgestellt, dass es mittlerweile Apps gibt, die in den Bereich der Fahrerassistenzsysteme gehen und auf iPhone- und Android-Devices mit erstaunlich guter Performance laufen“, berichtet Dr. Tanneberger (siehe Bild 2). „Mit einer sehr guten Genauigkeit können diese Geräte Objekt- und Spurdetektion durchführen…Derart mächtige Applikationen, für die wir früher wirklich große Rechner in das Fahrzeug gebracht haben, laufen heute auf den Prozessoren von Consumer-Elektronik. Das ist schon ein Ansatz, wo wir uns Gedanken machen, was man in zukünftige Architekturen integrieren kann – wiederum unter dem Ansatz Demokratisierung, Kostenreduktion und Verfügbarmachung in kleineren Fahrzeugsegmenten.“ ■ Der Autor: Alfred Vollmer ist Redakteur der AUTOMOBIL-ELEKTRONIK Auf einen Blick Details zu Prozessen, Car-to-X und mehr Mit welchen Prozessen Volkswagen seine Fahrerassistenzsysteme inklusive der funktionalen Sicherheit umsetzt, um auch die neuen EuroNCAP-Bestimmungen zu erfüllen, welche große Bedeutung Car-to-X in Zukunft haben wird und wie Volkswagen komplexe Assistenzfunktionen vom Passat in den up! gebracht hat, das erfahren Sie bequem per infoDIREKT in der Langversion dieses Beitrags. infoDIREKT www.all-electronics.de 308AEL0412 AUTOMOBIL ELEKTRONIK 04/2012 43 Komponenten Elektromechanik Bild 1: Hochvolt-Stecker und Header. Steckverbindungen für Elektro- und Hybridfahrzeuge Anforderungen an Hochvolt-Komponenten für die nächste Generation Welche Anforderungen müssen Hochvolt-Steckverbinder für die nächste Fahrzeug-Generation erfüllen, wie müssen sie aussehen und wie erfolgt die Kontaktierung mit den Leitungen? Autor: Georg Scheidhammer A uch bei der Entwicklung von Elektro- und Hybridfahrzeugen der zweiten Generation sind Automobilhersteller und Zulieferer mit großen Herausforderungen konfrontiert. Insbesondere die Anforderungen an die Serientauglichkeit von Schnittstellen und Komponenten sind trotz einer Vielzahl bestehender Lösungen oft nur schwer zu bewältigen. So setzt etwa die Entwicklung von Hochvolt-Komponenten ein umfassendes Know-how über das Gesamtsystem eines Niedervolt-Bordnetzes, dessen Qualifizierung und Integration voraus. Ähnliches gilt für die Entwicklung von serienreifen Hochvolt-Steckverbindern, für die jahrelange Erfahrung in der Serienentwicklung von Niedervolt- und Hochvolt-Bordnetzsystemen sowie Komponenten eine optimale und zugleich notwendige Ausgangsbasis sind. Neues Leistungsniveau sichern Bei Spannungen bis zu 1000 V und hohem Gleichstrom müssen der Hochvolt-Stecker und der dazugehörige Header höchsten Sicherheitsanforderungen genügen. Um das Entstehen von Lichtbögen zu verhindern, sind die notwendigen Kriechstrecken schon beim Steckerdesign einzuhalten. Die Entwicklungsarbeit hört jedoch bei der Verwirklichung von geringem Bauraum und Gewicht sowie der vollen Funktionalität in einem Temperaturbereich von -40 bis +170 °C bei weitem noch nicht auf. Im Gegenteil: Die Stecker müssen auch noch absolut 44 Automobil Elektronik 04/2012 wasserdicht sein und dürfen nur minimale elektromagnetische Emissionen aufweisen. Da sich jedoch die Ein- und Abstrahlung nur durch die richtige Schirmanbindung reduzieren lässt, spielt die Weiterentwicklung von gängigen Kontaktierungsverfahren eine besonders wichtige Rolle. Neben der Art der Kontaktierung am Aggregat bestimmt auch die Auslegung der Hochvolt-Steckverbindung die Grenzen der elektromagnetischen Verträglichkeit gemäß der Liefervorschrift 214/215. Ein weiteres wichtiges Kriterium für eine qualitativ anspruchsvolle Lösung ist die Stromtragfähigkeit der Verbindung. Je höher der Wert, desto besser sind die einzelnen Bauteile im HVStecker aufeinander abgestimmt und ausgelegt. Bei der Entwicklung einer HV-Steckverbindung unterscheidet man zwischen ein- und mehrpoligen sowie geraden und gewinkelten Lösungen. Entsprechend ihrem Einsatzbereich im Fahrzeug hinsichtlich Schnittstelle und Bauraum finden verschiedene Steckerkonzepte ihre Anwendung. Neben den beschriebenen Anforderungen spielt im Entwicklungsprozess der Kostenfaktor eine wesentliche Rolle. Voraussetzungen für die Marktdurchdringung Für die erfolgreiche Industrialisierung der Komponenten wird die Umsetzung folgender Leistungsmerkmale ausschlaggebend sein: So müssen die Bauelemente eine Dauerstromtragfähigkeit von www.automobil-elektronik.de Alle Bilder: Dräxlmaier Komponenten Elektromechanik Bild 2: Dreipoliger Hochvolt-Stecker. Bild 3: Dreipoliges Hochvolt-Steckverbindungssystem. 280 A bei 23 °C beziehungsweise von 195 A bei 83 °C aufweisen, während der Schirmwiderstand nach Alterung (über das System) unter 2 mΩ betragen muss. Darüber hinaus sind nicht nur die AKSchnittstellenkompatibilität und bis 200 MHz eine EMV-Abschirmung von 70 dB erforderlich sondern auch der Einsatz von Aluund Kupfer-Leitungen mit Querschnitten von 16 bis 50 mm2. Als besonders vorteilhaft erweisen sich geringe Übergangswiderstände an der Schirmung und am Lastleiter. Schließlich erfüllen HV-Stecker mit einem Schirmwiderstand, der kleiner als 2 mΩ ist, die Voraussetzungen hinsichtlich elektromagnetischer Verträglichkeit optimal. Geringe Übergangswiderstände am Lastleiter tragen zu einer besseren Stromtragfähigkeit bei und führen dazu, dass sich der Stecker in einem geringeren Ausmaß erwärmt. In der bereits bestehenden Vielfalt von Lösungen werden sich im Querschnittbereich von 16 bis 50 mm2 jedoch nur Hochvolt-Stecker durchsetzen, bei denen sich die geringen Übergangswiderstände auch mit Aluminum-Leitungen darstellen lassen, während sie gleichzeitig im Bereich von -40 bis +170 °C temperaturbeständig sind. Die bestmögliche Schirmanbindung gewährleisten HochvoltHeader, die über eine geschlossene 360º-Kontaktierung verfügen. Eine altersbeständige Verbindung mit dem jeweiligen Aggregat birgt weitere Vorteile, denn genau hier kann eine Schwachstelle entstehen, die sich auf das ganze HV-Bordnetz negativ auswirkt. Bei entsprechender Gestaltung des Systems kann der Kontaktpin zudem in vorgeschalteten Montageprozessen auf unterschiedliche Weise konfektioniert werden. vorteilhaft, da deren natürliche Oxidschicht ohne weitere Maßnahmen während des Schweißvorgangs durch die Reibungskräfte durchbrochen wird. Die Leiteranschlusszonen für diese Schweißverbindungen sind geometrisch durch plane Flächen denkbar einfach. Räumt aber das Verschweißen von Kupferlitzen dem Konstrukteur einen noch vergleichsweise großen Spielraum bei kupferbasierten Leiteranschlüssen ein, stellen Aluminiumlitzen trotz optimierter Herstellprozesse hier hohe Ansprüche. Werkstoff und Oberfläche des Leiteranschlusses können jedoch für eine Absenkung des für eine hochwertige Verschweißung mit der Litze erforderlichen Energieeintrags sorgen, sodass die Aluminiumdrähte ihre mechanischen und elektrischen Eigenschaften in geeigneter Form behalten. Verarbeitung von Aluminiumlitzen An die Anschlusstechnik zur Verbindung des Leiters der Hochvolt-Leitung mit dem entsprechenden Kontaktelement im Stecker stellen die Anwender neben optimalem Leitwert, Alterungsbeständigkeit und kostengünstiger Herstellbarkeit zwei weitere, entscheidende Anforderungen, nämlich minimale Baugröße und Aluminium-Kompatibilität. Elektrische Leiter auf Aluminiumbasis sind ein wichtiges Element zur Erreichung von Leichtbau- und Kostenzielen in der Fahrzeugelektrik und werden künftig viele Neuentwicklungen auf diesem Gebiet mitbestimmen. Kurze, elektrisch hochwertige und langzeitstabile Leiteranschlüsse sind mit stoffschlüssigen Leiteranschlusstechniken optimal realisierbar, da über die Lebensdauer keine Kontaktnormalkräfte innerhalb der Litze aufrechterhalten werden müssen. Ultraschallschweißen ist für Litzen aus Aluminiumdrähten besonders www.automobil-elektronik.de Leiteranschlusstechniken Für große Kupferlitzenquerschnitte ab 50 mm2 steht als alternative Leiteranschlusstechnik das Widerstandshartlöten zur Verfügung, das im Vergleich zum Ultraschallschweißen noch schmälere Schweißzonen ermöglicht und in der Folge auch weniger Bauraum beansprucht; für Aluminiumlitzen ist der Einsatz dieser Technik jedoch ungeeignet. (av) ■ Der Autor: Georg Scheidhammer ist Hauptbereichsleiter Entwicklung Elektriksysteme bei Fritz Dräxlmaier GmbH & Co. KG in Vilsbiburg. Auf einen Blick Entwicklung von HochvoltSteckverbindungen zur Serienreife In den Richtlinien des Arbeitskreises zur Schnittstellendefinition von Hochvolt-Steckverbindungen haben die OEM die Rahmenbedingungen für die Entwicklung von Hochvolt-Komponenten definiert. Nach der Umsetzung in ersten serienreifen Elektro- und Hybridfahrzeugen gilt es für die Komponentenentwickler nun besonders, die Leistungsmerkmale elektromagnetische Verträglichkeit und Stromtragfähigkeit unter Berücksichtigung von Kostengesichtspunkten weiter zu optimieren, denn diese Merkmale beeinflussen die Leistungsfähigkeit der HV-Steckverbindung wesentlich. infoDIREKT www.all-electronics.de 315AEL0412 AUTOMOBIL ELEKTRONIK 04/2012 45 Komponenten Halbleiter Alle Bilder: Osram Opto Semiconductors Bild 1: Aktive Nachtsichtsysteme fluten die Straße mit infrarotem Licht, während eine Kamera hinter der Windschutzscheibe die Szenerie erfasst. Effizient die Nacht ausleuchten Nachtsichtassistenten mit infraroten LEDs Aktive Nachtsichtsysteme fluten die Straße mit infrarotem Licht und nehmen die Szenerie mit einer Kamera auf. Im Zuge der Einführung von LED-Vollscheinwerfern kommen in Fahrzeugen der Oberklasse nun die ersten Systeme mit Infrarot-LEDs zum Einsatz. AUTOMOBIL-ELEKTRONIK hat sich derartige Systeme auf Basis von Osram-IREDs einmal angesehen. Autor: Alfred Vollmer O bwohl nur etwa 20 Prozent aller Autofahrten bei Nacht erfolgen, passieren im Dunkeln 40 Prozent aller tödlichen Unfälle. Besonders Fußgänger sind gefährdet – laut deutscher Bundesanstalt für Straßenwesen sterben nachts etwa fünfmal so viele Fußgänger wie am Tag. Nachtsichtsysteme können viel zu einem besseren Schutz beitragen, denn mit ihnen erkennen Autofahrer Gefahrensituationen deutlich früher. Passive Nachtsichtassistenten registrieren mit Hilfe von Wärmebildkameras Lebewesen anhand ihrer Körperwärme. Aktive Systeme leuchten hingegen die Straße mit unsichtbarem infrarotem Licht aus, während eine Kamera hinter der Windschutzscheibe die Fahrstrecke erfasst. In beiden Fällen wird das aufgenommene Bild in Graustufen auf einem Display im Cockpit angezeigt. Der Fahrer kann die Geschehnisse in größerer Entfernung und am Straßenrand sehen und schnell reagieren. Während Wärmebildkameras Personen oder Tiere als deutlich abgesetzte Flächen vor einem relativ uniformen Hintergrund zeigen, geben die Bilder des aktiven Systems die tatsächliche Situation wieder. Der Fahrer sieht neben Autos, Personen 46 Automobil Elektronik 04/2012 oder Tieren auch den Streckenverlauf und Hindernisse, die die gleiche Temperatur wie ihre Umgebung haben – beispielsweise Steine oder verloren gegangene Ladung. Bild 2: Das Emissionsspektrum einer 850 nm IRED im Vergleich zu der typischen spektralen Empfindlichkeit von CCD- und CMOS-Kamerachips. www.automobil-elektronik.de Komponenten Halbleiter Das infrarote Licht von aktiven Nachtsichtsystemen ist für den Menschen praktisch unsichtbar. Die Systeme beleuchten mit 150 m Reichweite eine ähnliche Entfernung wie das Fernlicht. Gerade wenn auf Abblendlicht geschaltet ist, bieten sie trotzdem volle Sicht, ohne den entgegenkommenden Verkehr zu blenden. Bisher nutzen Nachtsichtassistenten Halogenlampen als Lichtquelle. Ein optischer Filter lässt nur den infraroten Anteil durch, das sind ungefähr 20 Prozent des erzeugten Lichts. Als Empfänger dienen konventionelle Kamera-Sensoren, die bis etwa 1000 nm empfindlich sind. Infrarote LEDs (IREDs) haben gegenüber Halogenlampen den Vorteil, dass sie ausschließlich Licht der benötigten Wellenlänge aussenden. Für automobile Nachtsichtassistenten kommen 850nm-Emitter zum Einsatz. Erst seit einigen Jahren gibt es IREDs mit genügend Leistung, um Reichweiten bis etwa 150 m abzudecken. Ihr Vorteil liegt auf der Hand: Das Nachtsichtsystem verbraucht weniger Energie, weil das erzeugte Licht zu 100 Prozent nutzbar ist. Außerdem entfällt der Filter vor der Halogenlampe sowie dessen Kühlung. Dazu kommt die lange Lebensdauer der IRED von typisch 10.000 Betriebsstunden und mehr. Bei einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 50 km/h entspräche diese Zeit einer Laufleistung von 500.000 Kilometern, also deutlich mehr als die Lebensdauer eines Autos. Unerwünschte Wechselwirkung In Zukunft könnte noch ein weiterer Vorteil der IRED zum Tragen kommen, denn je mehr Nachtsichtsysteme im Einsatz sind, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie sich gegenseitig beeinflussen. IRED kann man gepulst betreiben und so sicherstellen, dass zwei einander entgegenkommende Systeme sich nicht beeinträchtigen. Im Zuge der Umstellung der Autoscheinwerfer auf LED-Licht kommen nun auch die ersten Nachtsichtassistenten mit IRED auf den Markt. Der Umstieg fällt relativ leicht, da viele IREDs auf denselben oder auf ähnlichen Bauformen basieren wie die Weißlicht-LEDs für das Fahrlicht. Die Hersteller können ihre Platinenlayouts und ihr Design-Know-how direkt auf die infraroten Lichtquellen übertragen. Infrarot-LEDs in vielen Varianten Einer der ersten Nachtsichtassistenten mit IRED-Lösung nutzt pro Scheinwerfer je eine IRED des Typs Ostar Observation von Osram. Das Bauteil liefert 4,5 W Lichtleistung bei 850 nm Wellenlänge. Es besteht aus zehn Chips mit je 1 mm2 Fläche, die kontinuierlich betrieben werden. Zusammen erzeugen die beiden IREDs infrarotes Licht mit einer Leistung von 9 W, um so die Straße 150 bis 200 m weit auszuleuchten. Die Ostar Observation basiert auf der OstarPlattform für Chip-Arrays, die Osram in ähnlicher Form unter anderem auch in LED-Lösungen für Frontscheinwerfer einsetzt. Neben diesem Multichip-Bauteil bieten sich auch leistungsstarke IREDs in den Bauformen Dragon und Oslon an, die mit ihren sichtbaren Pendants identisch sind. Besonders in Kombination mit der Nanostack-Technologie bilden diese Hochstrom-Gehäuse die Grundlage von Hochleistungs-IREDs für die Beleuchtung. Mit der Nanostack-Technologie gelang es Osram, die optische Leistung von 850-nm-Emittern bei gleichem Betriebsstrom zu verdoppeln. Das Resultat sind besonders effiziente Bauteile wie die IR Platinum Dragon mit 1 W optischer Leistung bei 1 A Betriebsstrom und die IR Oslon, die nach Angaben von Osram „derzeit kleinste IRED mit über einem Watt optischer Leistung“. ■ Der Autor: Alfred Vollmer ist Redakteur der Zeitschrift AUTOMOBIL-ELEKTRONIK. Auf einen Blick IREDs Als Basis für aktive Nachtsichtsysteme fungieren IREDs – InfrarotLEDs. Mit einer Lichtleistung von 4,5 W pro Scheinwerfer leuchten IREDs die Straße etwa 150 bis 200 m weit mit IR-Licht aus. Eine Kamera erfasst die Szenerie und ermöglicht die Ausgabe per Head-UpDisplay, Bildschirm etc. infoDIREKT www.all-electronics.de 316AEL0412 Neue echnologie -T n le u p s ip h C ipspulen Gewickelte Ch rie Se B/C LB r de lektrode Anschlusse ■ vollflächige tes Volumen tz ■ kein ungenu gsgrad / Strom / un ■ hoher Wirk n / Volumen Induktivitäte Schirmung e ch tis ne ag ■m mmantelung durch Ferritu echanisch ■ Wicklung m geschützt t Q200 geteste ■ nach AEC- -Chipspulen chstrom Gewickelte Ho n der NR-Serie zsparend ■ enorm plat niedriger RDC m, ck ■ hoher Stro durch Ferritla e Schirmung ches Layout ■ magnetisch fa ein e, öh Bauh ■ niedrigste raturstabilität ■ hohe Tempe C-Converter /D ■ ideal für DC t Q200 geteste ■ nach AEC- is tr ib ut io n re A rt de r D de an as w D ie et Nur das passende Licht ponents.de Bild 3: Typischer Aufbau eines LED Scheinwerfers. www.automobil-elektronik.de www.rm-com Neue Produkte CAN-Interface Temperaturmessung bis 1200 °C Berger Elektronik, ein Unternehmen aus dem Verbund der StarCooperation-Gruppe, hat das Produkt ISI coi serienmäßig auf den Markt gebracht – eine CANSchnittstelle, mit der Daten auf dem CAN-Bus in digitale Signale zur Zustandsanzeige oder zum Schalten externer Peripheriekomponenten umgewandelt werden können. Gleichzeitig können mit dem ISI coi digitale Eingänge ein- gelesen und so Signale auf dem CAN-Bus abgebildet und gesendet werden. Dazu verfügt die Hardware über eine CAN-Schnittstelle sowie über 8 Highside- und 8 Lowside-Kanäle, die einzeln wahlweise als Eingänge oder als Ausgänge konfigurierbar sind. Zur Konfiguration ist mit dem Development-Software-Kit eine grafische PC-Oberfläche erhältlich. Alle Einstellungen lassen sich so per USB an die Hardware übertragen und dort dauerhaft abspeichern. Für den eigentlichen Betrieb ist keine PC-Anbindung mehr notwendig. (av) infoDIREKT 382AEL0412 www.all-electronics.de Infotainment-Kompatibilität sicherstellen Foto: P3 Systems Test-Set mit Blu-ray-Discs Die Blu-Ray-Disc als Medium für Filme und Daten zieht zunehmend in aktuelle InfotainmentSysteme ein. Viele neue Funktionen sowie die bisher noch geringe Erfahrung mit den neuen Laufwerken im Automobil erfordern daher eine gründliche Qualitätssicherung. Mit dem „Blu-ray Test Set“ von P3 Systems können nach Angaben von P3 „alle spezifizierten und marktrelevanten Funktionen des Blu-ray Standards in Ihrem System abgesichert werden“. Es enthält sowohl Kaufmedien als auch qualitätsgesichert gebrannte Medien. Das Blu-ray Test Set „deckt dabei alle relevanten Kombinationen aus Datenträger und Inhalt ab“: RegionCodes, HD-Video, Tonspuren, Untertitel, Pure-Audio, movieIQ, BDLive, Menüvarianten, BD-R, BD-RE, LTH, Single-Layer, Double-Layer etc. (av) infoDIREKT 383AEL0412 www.all-electronics.de Foto: Klaric Auch an spannungsführenden Stellen mit 1000 V DC Foto: Berger/Star Cooperation Zum Senden und Schalten Klaric hat mit „Klari-One“ ein universelles Modul auf den Markt gebracht, das auch die Temperaturmessung an spannungsführenden Stellen ermöglicht, da das Gerät gegen Gleichspannungen bis 1000 V dauerisoliert ist. KlariOne hat die Anschlussmöglichkeit aller Klari-Probes wie Temperatur, Strom und Spannung. Bei der Temperaturprobe mit einem Thermoelement-Fühler vom Typ-K ist ein Messbereich von -200 °C bis +1200 °C möglich. Mit der neuen I/U-Doppelprobe ist der Anwender in der Lage, die beiden Größen Strom und Spannung mit einem gemeinsamen Bezug zu erfassen. Dabei werden Messraten von 2 ms bis 1 s über den CAN-Bus abgebildet. Das Modul erkennt automatisch, welche Klari-Probe angeschlossen ist. Durch die Softwareerweiterung ist es bei AC-Anwendungen möglich, einkanalig den Effektivwert, je nach angeschlossener Probe, von Spannung oder Strom sowie die Frequenz zu bestimmen und als eine Botschaft zu senden. Die Konfiguration des Moduls erfolgt mit der Software KlariToolBox über die CAN- oder USB-Schnittstelle. Das vergossene Modul hat die Schutzklasse IP65 und ist zwischen Ein- und Ausgang dauerhaft bis 1000 V DC schutzisoliert. (av) infoDIREKT 384AEL0412 www.all-electronics.de FlexConfig: Applikations-Update 2.1 verfügbar Erweiterter Funktionsumfang Mit dem Update 2.1 der Applikation FlexConfig hat Eberspächer Electronics den Funktionsumfang der Software gesteigert, so dass jetzt beispielsweise ein „unkompliziertes Update von Kommunikationsdatenbanken“ möglich ist. Außerdem unterstützt FlexConfig – mit den Softwaretools RBS, Gateway und Control – ab der Version 2.1 einen CAN-LowSpeed-Datenbus, um so beispielsweise den Datentransfer zwischen FlexRay-, CAN-High- Speed- und CAN-Low-SpeedSteuergeräten zu realisieren. Gleichzeitig ermöglicht das Softwarepaket FlexConfig-Gateway nun die Synchronisierung zweier FlexRay-Netze über den FlexRayCycle-Counter. Außerdem ist es möglich, die Routingzeit bei der Übertragung von Daten und Signalen zwischen Netzwerken deterministisch zu gestalten. (av) infoDIREKT 386AEL0412 www.all-electronics.de Komplettes HW/SW-System inklusive CAN-Restbussimulation Fensterheberprüfstände zur Qualitätssicherung mit freier Zuordnung der Messkanäle Speziell zur Prüfung von Fensterhebern entwickelte measX für einen OEM ein flexibles System aus Hard- und Software mit integrierten Interface-Funktionen, die zum Beispiel einen direkten Zugriff auf die Speicher der Steuergeräte ermöglichen und eine HW/SW-Anpassung an diverse Steuergeräte 48 erlauben. Mit dem Konzept der freien Messkanalzuordnung über Namen ist es möglich, Beschränkungen durch die eingesetzte unterschiedliche Hardware zu umgehen. Da lediglich die Türen als Probanden zur Verfügung stehen und nicht das ganze Fahrzeug, simuliert die Software über CA- Automobil Elektronik 04/2012 Noe einen virtuellen CAN(Fahrzeug)-Bus (Restbus-Simulation), um den Türsteuergeräten eine reale Arbeitsumgebung vorzuspiegeln. Der Benutzer kann die für den Dauerlauf benötigte Ablaufsequenz und die Art, wie das Türsteuergerät angesprochen wird, modifizieren sowie die CAN- Telegrammbeschreibungen der einzelnen Funktionen editieren. Der Hauptteil der benötigten Hardwarekomponenten ist in einem fahrbaren 19-Zoll-Schrank verbaut. (av) infoDIREKT 381AEL0412 www.all-electronics.de www.automobil-elektronik.de Neue Produkte Programmierung erst am Band Für Parallel- und Dauerlauf-Tests NXP Semiconductors hat mit dem UJA1018 eine integrierte Lösung mit LIN-Anschluss für die LEDbasierte Umgebungsbeleuchtung in Fahrzeugen auf den Markt gebracht. Es handelt sich hierbei um „das branchenweit erste ASSP für ambiente Beleuchtungssysteme mit Node Position Detection“. Damit ist es möglich, LIN-Adressen von LED-Modulen nach deren Verbau im Fahrzeug individuell zu programmieren. Bisher musste dies bereits bei der Fertigung der Beleuchtungsmodule erfolgen, so dass die neue Lösung in logistischer Hinsicht eine erhebliche Vereinfachung darstellt. Der UJA1018 enthält NXP zufolge „alle erforderlichen Analogfunktionen zur Umsetzung kompakter Lösungen im Bereich Umgebungsbeleuchtung“: einen LIN-Transceiver und LIN-Schalter für die Node Position Detection, den erforderlichen Spannungsregler für den Mikrocontroller sowie Treiber für dreifarbige LEDs. Der vollständig SAE-J2602- und LIN-konforme UJA1018 ist in einem Gehäuse des Typs HVSON untergebracht. (av) Bild: Göpel electronic Multiplexen von CAN-Interfaces Foto: Hella LIN-IC mit integrierter LED-Ansteuerung vereinfacht Logistik Göpel electronic stellt mit dem neuen Hardware-Modul Hub4x eine neuartige Lösung zum Multiplexen von CAN-Schnittstellen vor. Hub4X ermöglicht den gleichzeitigen Austausch von Informationen mit mehreren CAN-Prüflingen, was bisher zu erheblichen Kommunikationsprobleme geführt hatte, da es zum einen zu Botschaftskollisionen kam und zum anderen empfangene Botschaften nicht deterministisch den Prüflingen zugeordnet werden konnten. Das Modul eignet sich besonders für die Zentralisierung von Tests mehrerer Prüflinge etwa bei Parallel- und Dauerlauftests, da eine Vielzahl von Einzelschnittstellen durch eine Hub4xArchitektur ersetzt werden kann. Aber auch Anwendungen im Be- infoDIREKT 387AEL0412 www.all-electronics.de Tool für das Infotainment in Fahrzeugen Genivi-2.0-konforme Plattform integriert Grafik, Kommunikations- und Multimedia-Middleware mit Bibliotheken, Systeminfrastruktur sowie ManagementKomponenten oberhalb von Linux sowie Treiber für spezielle Hardware. Die Entwicklungswerkzeuge und Experten-Services von Mentor Embedded ermöglichen es Automotive-OEMs und ihren Zulieferern, Fahrzeug-Infotainment-Systeme der nächsten Generation aufzubauen und OpenSource-Softwarekomponenten zu integrieren. (av) Ultraschall-Echos auswerten IC zur Signalaufbereitung für Einparkhilfen Texas Instruments hat mit dem PGA450-Q1 eine vollintegrierte programmierbare Lösung zur Ansteuerung von Ultraschallwandlern in Kfz-Einparkhilfen, TotwinkelAssistenten etc. auf den Markt gebracht. Auf dem Chip befinden sich ein konfigurierbarer Burstgenerator, ein rauscharmer Verstärker, www.automobil-elektronik.de ein 12-Bit-A/D-Wandler und eine LIN-2.1-Schnittstelle (Physical Layer). Das IC übernimmt die Aufbereitung der Echosignale und berechnet die Distanz zwischen Schallwandler und Objekt. (av) infoDIREKT 390AEL0412 www.all-electronics.de 385AEL0412 www.all-electronics.de HMI-Coprozessor verbessert Spracherkennung infoDIREKT 388AEL0412 www.all-electronics.de infoDIREKT Spansion und Nuance entwickeln gemeinsam Bild: Spansion Der amerikanische Tool-Hersteller Mentor Graphics kündigt eine Genivi-2.0-konforme Linux-basierte Lösung für das Infotainment in Fahrzeugen (In-Vehicle Infotainment, IVI) an. Die „Mentor Embedded IVI Base Plattform“ enthält neue Genivi-2.0-Funktionen wie Audio-Manager-Unterstützung und System-Management auf der unteren Ebene. Zu den Ziel-Hardwareplattformen gehören die Sabre- und SabreLite-IVI-Lösungen von Freescale, die speziell auf den Fahrzeug-Infotainment-Markt ausgerichtet sind. Die Embedded-IVI-LinuxLösung aus dem Hause Mentor reich des Steuergerätescreenings im Zusammenhang mit Umwelteinflüssen sind umsetzbar. Hub4x ist als Hutschienenmodul ausgeführt und kann je nach Bedarf erweitert werden. Die Hardware selbst bietet einen Master- und einen Slave-CAN, wobei eine Master-Unit mit allen Hub4x über den gemeinsam verbundenen Master-CAN kommuniziert. An jedem Modul kann somit ein Prüfling angeschlossen werden, mit dem Ergebnis einer 1:n Ansteuerung. Die physikalischen Eigenschaften der jeweiligen CAN-Interfaces lassen sich über steckbare Transceiver variieren. Hub4x verfügt über zusätzliche In- und Outputs, um sich untereinander zu synchronisieren oder gertriggert Ausgaben zu steuern. Über die USB-Schnittstelle ist mit der Hardware direktes Tracing möglich, aber auch die Installation neuer Softwareversionen per Firmware-Update. (av) Derzeit basiert Spracherkennung im Auto vorwiegend auf Standardmikrocontroller- und Software-Lösungen, aber das soll sich bald ändern, denn Spansion hat einen akustischen Coprozessor vorgestellt, der applikationsspezifische Logik und schnellen Speicher mit der „VoCon Software Engine“ von Nuance auf einem Chip integriert. Diese dedizierte Lösung für die Spracherkennung soll es sprachgesteuerten HMIs ermöglichen, „deutlich schneller, präziser und intuitiver“ zu arbei- ten. Dabei unterstützt das System größere Akustikmodelle, Mehrsprachigkeit und die Erkennung der Tonalität sowie die Unterscheidung zwischen männlichen und weiblichen Stimmen. Somit soll sich zum einen die Genauigkeit und zum anderen die Erkennung der Sprache an sich verbessern. Derzeit evaluieren einige Automobilhersteller die Demo-Plattform auf Basis der Technologie von Spansion und der Spracherkennungssoftware von Nuance. Muster des Spansion-Bausteins werden im dritten Quartal dieses Jahres verfügbar sein. (av) infoDIREKT 389AEL0412 www.all-electronics.de Automobil Elektronik 04/2012 49 Verzeichnisse/Impressum Inserenten AFT, Werdohl 31 Berner & Mattner, München 27 DSG-Canusa, Meckenheim 3 dSPACE, Paderborn 7 International Rectifier, Neu-Isenburg 4.US 9 21 5 35 47 Maplesoft, Waterloo/Kanada Mentor Graphics, München MKU, Berlin MunichExpo, München RM Components, Schwabach Toshiba, Düsseldorf TYCO, Berlin Weiss, Reiskirchen ZF Electronics, Auerbach 17 13 41 2.US Dieser Ausgabe liegen Prospekte folgender Firma bei: Süddeutscher Verlag, München Unternehmen ASAM 8 Assystem 8 Audi 34, 38 Berger Elektronik 48 Berner & Mattner Systemtechnik 8 BMW 28 Bosch 6, 36 Chevrolet 40 Chrysler 8 CLEPA 10 Continental 5, 8, 24 Daimler 8 Delphi 5, 32 Denso 8 Mentor Graphics 49 Dräxlmaier 44 dSPACE 20 Eberspächer Electronics Elektrobit e-solution Exagon Motors FCI Ford Fraunhofer Freescale Genivi Göpel electronic IAV ICS Infineon International Rectifier Ipetronik Johnson Controls Klaric 12,48 38 38 8 8 8 10 8, 49 38, 49 49 12 8 8, 12 8 8 10 48 Kugler Maag measX NHTSA Nuance Nvidia NXP Semiconductors Opel Osram Opto Semiconductors P3 Systems Porsche PSA Peugeot Citroën Roding Automobile SK Innovation Spansion Star-Cooperation Tesla Texas Instruments 10 48 24 49 38 49 28, 40 46 48 8 8 28 8 8, 10, 49 48 8 49 TI 8 Toyota 8 TRW 3, 14, 28 TTTech 12, 38 Universität der Bundeswehr 10 Universität Hannover 12 VDE|DKE 10 VDE-Institut 13 Vector Informatik 8 Volkswagen 8, 14, 28, 38, 42 Webasto 10 ZVEI 6 Impressum REDAKTION Geschäftsführung: Fabian Müller Chefredaktion: Dr.-Ing. Achim Leitner (lei) (v.i.S.d.P.) Tel.: +49 (0) 8191 125-403, E-Mail: [email protected] Verlagsleitung: Rainer Simon Redaktion: Dipl.-Ing. Alfred Vollmer (av), freier Mitarbeiter Tel.: +49 (0) 89 6066 8579, E-Mail: [email protected] Abonnement-Service: Tel: +49 (0) 6123 9238-257, Fax: +49 (0) 6123 9238-258 E-Mail: [email protected] Dipl.-Ing. Hans Jaschinski (jj) Tel.: +49 (0) 6221 489-260, E-Mail: [email protected] Office Manager: Waltraud Müller Tel.: +49 (0) 8191 125-408, E-Mail: [email protected] Assistenz und Sonderdruckservice: Inge Breutner Tel.: +49 (0) 6221 489-492, E-Mail: [email protected] Redaktion all-electronics: Hilmar Beine (hb), Tel.: +49 (0) 62 21 489-360 Melanie Feldmann (mf), Tel.: +49 (0) 62 21 489-463 Dr. Achim Leitner (lei), Tel.: +49 (0) 81 91 125-403 Ina Susanne Rao (rao), Tel.: +49 (0) 81 91 125-494 Harald Wollstadt (hw), Tel.: +49 (0) 62 21 489-308 Anzeigen Anzeigenleitung: Frank Henning Tel.: +49 (0) 6221 489-363, E-Mail: [email protected] Anzeigendisposition: Angelika Scheffler Tel.: +49 (0) 6221 489-392, E-Mail: [email protected] Zur Zeit gilt die Anzeigenpreisliste Nr. 10 vom 01.10.2011 Verlag Hüthig GmbH Im Weiher 10, 69121 Heidelberg Tel: +49 (0) 6221 489-0, Fax: +49 (0) 6221 489-482, www.huethig.de Handelsregister-Nr. : HRB 703044, Amtsgericht Mannheim 50 Automobil Elektronik 04/2012 Produktmanager Online: Philip Fischer Vertrieb: Stefanie Ganser Leser-Service: Tel: +49 (0) 6123 9238-257, Fax: +49 (0) 6123 9238-258 E-Mail: [email protected] Herstellungsleitung Fachzeitschriften: Horst Althammer Art Director: Jürgen Claus Layout und Druckvorstufe: Karin Köhler Druck: Kessler Druck + Medien, 86399 Bobingen tung in elektronischen Systemen, zur Veröffentlichung in Datennetzen sowie Datenträger jedweder Art, wie z. 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Versandkosten) Inland € 98,–; Ausland € 113,–; Einzelheft € 19,– zzgl. Versandkosten. Der Studentenrabatt beträgt 35%. Kündigungsfrist: jederzeit mit einer Frist von 4 Wochen zum Monatsende. Alle Preise verstehen sich inkl. MwSt. © Copyright Hüthig GmbH 2012, Heidelberg. Eine Haftung für die Richtigkeit der Veröffentlichung kann trotz sorgfältiger Prüfung durch die Redaktion, vom Verleger und Herausgeber nicht übernommen werden. Die Zeitschriften, alle in ihr enthaltenen Beiträge und Abbildungen, sind urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und strafbar. Dies gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Bearbeitung in elektronischen Systemen. 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