Differenzierung durch Integration - all-electronics.de · Auf Seiten des Zulieferers ergeben sich...

Ausgabe 4/August 2008/ B 61060www.automobil-elektronik.de

MechatronikSoftware Management

INFOTAINMENT: (R)Evolution im Cockpit Seite 22SENSORDATENFUSION: in Pkw & Nutzfahrzeug Seite 34&38NUTZFAHRZEUGELEKTRONIK: Kraftstoff sparen mit der Lkw-Bremse Seite 42

ADAC-Statistik zu

E/E-Ausfällen

Seite 12

Dr.-Ing. Ludger Laufenberg, Geschäftsführer der Leopold Kostal GmbH & Co. KG, Seite 14

Differenzierung durch Integration Dr.-Ing. Ludger Laufenberg, Geschäftsführer der Leopold Kostal GmbH & Co. KG, Seite 14

Vom Lenkstockschalter bis zur Fahrerassistenz: Vom Lenkstockschalter bis zur Fahrerassistenz:

Differenzierung durch Integration

Sonderausgabe zur electronica 2008Die electronica ist zweifellos das weltweit führende Branchentreff en für alle, die

im Bereich der elektronischen Bauelemente aktiv sind.

In der AUTOMOBIL-ELEKTRONIK Sonderausgabe zur electronica geht es primär

um elektronische Bauelemente, denn ohne die passende Hardware nutzt die

beste Software nichts. Trotzdem liegt ein immer größerer Teil der Wertschöpfung

in der Automobilbranche auf dem Software-Sektor. Daher ist das reibungslose

Zusammenspiel beider Komponenten unverzichtbar geworden.

Mit interessanten Beispielen aus den Bereichen Infotainment, Fahrerassistenz

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Die Zukunft? Mit Aluminium!

Ausgabe 3/Juni 2008/ B 61060www.automobil-elektronik.de

MechatronikSoftware Management

BORDNETZE Heute im Flugzeug, morgen im Auto Seite 20SAFETY Mitdenkende Autos: einfach besser Seite 28ALTERNATIVE ANTRIEBSKONZEPTE: Zwischenspeicher für Hybride Seite 44

Über 10 Seiten

Leistungselektronik

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I n den sehr, sehr frühen Jahren der Daimler-Werke schätzte der Auto-Pionier, dass der Weltmarkt für Auto-mobile wohl nie die Zahl von 1 Million

Fahrzeugen überschreiten werde. Darüber schmunzeln wir heute, denn diese Progno-se war definitiv falsch; allein in Deutsch-land sind derzeit 41 Millionen Fahrzeuge zugelassen.

Definitiv richtig war jedoch der prinzi-pielle Ansatz, von dem aus diese Stückzahl prognostiziert wurde, denn aus damaliger

STANDPUNKT

dass die Zahl der Unfälle weiter effektiv sinkt.

Dass Fahrerassistenzsysteme, über die wir ab Seite 28 berichten, nicht nur die Si-cherheit erhöhen ohne dabei den Fahr-spaß zu vernachlässigen, sondern auch ein viel entspannteres beziehungsweise kom-fortableres Fahren ermöglichen können, zeigte sich unter anderem auf den TRW Safety Days (Seite 11).

Der bekannte Spruch „Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile“ gilt auch

Alfred Vollmer Redaktion AUTOMOBIL ELEKTRONIK

im Auto. Weil durch die zentrale Auswer-tung mehrerer Einzelsensor-Daten völlig neue Möglichkeiten entstehen, kommt der Sensordatenfusion eine ganz beson-dere Bedeutung zu, so dass die Sensor-datenfusion neben den Maßnahmen zur CO2-Reduktion in den nächsten Jahren ei-nes der wesentlichen Themen in der Auto-mobil-Elektronik sein wird; wir stehen erst am Anfang einer neuen Ära. In dieser Aus-gabe betrachten wir die Sensordatenfusi-on übrigens sowohl aus Sicht der Pkw (Sei-te 34) als auch aus Lkw-Sicht (Seite 38).

Höchstwahrscheinlich müssen unsere Autobahnen noch voller werden, bis die Autokäufer erkennen, dass mit einem adaptiven Geschwindigkeitsregler, der auch einen gewissen Bremseingriff vor-nimmt, und einem Spurhalte-Assistenten ein viel entspannteres Fahren möglich wird, ohne dass der „Chauffeur“ sich durch die Systemeingriffe der Elektronik ent-mündigt fühlt. Wenn dann der System-preis stimmt (und vielleicht der Gesetz-geber einen Rahmen vorgibt, während die Versicherungen gleichzeitig mit den ent-sprechenden Rabatten werben), werden wir die Früchte/Features der Sensordaten-fusion auch bald unterhalb der Oberklasse ernten/nutzen können.

Das Auto „denkt“, der Mensch lenkt Sicht waren nicht (produktions)technische Gründe für dieses Maximum von 1 Million Autos verantwortlich, sondern der Mangel an ausgebildeten Chauffeuren.

Mit dem Trend, selbst ans Steuer zu ge-hen und einer immer besseren Fahreraus-bildung ließ sich diese Million zwar um mehrere Zehnerpotenzen übertreffen, aber zunehmend stellt der „Chauffeur“ die Begrenzung im dichten Verkehr dar, und da wir nicht nur selbst tanken sondern auch selbst fahren, ist der Fahrer somit das Limit.

Nicht nur unter Berücksichtigung der zunehmenden Überalterung unserer Be-völkerung bieten sich hier die Fahrerassis-tenzsysteme als Lösung beziehungsweise Unterstützung des „nicht ausgebildeten Chauffeurs“ an, denn mit ihnen ist es mög-lich, den Fahrer wirklich zu entlasten, so

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INHALT

SZENE Standpunkt: Das Auto „denkt“, der Mensch lenkt 3

ZVEI-Standpunkt: CSR – Viel Aufwand mit fraglichem Nutzen 6

Automotive Aktuell: News aus der Branche 8

ADAC-Statistik zu E/E-Ausfällen 12

MANAGEMENT Titel: Assistenten hinter Glas 18

Titel: Exklusiv-Interview mit Dr.-Ing. Ludger Laufenberg, Geschäftsführer der Leopold Kostal GmbH & Co. KG 14

Exklusiv-Interview mit Thomas Rinschede und Thomas Reul von AB Elektronik: Keine Chance für Eintagsfliegen 46

In zwei Jahren die Nummer 1 sein 48

Stressfreies Projektmanagement 50

Exklusiv-Interview mit Peter Gresch und Eric Küppers, Tyco Electronics: Fokus (Modul-)Integration 54

INFOTAINMENT (R)Evolution im Cockpit 22

Internet-Zugang im fahrenden Auto oder Zug 24

FPGAs für das Infotainment 25

„SIM-Karte“ zum Festeinbau 26

FAHRERASSISTENZSYSTEME Optimierte Fahrerassistenz 28

Ausfallsichere Inertialsensoren 30

Sensordatenfusion? Jetzt zentral! 34

ELEKTRONIK IM NUTZFAHRZEUG Datenfusion von Umgebungssensoren 38

Kraftstoff sparen mit der LKW-Bremse 42

Automatisierte HiL-Tests für Lkws 44

Exklusiv-Interview mit Thomas Rinschede und Thomas Reul von AB Elektronik: Keine Chance für Eintagsfliegen 46

TOOLS FÜR DAS KABELBAUMDESIGN ECAD für komplexe Kabelbäume 56

NEUE PRODUKTE Neue Produkte 37, 41, 52

Impressum/Inserenten 58

ADAC-STATISTIK ZU E/E-AUSFÄLLEN Der ADAC hat seine Pannenstatistik veröffent-licht und AUTOMOBIL-ELEKTRONIK hat sie für seine Leser ausgewertet. Diese Daten liefern eine gute Basis für Trendaussagen. Nach wie vor ist die Batterie einer der größten Schwachpunkte, aber insgesamt wird die Qualität besser. 12

(R)EVOLUTION IM COCKPIT Die für Automobilanwendungen ausgelegten TFT-Displays fungieren immer stärker als Schlüs-selkomponenten für innovative Fahrzeuginnen-raum- und Sicherheitskonzepte. AUTOMOBIL-ELEKTRONIK erläutert den neusten Stand der Technik. 22

Der Online-Service der AUTOMOBIL-ELEKTRONIK zeigt den Weg zu interessanten Applikationsschriften aus dem Bereich Auto-mobilelektronik. Über einen infoDIRECT-Code, eingegeben auf unserer Webseite www.all-electronics.de, gelangen Sie direkt zu der Applikationsschrift.

4 AUTOMOBIL-ELEKTRONIK � August 2008

DIFFERENZIERUNG DURCH INTEGRATIONSKOMPETENZ AUTOMOBIL-ELEKTRONIK sprach mit Dr.-Ing. Ludger Laufenberg, Geschäftsführer der Leopold Kostal GmbH & Co. KG, über technische Trends und kommerzielle Aspekte. Außerdem erfahren Sie mehr über eine Fahrerassistenzkamera mit integrierter Regen-Lichtsensorik, die am Rück-spiegel direkt hinter der Windschutzscheibe be-festigt wird. 14

SENSORDATENFUSION IM PKW? JETZT ZENTRAL! Es bietet sich an, die Verarbeitung und Filterung von Sensormessdaten in eine zentrale Sensordatenfusion auszula-gern, die alle Applikationen bestmög-lich bedient. Mehr ab Seite 34

DATENFUSION VON UMGE-BUNGSSENSOREN IM LKW Bei der Datenfusion mehrerer Sensoren werden Informationen gewonnen, die einzelne, isoliert arbeitende Sensoren nicht liefern können. Per Datenfusion lassen sich die Zuverlässigkeit der Mes-sung, der Messbereich und die Mess-genauigkeit erhöhen sowie zusätzliche Messdaten gewinnen. AUTOMOBIL-ELEKTRONIK erläutert als Beispiel die Datenfusion in einem 26-Tonner. 38

KRAFTSTOFF SPAREN MIT DER LKW-BREMSE Knorr-Bremse hat die bewährte Pneu-matik an entscheidenden Funktionen durch Elektronik ergänzt und so mit EAC2 eine neue modulare Produktplatt-form entwickelt. Die dadurch geschaffe-nen Vorteile wie Treibstoffeinsparung, einfache Installation und Integration anderer Systeme lassen Fahrer, Spedi-teure und Fahrzeughersteller gleicher-maßen profitieren. 42

IN ZWEI JAHREN DIE NUMMER 1 SEIN AUTOMOBIL-ELEKTRONIK unterhielt sich mit JJ Yamaguchi, Executive Vice President and Member of the Board bei NEC Electronics, und Rob Green, Pre-sident von NEC Electronics Europe, über die ehrgeizigen Pläne des Unterneh-mens im Automobil-Bereich, AUTOSAR sowie neue Geschäftsmodelle. 48

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D ie Automobil-Zulieferkette leistet immer höheren Auf-wand, um den Anforderungen und Erwartungen der Kunden bezüglich QM-Systemforderungen gerecht zu

werden. Die Arbeitsgruppe ISO/TS 16949 des ZVEI beleuchtet Effektivität und Effizienz der ISO/TS-16949-Zertifizierung so-wie die Schwierigkeiten bei deren Umsetzung speziell an der Nahtstelle zwischen Kunde und Zulieferer. Für alle beteiligten Unternehmen stellen die CSR (Customer Specific Require-ments) der OEMs und Tier1s immer größere Aufwendungen dar – jedoch ohne einen erkennbaren Nutzen.

Die Komplexität der verschiedenen CSRs, immer weiter grei-fende Forderungskataloge und eine kaum mehr mögliche rei-bungslose Zertifizierung nach ISO/TS 16949 erfordern ein Um-denken in der gesamten Lieferkette.

Die ISO/TS 16949 ist ein international anerkannter Stan-dard, der die ISO 9001:2000 um besondere Anforderungen an das QM-System von Zulieferern in der Automobil-Zu-lieferkette erweitert. In den vergangenen Jahren wur-den so zusätzliche QM-Systemanforderungen in die Lieferkette getragen. Schnell sieht sich ein Unterneh-men der Lieferkette 50 oder mehr sehr umfangreichen „Systemforderungswerken“ mit entsprechender Kom-plexität gegenübergestellt. Diese umfangreichen CSR widersprechen jedoch dem vereinheitlichenden Zweck eines Standards oder einer Norm. Aus Analysen frei verfügbarer CSR geht hervor, dass durchaus widersprüchliche bzw. divergie-rende Inhalte auftreten. Solch eine Situation macht sowohl die Implementierung für das Unternehmen als auch eine Überprü-fung während der Zertifizierung weitestgehend unmöglich.

Nach Auffassung der ZVEI- Arbeitsgruppe können diese Schwierigkeiten vermieden werden. Ziele sind eine Reduzie-rung existierender systembezogener CSR in Anzahl und Um-fang, eine höhere Akzeptanz der bestehenden Zertifizierung (Hin zu einem Standard und somit eine Reduzierung des durch CSR bedingten Aufwands) sowie ein modularer Aufbau des CSR (Abweichungen vom Standard aufzeigen und nicht Teile der Standards wiederholen).

Hierzu wurde unter Einbeziehung der OEMs und Tier1 ein bald verfügbares Positionspapier erstellt, mit dessen Hilfe man auch Zugang zur IATF und weiteren Gremien suchen wird.

Verschiedene Vertreter von IATF-Mitgliedsfirmen haben be-reits ihre Unterstützung signalisiert, was sicher zu einer höhe-ren Akzeptanz der bestehenden Zertifizierung (hin zu einem Standard) und hiermit zu einer Senkung des durch CSR beding-ten Aufwandes führen wird.

Von einer gemeinsamen Lösung werden alle Partner – Auto-mobilhersteller und Zulieferer – profitieren. Auf OEM/Tier1-Seite dürfen ein geringerer Aufwand bei der CSR-Erstel-lung und -Verhandlung mit der Lieferkette, positive Effekte be-züglich Produktverbesserungen sowie eine Reduzierung der Komplexität und somit die Vermeidung von Fehlern erwartet werden. Auf lange Sicht bedeutet all dies letztlich auch geringe-re Kosten.

Auf Seiten des Zulieferers ergeben sich klare einheitliche For-derungen, geringerer Zeitaufwand im Vertragsmanagement und eine geringere Komplexität desgleichen. Eine stärkere Fo-

CSR: Viel Aufwand mit fraglichem Nutzen

Bernd Buchwald ist Vorsitzender des ZVEI-Arbeitskreises CSR (Customer Specific Requirements)

ZVEI-STANDPUNKT

Basis einer partnerschaftlichen Zusammenarbeit in der Automobil-Lieferkette sollten grundlegende Standards wie ISO/TS 16949 sein

kussierung auf R&D, KVP und letztlich auch auf Innovationen ist somit möglich.

Basis einer partnerschaftlichen Zusammenarbeit in der Auto-mobil-Lieferkette sollten somit grundlegende Standards wie die ISO/TS 16949 als auch weitere Automotive-Core-Tools wie z. B. die AIAG Reference Manuals sein.

Durch Harmonisierung und Fokussierung auf einheitliche Standards bezüglich des QM-Systems und eine damit verbunde-ne Reduzierung vorhandener CSR in Anzahl und Umfang, ließe sich der Aufwand bei der Implementierung des TS-2 QM-Sys-tems in Komplexität und Umfang erheblich verringern.

Die Qualität würde sich somit wieder vom Papier zurück zum Produkt verlagern, da die bisher gebundenen Ressourcen direkt zur Steigerung der Prozess- und Produktqualität einge-setzt werden könnten, wovon die gesamte Lieferkette profitie-ren würde.


System Architecture Rapid Prototyping ECU Autocoding HIL Testing ECU Calibration

Autoliv beabsichtigt, die Sparte Radar-sensoren für Automobile von Tyco Elect-ronics zum Preis von 42 Millionen US-$ zu kaufen.

Außerdem unterzeichneten ETAS und TE-SIS DYNAware einen Partnerschaftsver-trag mit dem Ziel, in den Bereichen HiL-Si-mulation, Echtzeit-Simulationsmodelle und Funktionsentwicklung (MiL/SiL) in-tensiv zusammen zu arbeiten.

Das ABS wird 30, denn im Sommer 1978 begann Bosch mit der Serienproduktion des Antiblockiersystems ABS.

Actel hat die ISO/TS 16949:2002 Zertifi-zierung erhalten und schafft damit wich-tige Voraussetzungen für den Einsatz programmierbarer Logikbausteine (FPGAs) in systemkritischen Automotive-Anwendungen.

Ab sofort ergänzt der erste Voll-LED-Scheinwerfer das Ausstattungspro-gramm des Audi R8. Neben dem Tagfahr-licht mit nun 24 LEDs pro Scheinwerfer sind Blinker, Abblendlicht und Fernlicht durch LEDs realisiert.

Hella beginnt diesen Sommer mit der Se-rienproduktion seines ersten Voll-LED-Scheinwerfers. Er wurde für den SUV des Typs Cadillac Escalade Platinum ent-wickelt und wird von einem speziell ent-wickelten keramischen Rahmen, dem Ce-ramCool, getragen.

Der chinesische Automobilhersteller Chang An hat einige Fahrzeuge seiner Modellreihe „Jiexun“ mit einem milden Hybridantrieb ausgestattet und sich für Leistungskomponenten von Infineon ent-schieden. Die Hybridfahrzeuge werden während den olympischen Spielen für Sportler und Zuschauer als Taxis genutzt.

Mit dem Lexus LS600HL soll bald auch ein drittes Fahrzeug über LED-Fahrschein-werfer verfügen.

Die Forschungskooperation zwischen Continental und dem Institut für Ange-wandte Forschung (IAF) der FH Ingolstadt erhielt für die Arbeiten am Körperschall-Airbag den Bayerischen Innovationspreis 2008. Dieses CISS genannte Airbagsystem fühlt den Aufprall nicht nur, sondern es hört ihn auch über den Körperschall, so dass sich Crash-Situationen noch schneller und zuverlässiger unterscheiden lassen.

AVL verstärkt seine Applikations- und Soft-ware-Entwicklungstätigkeit in Deutsch- land und gründet in Regensburg die 100%ige Tochtergesellschaft „AVL Soft-ware and Functions GmbH“.

Fairchild Semiconductor wurde vor kur-zem von Continental während des 2008 Supplier Day mit dem „Best Supplier Per-formance Award in Material Cluster Electronics“ ausgezeichnet.

iSystem ist jetzt Associated Member bei AUTOSAR.

OpenSynergy hat den Wettbewerb „Busi-ness-Plan in Berlin-Brandenburg“ gewon-nen und sich sich unter 702 Bewerbern durchgesetzt. Das Unternehmen ent-wickelt auf AUTOSAR-Basis „das erste au-tomobile Betriebssystem, das die Auto-mobilwelt mit der Infotainmentwelt ver-bindet“. Kernprodukt von OpenSynergy ist ein Softwarebaukasten namens COQOS.

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NACHRICHTEN

Design im Übermorgenland Dubai

gigantische neue Maßstäbe setzen. Am Rand der Stadt Dubai soll mit DSO eine eige-ne Großstadt gigantischen Ausmaßes ent-stehen, in der die Menschen ausschließlich an Halbleiter- und IT-Projekten arbeiten sol-len, wobei das erste in Dubai entwickelte IC bei TSMC in 65-nm-Technologie gefertigt wurde. Um die Wege kurz zu halten, sollen weit über 100.000 Menschen auch gleich auf dem DSOA-Gelände wohnen. Die ersten

Pläne der Wüstenstaat im Detail hat und wie entsprechende Projekte unterstützt werden, das erfahren Sie in dem ausführlichen Be-richt unter der angegebenen infoDIRECT-Nummer in der neusten Ausgabe unserer Schwester-Zeitschrift elektronik industrie. infoDIRECT www.all-electronics.de

Link zum Beitrag über DSO 300ei0708

Das arabische Emirat plant den Bau einer kompletten Stadt rund um das Chip- und System-Design, in der über 100.000 Men-schen leben sollen. Bereits diverse Tourismus-Projekte – man denke nur an die künstlich aufgeschütteten Inseln in Form von riesigen Palmen oder gar der Welt sowie das höchste Gebäude der Welt, den Burj Dubai – zeigen, dass die Herr-scher des Emirats Dubai, die Familie Mak-toum, ihre Pläne mit großer Entschlossen-heit und auch mit den erforderlichen finan-ziellen Mitteln umsetzen. Auf dem von Futu-re Horizons veranstalteten International Electronics Forum, das in diesem Jahr in Du-bai stattfand, erhielten die Teilnehmer inte-ressante Neuigkeiten aus erster Hand vom DSOA-CEO (Dubai Silicon Oasis Authority) H. H. Sheikh Ahmed Bin Saeed Al Maktoum, Onkel des Herrschers von Dubai persönlich. DSO Ähnlich wie bei den Tourismusprojekten Dubais soll auch Dubai Silicon Oasis (DSO)

AUTOMOTIVE AKTUELL


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Wagen der Ober- und Luxusklasse prägen das Bild

auf den Straßen Dubais.

ETAS und Symtavision haben einen Ko-operationsvertrag geschlossen, um das AUTOSAR-Betriebssystem RTA-OS sowie die Werkzeuge ASCET und ITECRIO in en-ger Zusammenarbeit um zusätzliche Funktionen für die Verifikation sowie die Optimierung von Timing und Performanz zu erweitern.

Das Marktforschungsinstitut Frost & Sul-livan berichtet in einer neuen Studie, dass im Jahr 2015 bereits 250.000 Elektroautos auf Europas Straßen unterwegs sein sol-len. Mit einem Elektroauto könnten sich im Vergleich zum konventionellen Pkw in Zukunft voraussichtlich 150 bis 700 Euro pro Monat einsparen lassen.

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Häuser sind bereits bezo-gen, so dass einige Kli-maanlagen bereits im Dauerbetrieb arbeiten. Bedenkt man, mit welcher Konsequenz und Ent-schlossenheit Dubai seine Tourismus-Projekte um-setzt, dann bekommt man eine Vorahnung, dass hier auch im Bereich des Chip- und System-De-signs Großes entstehen soll. Welche gigantischen

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Infotainment-Plattform auf Linux-Basis Connectivity mit weit verbreiteten Geräten aus dem Bereich Consumer Electronics (z. B. iPod), die Unterstützung für 3D-Grafik (bei-spielsweise wie sie in aktuellen Navigati-onssystemen angezeigt wird) oder die Un-terstützung für zahlreiche Video- und Au-dio-Formate. Weiterhin organisiert die Middleware das Management der Strom-versorgung und andere Funktionen. infoDIRECT www.all-electronics.de

Link zu Wind River 381AEL0408

AUTOMOTIVE AKTUELL

R.-Hirschmann-Preis 5 Studenten der Uni Stuttgart er-hielten jeweils den Richard-Hirsch-mann-Stiftungspreis sowie 1200 1, wobei dieser Betrag von einer Spen-de der Hirschmann Car Communi-cation GmbH mitfinanziert wurde. Diese Auszeichnung für besondere Leistungen in den Bereichen Nach-richten- und Hochfrequenztechnik gingen an Mark Eberspächer, Marie-Elise Janoir, Christian Kurz, Frieder Schuller und Sebastian Wille.

Die Plattform soll Fahrzeughersteller in die Lage versetzen, die bisher üblichen über-wiegend proprietären Infotainment-Lö-sungen der Zulieferer durch flexible, inte-grationsfreundliche, rasch und zu über-schaubaren Kosten realisierbare Lösungen langfristig zu ersetzen. Die Infotainment-Plattform wird für den Prozessor Intel Atom optimiert, wobei zahlreiche Netz-werk- und Multimedia-Anwendungen von Drittanbietern vorintegriert sein werden. Als Bestandteil der neuen Plattform kommt Middleware für Anwendungsbereiche wie

MBtech Group übernimmt Micron Zum 1. Juni 2008 verstärkte die MBtech Group ihr Leistungsspek-trum im Segment electronics soluti-ons mit sämtlichen Geschäftsaktivi-täten der Micron Electronic Devices AG in Neutraubling bei Regensburg. Die Belegschaft des auf Hard- und Software-Lösungen spezialisierten Unternehmens wird in die MB-tech-nology GmbH übernommen. So wird beispielsweise Frank Sebastiano Cau, ehemals Vorstandsmitglied von Micron, ab dem 1. Juni 2008 der Leiter Business Development bei MBtech electronics solutions. Micron entwickelt, produziert und vermarktet Embedded-Systemlö-sungen für Automobilhersteller und -zulieferer. Speziell in den Wachs-tumsfeldern Komfort, Fahrerassis-tenz, Sicherheit und alternative An-triebe war das bayrische Unterneh-men aktiv: So trägt beispielsweise die Niveauregulierung im Bugatti Veyron den Namen Micron.

infoDIRECT all-electronics.de Link zu MBtech 382AEL0408

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TDK und EPCOS „fusionieren“ Die TDK Corporation und die EPCOS AG ha-ben die Unterzeichnung eines Business Combination Agreements (BCA) bekannt-gegeben. Gegenstand der Vereinbarung ist der geplante Zusammenschluss von EPCOS mit den Aktivitäten von TDK auf dem Gebiet der elektronischen Bauelemente unter dem Dach einer neuen Gesellschaft, die voraus-sichtlich unter TDK EP Components KK fir-mieren wird. Die Geschäftsleitung (Board of Directors) der neuen Firma wird sich aus drei Repräsentanten von TDK und zwei Re-präsentanten von EPCOS zusammensetzen.

AUTOMOBIL-ELEKTRONIK � August 2008 9

Elektrobit kauft französische Firma

Elektrobit (EB) hat die französische Net Con-sulting & Services S.A.R.L übernommen. Da-durch stärkt EB seine Position auf dem fran-zösischen Automobilmarkt und ergänzt das Software-Produkt-Portfolio für Steuergerä-te (ECUs). Net Consulting & Services ist auf ingenieur-technische Dienstleistungen und Produkte für im Fahrzeug eingebaute Netzwerke spe-zialisiert. Das im französischen Chatou an-gesiedelte Unternehmen bietet Standard-Software-Komponenten, ECU-Validierungs-Tools und entsprechende technische Dienstleistungen für CAN und LIN an. Net Consulting & Services wurde 1999 ge-gründet und beschäftigt heute 14 Mitarbei-ter. Zu den Kunden zählen Unternehmen wie PSA, Delphi und Valeo. infoDIRECT www.all-electronics.de

Link zu elektrobit 384AEL0408

Li-Ionen-Batterien: Bosch und Samsung

Im September 2008 soll das neue Gemein-schaftsunternehmen SB LiMotive Co. Ltd. an den Start gehen, an dem die Robert Bosch GmbH und die koreanische Samsung SDI Co. Ltd. jeweils 50% halten. Das Joint-Ventu-re-Unternehmen, das sich mit der Entwick-lung, der Fertigung und dem Betrieb von Li-thium-Ionen-Batteriesystemen beschäf-tigt, wird seinen Hauptsitz in Korea haben. Die Unternehmen planen, gemeinsam Li-thium-Ionen-Batterien für Anwendungen im Automobilbereich zu entwickeln, herzu-stellen und weltweit zu vermarkten. Getrie-be oder Gleichspannungswandler auf-gebaut. Samsung SDI Co. Ltd wiederum legt


AUTOMOTIVE AKTUELL

Wachstumsmarkt für Automobilzulieferer: Indien Auf dem diesjährigen Competence Ex-change Symposium von ETAS hielt I. E. Meera Shankar, Botschafterin von Indien in der Bundesrepublik Deutschland, die Abschlussrede. Darin informierte sie die Zuschauer im vollbesetzten Saal über den Stand der Automobilindustrie in Indien. AUTOMOBIL-ELEKTRONIK gibt einige ihrer wichtigsten Gedanken wieder. Nachdem Indien derzeit über 50 Prozent seines Bruttosozialprodukts mit Dienstlei-tungen erwirtschaftet „beginnt der Her-stellungssektor jetzt mit dem Turna-round“, so Frau Shankar. Den SUV Mahin-dra Scorpio und den Kleinwagen Maruti Suzuki fertigten indische Firmen bereits sehr erfolgreich. Schon heute produziere Indien weltweit die meisten Traktoren, während es bei Zweirädern an zweiter Stel-le stehe. „Die Vereinigung unserer Automobil-Zulie-ferer schätzt, dass Indien dieses Jahr für über 5 Milliarden US-$ Zulieferteile für die Autohersteller auf der Welt liefert, und sie schätzen, dass wir diesen Wert innerhalb der nächsten 6 bis 7 Jahre auf etwa 20 Mil-liarden $ steigern können… Es zeichnet sich

Consumer-Studie: Hybrid-Antrieb

Autofahrer weltweit zeigen überraschend großes Interesse für Elektroautos und Fahr-zeuge mit Hybridantrieb. Insgesamt wären 36,0% der Befragten bereit, ein Auto mit Hy-bridantrieb zu kaufen, sogar 45,8% zeigen sich offen für den Erwerb eines Elektro-autos. Dabei sind steigende Kraftstoffkos-ten und Umweltaspekte gleichermaßen Antriebsfedern. Das hat eine repräsentative Umfrage des Automobilzulieferers Continental unter mehr als 8.000 Autofahrern in China, Deutschland, Frankreich, Großbritannien, Japan, Österreich, Schweiz und den USA er-geben. Wenn es um das Thema Sprit Sparen geht, dann denkt rund jeder Fünfte sofort an Hy-bridantriebe, die Benzin- und Elektromotor miteinander verbinden. Mit 46,9% ist die Antriebsform bei den Japanern am bekann-testen. Nachholbedarf besteht nicht nur bei den Briten: Sie kennen sich mit nur 3,9% in diesem Gebiet im internationalen Vergleich am wenigsten aus. Auch lediglich 6,6% der US-amerikanischen Autofahrer kennen den Hybridantrieb. Hochinteressante Details zur Studie können Sie ganz einfach per infoDIRECT abrufen. infoDIRECT www.all-elektronik.de

Link zur Hybrid-Studie 390AEL0408

ab, dass Indien sich zu einem der wichtigen Outsourcing-Drehkreuze für Ingenieurs-dienstleistungen entwickelt“. Sie ist der Ansicht, dass die deutschen Un-ternehmen erst spät auf den indischen Markt kamen, wobei der Slogan laute „Lie-ber spät als gar nicht“. In diesem Zusam-menhang erwähnt sie dann auch Bosch als Zulieferer für den Tata Nano, vergisst aber nicht darauf hinzuweisen, dass Bosch be-reits seit langer Zeit in Indien aktiv ist. Den Tata Nano sieht sie als „sehr sichtbares Symbol für die Art von Kooperationen und Synergien, die wir zwischen deutschen und indischen Unternehmen aufbauen kön-nen.“ Shankar weiter: „Ich bin sicher, dass diese Art der Zusammenarbeit wachsen wird.“ „Wir möchten zumindest für das nächste Jahrzehnt in Indien eine Wachstumsrate von 8 bis 10% halten“, gibt sie die Richtung vor – und zwar mit dem Ziel, Indien länger-fristig zum drittgrößten Automarkt welt-weit (nach den USA und China) zu machen. „Über alles hinweg betrachtet sehen wir das Szenario bei der Entwicklung von Bau-elementen für das Auto als extrem aus-sichtsreich an.“


ZF Friedrichshafen AG übernimmt Cherry

Die ZF Friedrichshafen AG wird die Cherry Corporation mit Sitz in Pleasant Prairie bei Chicago/USA nach Genehmigung durch die Kartellbehörden übernehmen. Die Cherry Corporation wird nach der Übernahme durch ZF als eigenständiges Geschäftsfeld ZF Electronics GmbH im ZF-Konzern weiter geführt. Cherry beschäftigt weltweit rund 3.100 Mitarbeiter, die Hälfte davon in

den Fokus auf die Weiterentwicklung von Li-thium-Ionen-Batterien. Das Unternehmen produziert diese bereits für viele Hersteller von Notebooks, Mobiltelefonen und Elek-trowerkzeugen. Im Jahr 2007 hat Samsung SDI Co. Ltd. 376 Millionen Batterie-Zellen ge-fertigt. Die Gründung des Gemeinschaftsunter-nehmens steht noch unter dem Vorbehalt der kartellbehördlichen Zustimmung. infoDIRECT www.all-electronics.de

Link zu Bosch und SamsungSDI 383AEL0408

Deutschland mit dem Hauptsitz in Auer-bach zwischen Nürnberg und Bayreuth. Sämtliche Produktionsstandorte von Cher-ry in Deutschland, Tschechien, Mexiko, Hongkong, China und Indien gehen an ZF. Zum Kundenkreis der Cherry Corporation zählen neben ZF zahlreiche Systemlieferan-ten wie Autoliv, Valeo, Lear, Kiekert oder Continental Automotive.

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Von ESC über ACC und AEB bis zum „Autopiloten“

Auf den für Kunden und Medienvertreter in diesem Sommer bei Paris durchgeführten „TRW Safety Days“ stellte die TRW Auto-motive Holdings Corporation ihre „kogniti-ven Sicherheitssysteme“ in den Mittel-punkt. Da das Unternehmen etwa 85% sei-nes Umsatzes mit aktiven und passiven Si-cherheitssystemen macht, gab es gleich ei-ne ganze Palette interessanter Lösungen im wahrsten Sinne des Wortes zu erfahren. Das Spektrum reichte dabei vom aktiven Gurtschloss über die elektronische Stabili-

warnung und AEB-Simulation per Joystick bis zur vollautomatischen Notbremsung mit maximalem Bremsdruck. Dieses AEB-System benötigt ein 24-GHz-Mit-telbereichsradar in Kombination mit einem Videokamerasystem, wobei alle 40 ms ein Datenabgleich erfolgt. Als angenehmer Ne-beneffekt wird dabei gleichzeitig ein Stop-and-Go-Betrieb per ACC möglich: der Stau wird mit dem „Autopiloten“ erträglicher. Die Entwickler bei TRW haben sich aber nicht nur intensiv mit hoher Rechenleis-tung, sicherer Software und Hydraulikpum-pen beschäftigt, sondern auch daran gear-beitet, bewährtes bedarfsgerecht zu erwei-tern: So ist das aktive Gurtschloss mit moto-risierter Anhebung des Schlosses komforta-bel beim Angurten (auch mit Winterklei-dung, im Taxi, Mietwagen, bei älteren Men-schen…), während es gleichzeitig die Gurt-lose und die Insassenverlagerung reduziert. Durch ein von der Fahrzeugdynamik ge-steuertes Zurückziehen mit leichtem Vor-straffen des Gurtes lässt sich nicht nur die Sicherheit in dynamischen Fahrsituationen erhöhen, sondern auch ein „sportliches“ be-ziehungsweise sicheres Gefühl vermitteln. Da bei den Autokäufern bekanntlich das Geld für „sportliche“ Elemente viel lockerer sitzt als bei Sicherheits-Features, lassen sich hier zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen. infoDIRECT www.all-electronics.de

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tätskontrolle ESC in einem Entwicklungs-fahrzeug der Unterklasse bzw. einem Liefer-wagen bis zum ACC mit dosiertem Brems-eingriff oder gar zum automatischen Not-bremssystem. In den meisten Fällen realisierte TRW die neuen Funktionalitäten mit Hilfe der Sen-sordatenfusion (siehe Editorial auf Seite 3). So ist es wirklich beachtlich, welches fahrdy-namische Potenzial ein Entwicklungsfahr-zeug, hier ein umgebauter BMW 330i, ha-ben kann, das zusätzlich zum ESC noch über eine automatische Wankstabilisierung ver-fügt. Dabei berechnet das ESC die sicher-heitsrelevante Verteilung der Wankmo-mente über zwei aktive Stabilisatoren an der Vorder- und Hinterachse, während gleichzeitig der sonstige Eingriff des ESCs verzögert bzw. verringert werden kann. Auf gut Deutsch: Der bei TRW „Elk Test“ genann-te Fahrversuch kann im Vergleich zum Stan-dard-ESC auf einer neuen Erlebnisstufe er-folgen, während TRW zufolge gleichzeitig weniger Regelkonflikte auftreten. So weit zum Thema Fahrspaß. Die vielen Auffahrunfälle zeigen, dass diver-se Autofahrer offensichtlich ihren Sicher-heitsabstand falsch einschätzen oder sich selbst überschätzen. Hier kann ein ACC (Adaptive Cruise Control) mit AEB (Automa-tic Emergency Brake, automatische Not-bremse) lebensrettend sein. TRW demons-trierte auf diesem Sektor gleich mehrere Systemvarianten vom reinen ACC über ACC mit akustischer bzw. visueller Kollisions-

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ADAC-Statistik zu E/E-Ausfällen: Die Qualität wird besser

Der ADAC hat seine Pannenstatistik ver-öffentlicht und AUTOMOBIL-ELEKTRONIK hat sie für seine Leser ausgewertet. Diese ADAC-Daten zur Pannenstatistik 2007 lie-fern eine gute Basis für Trendaussagen. Sie zeigen, dass die Batterie nach wie vor einer der größten Schwachpunkte ist. Seit Jahren berichtet der ADAC, dass die Anzahl der Pannen allgemein und vor al-lem die Pannen auf Grund von Defekten der E/E-Systeme ansteigen. Immerhin sind die japanischen Hersteller nicht mehr die Messlatte, weil die europäischen Herstel-ler bei der Qualität gewaltig aufgeholt ha-ben . Bei den folgenden Darstellungen muss be-rücksichtigt werden, dass nicht nur die Gel-ben Engel vom ADAC bei Pannen aushel-fen, sondern auch die Reparaturwerkstät-ten, der Kunde selbst und neuerdings ver-stärkt der KFZ-Hersteller. Der ADAC wird

auch schwerpunktmäßig gerufen bei erns-ten Pannen („Liegenbleiber“). Dauerthema Batterie Von 1998 bis 2007 stieg die Anzahl der allge-meinen Pannen um 20 ‰, die E/E-Pannen aber um 42,5 ‰. Damit verursacht die E/E fast ausschließlich den Anstieg der gesam-ten Pannen – und zwar trotz einer komple-xeren Mechanik z. B. bei Fahrwerk, Getriebe und Motor. Beim Anstieg der E/E muss je-doch fairerweise berücksichtigt werden, dass der Umfang von E/E-Systemen und Komponenten gleichzeitig nennenswert zunahm. Neue Sicherheits- und Komfort-Funktionen sorgten für mehr als eine Ver-doppelung der E/E. So stieg nach Angaben von Audi beispiels-weise der Speicherinhalt der Mikrocontrol-ler in diesem Zeitraum fast um 600%. Des-halb wurde auch die jährliche Zunahme der E/E-Pannen ausgewertet, welche in 2001

Bild 1: Anstieg der E/E-Ausfälle in Promille bei 1–3 bzw. 4–6 Jahre alten Fahrzeugen

AUTOMOTIVE AKTUELL

Bild 3: Ausfälle des Energiebordnetzes in 2007 in ppm/Jahr bei drei typischen Fahrzeugen im Alter von 1, 1–3 bzw. 4–6 Jahren. Rote Balken sind der Batterie, grüne dem Generator zugeordnet.

Bild 4: Vergleich verschiedener Systeme und Komponenten zwischen 1998 und 2007. Interessant ist die Verbesserung der durchschnittlichen Ausfälle, die bei den vier Fahrzeugen A, B und D je nach Typ zu einer Reduzierung um 45%, 17%, 24% führte, aber bei E, einem japanischen Fahrzeug um +16% anstieg.

Bild 2: Batterieausfälle im ersten Jahr in ppm für fünf typische Fahrzeuge

noch bei 0,9% pro Jahr und in 2007 nur noch bei 0,2 % pro Jahr lag. Die deutliche Abnah-me zeigt, dass die intensiven Qualitäts-bemühungen seit einigen Jahren nun doch bemerkbar werden: die Qualität der E/E wird besser. Bei den ein- bis dreijährigen und den vier- bis sechsjährigen Fahrzeuge verzeichnete der ADAC einen deutlichen Anstieg bei den Pannen, was im wesentlichen auf Batterie-ausfälle zurückzuführen ist (Bild 2). Der An-teil defekter Batterien ist bekanntlich auf ei-nem niedrigen Niveau, der Anteil entlade-ner Batterien deutlich höher. Die bekannten Ursachen sind z. B. falsche Bedienung (Licht eingeschaltet) und vor allem die Ruhe-stromverbraucher, die hauptsächlich in den letzten Jahren als Folge der Komfortansprü-che (Infotainment und Schließsysteme) deutlich anstiegen. Daher liegen die Batterieausfälle 1998 bei allen Fahrzeugen noch bei niedrigen Wer-

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ten und streuen zwischen A und D nicht so stark . Dagegen ist in 2007 ein signifikanter Anstieg zu erkennen. Es zeigt sich deutlich der Einfluss des 2003 eingeführten Batte-riemanagements bei A und B gegenüber C bis E. Insbesondere Fahrzeug E eines japani-schen Herstellers zeigt, dass das Ruhestrom-Management noch nicht in Ordnung ist. Generatorausfälle Die Generatorenausfälle (Bild 3) steigen bei älteren Fahrzeugen im wesentlichen durch Ausfall des Keilriemens. Offensichtlich ist dieser bei Fahrzeug E sehr sicher dimensio-niert oder er wird im Service rechtzeitig ge-wechselt. Sehr kritisch ist jedoch der Anteil und An-stieg der Batterieausfälle in 2007 bei alten Fahrzeugen. Bei Fahrzeug A zeigt sich wie-der der positive Einfluss des Batteriemana-gements, da in 2007 die ein- bis dreijährigen Fahrzeuge dies bereits beinhalten, während die vier- bis sechsjährigen davon noch nicht profitieren. Die Pannen treten in dieser Al-tersgruppe aber auch bei den jüngeren Fahrzeugen erschreckend oft auf. Vergleicht man hier die neusten Ausfallwer-te von komplexen Systemen inklusive Sen-soren und Aktuatoren mit 100 bis 300 ppm, dann treten Batterieausfälle zu oft auf. Be-kannt ist, dass trotz Batteriemanagement die Ausfälle bei starker zyklischer Belastung und nicht ausreichender Generatorleistung noch hoch sind, was zur Säureschichtung führt und leider zur Zeit noch nicht von SOC-Überwachung (State of Charge) er-kannt wird. Durch Verbraucherabschaltung und Einführung der AGM (Blei-Vlies), wel-che erheblich zyklenfester ist und weniger zur Säureschichtung neigt, wirken die OEMs diesen Pannen vermehrt entgegen. Bekanntlich werden zunehmend Start-Stop-Systeme eingeführt, welche eine ver-besserte Batterieüberwachung, Lademana-gement und eine zyklenfestere AGM-Batte-rie beinhalten. Langfristig (spätestens in 2010) kann hier eine hoffentlich bessere Ausfallstatistik begutachtet werden. Zwei-Batterien-Konzepte mit Starter und Bord-netzbatterie, welche die Ausfälle mit Lie-genbleibern um Faktoren deutlich reduzie-ren, setzten sich aus Kosten- und Gewichts-gründen nicht durch. Mit neuen Maßnahmen zur Senkung des CO2-Ausstoßes kommen neue Lösungen, aber auch Mehrkosten beim Bordnetz. Gleichzeitig lassen dabei neue Batterien oder Doppelschicht-Kondensatoren mit stärkeren Generatoren auch eine höhere Ausfallsicherheit erwarten.

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Das Kostal Lenksäulenmodul ist heute Stand der Technik in der gesamten Branche. Treiber des Erfolgs waren Funktionsintegration und hiermit verbunden reduzierte Kosten sowie eine um Größenordnungen verbesserte Qualität. Dr.-Ing. Ludger Laufenberg

AUTOMOBIL-ELEKTRONIK: Herr Dr. Laufenberg, Kostal besteht aus den vier Bereichen Automobil Elektrik, Industrie Elektrik, Kontakt Systeme und Prüftechnik. Wie verteilen sich die Umsätze; wird es Verschiebungen geben? Wer wächst am schnellsten? 2007 hat die Kostal Gruppe einen Umsatz von 1,27 Mrd. € er-zielt; davon entfallen etwa 85% auf den Bereich Automobil

Elektrik und der Rest auf die anderen drei Bereiche. Das

Ziel von Kostal liegt im profitablen Wachstum

durch zufriedene Kunden sowohl in der Automobil-industrie als auch im Industriebereich. Neben der Automobil Elektrik wächst mit dem Geschäftsbereich Industrie ein zweites Standbein für den nachhaltigen Erfolg

Exklusiv-Interview mit Dr.-Ing. Ludger Laufenberg, Geschäftsführer der Leopold Kostal GmbH & Co. KG

Kostal Automobil Elektrik beschäftigt weltweit mehr als 10.500 Mitarbeiter. Der Firmenname ist eng verbunden mit dem Lenkstockschalter bzw. modernen Lenksäulenmodulen. Über weitere Produktaktivitäten, technische Trends und kommerzielle Aspekte sprach AUTOMOBIL-ELEKTRONIK mit dem Geschäftsführer, Dr.-Ing. Ludger Laufenberg.

der Kostal Gruppe. Sehr dynamisch entwickelt sich die Kostal Industrie Elektrik, insbesondere mit Wechselrichtern für die Photovoltaik. Insgesamt strebt Kostal mit der gesamten Gruppe ein jährliches Umsatzwachstum von 8% an. AUTOMOBIL-ELEKTRONIK: Der Name Kostal ist eng verbunden mit dem Lenkstockschalter und den Lenksäulenmodulen. Sie bezeich-nen sich als Marktführer mit 30% Marktanteil. Mit welchen Neuent-wicklungen stellen Sie den Marktanteil sicher? Ausgehend von den Lenkstockschaltern sind Lenksäulenmodu-le von Kostal als Innovationsführer seit über 10 Jahren im Markt etabliert. Das Lenksäulenmodul ist heute Stand der Tech-nik in der gesamten Branche. Treiber des Erfolgs waren Funk-tionsintegration und hiermit verbunden reduzierte Kosten so-wie eine um Größenordnungen verbesserte Qualität. So wur-den z. B. externe elektrische Schnittstellen und Kabelsätze als interne Steckverbinder in einer einzigen vorprüfbaren Bauein-heit ausgeführt. Lenkwinkelsensoren mit immer höheren An-forderungen an Auflösung und Genauigkeit wurden erfolgreich integriert und haben das Wachstum weiter getrieben.

Heute sehen wir verschiedene Markttrends: Teilweise wird es zu entfeinerten Lenksäulenmodulen kommen, da optimale Lö-sungen immer im Gesamtkontext der Bordnetz-Topologie bzw. der Fahrzeug-Plattform zu sehen sind.

Andererseits werden neue Funktionen wie z.B. HF-Empfän-ger für Keyless-Entry / Keyless-Go oder Sound-Applikationen für Warn- oder Funktionssignale im Lenksäulenmodul integriert.

Nach dem Erfolg in der letzten Dekade mit mechatronischen Lenksäulenmodulen – insbesondere für Premiumkunden – sind unsere Lenksäulenmodule zunehmend auch in Fahrzeugen für globale Volumen-OEMs zu finden. In Märkten wie Brasilien, China und zukünftig auch Indien zählen Hersteller von „Afford-able Cars“ ebenfalls zu unseren Kunden. In Zukunft wird Steer-by-Wire neue Anforderungen an Lenkmodule mit integrierter Sensorik stellen. Hierauf zielen Vorentwicklungsprodukte, die wir heute bereits mit Kunden bearbeiten. Somit hat Kostal auch

TITEL

Differenzierung durch Integrationskompetenz

die mit ca. 25% zu unserem Umsatz beitragen. In diesen drei Feldern wollen wir im Weltmarkt erfolgreich sein. Aktuell exis-tieren daher keine Bestrebungen, in neue Produktfelder außer-halb des heutigen Portfolios vorzudringen. Vielmehr sind wir darauf fokussiert, unser heutiges Produkt- und Leistungsspek-trum ständig zu verbessern und neben den traditionellen Premi-um-Kunden auch für neue Kunden/Segmente und Märkte in-teressant zu machen und zu applizieren. Dies gilt insbesondere auch für weltweit tätige Kunden im Volumensegment und loka-le Hersteller von Affordable Cars in Emerging Markets.

Sie machen Geschäfte mit OEMs in Europa, in den USA, in Brasilien und in China. Wie sehen Sie die Weiterentwicklung in diesen fernen Staaten? Wie besonders in China? Welche Vorteile bietet Kostal ge-genüber den Mitbewerbern aus den jeweiligen Ländern?

Einer der Vorteile von Kostal war die frühe Präsenz in auslän-dischen Märkten. Der Aufbau neuer ausländischer Standorte war seit jeher von einem Ansatz geprägt: langfristig ausgerichtet, per-manente Erweiterung der Standortkompetenz auf Basis weltweit einheitlicher Standards. So gelingt es uns, lokale Vorteile weltweit nutzbar zu machen; von der Entwicklung über die Beschaffung bis hin zum Betriebsmittelbau sowie der Produktion.

In der letzten Maiwoche haben wir unser neues Werk in Chi-na eingeweiht. Mit 16.000 m2 ist es das größte Bauvorhaben, das wir außerhalb von Deutschland in einem Schritt realisiert haben. Es bietet Platz für ein Entwicklungszentrum mit heute bereits 100 chinesischen Entwicklern sowie für alle Kerntech-nologien, die wir für die Produktion von ‘State-of-the-Art‘-Pro-dukten von Kostal benötigen.

Vorteile für unsere Kunden bieten lokal entwickelte Produk-te auf Basis unseres weltweiten Entwicklungs- und Produkti-onsverbundes. Dort wo es notwendig ist wird somit gezielt auf das in der Gruppe vorhandene Wissen und die Erfahrung zu-rückgegriffen. Hierbei hilft uns eine bei Kostal weltweit einheit-liche Funktionalverantwortung, die Menschen global miteinan-der vernetzt. Kostals Wettbewerbsposition im gesamten Leis-tungsspektrum hat uns in den vergangenen drei Jahren ein Wachstum in China von jährlich mehr als 50% ermöglicht. Ähnliches gilt für die Märkte in Brasilien und Amerika:

In Brasilien können wir über eine gute Geschäftsentwick-lung in einem positiven Marktumfeld berichten. In den USA ha-ben wir uns für ein antizyklisches Engagement in sehr schwieri-gem Marktumfeld entschieden. Gemeinsame Basis des Erfolges in allen drei genannten Märkten sind auf lokale Markt- und Kundenbedürfnisse angepasste Produkte und Leistungen. Welt-weit streben wir das Ziel an, als Qualitätsführer Mechatronik in allen Markt- und Kundensegmenten Mehrwert für unsere Kun-den zu schaffen.

weiterhin mit diesem Kernprodukt gute Wachstumsmöglich-keiten im automobilen Weltmarkt. AUTOMOBIL-ELEKTRONIK: Kostal Dachmodule dienen als Gateway für die Kommunikation zwischen Fahrzeugwelt und lokalen Subsys-temen. Wann wird bei Kostal die Kommunikation zur Außenwelt in-tegriert (TV, WLAN usw.)? Dachmodule sind aus unserer Sicht mechatronische, CAN-ver-netzte Integrationsmodule. Neben den klassischen Funktionen wie Ultraschall-Innenraumüberwachung, Schiebe/Hebedach-steuerung mit Einklemmschutz oder Lichtfunktionen bieten diese Module auch Raum und Gateway-Funktionalität sowohl für Fahrerassistenz-Systeme als auch für eine Kommunikati-ons-Infrastruktur, wie sie beispielsweise für die C2C-/C2I-Kom-munikation benötigt wird. Wir sehen allerdings für Kostal kei-nen Tätigkeitsschwerpunkt im Infotainment und damit auch nicht in der Einbindung von TV-Signalen.

Vielmehr konzentriert Kostal die Ressourcen auf den Bereich der Fahrerassistenz-Kamera, da wir hier Marktmöglichkeiten für weitgehende Fahrerassistenz-Funktionen im Zusammen-spiel mit der Karosserie-Elektrik/Elektronik sowie den Mensch-Maschine-Schnittstellen sehen. Dachmodule können in diesem Zusammenhang bei einem gegebenenfalls zielführenden ’Two-box-Design‘ als Integrationsplattform für die Signalauswerte-Elektronik dienen. Die Herausforderung bei einer solchen Inte-gration besteht darin, zwei komplexe Produktanforderungen gleichzeitig zu beherrschen: Höchste technische Funktionalität bei gleichzeitig hochwertigen Designanforderungen wie Anmu-tung, Haptik und Oberfläche.

Eine weitere Möglichkeit zur Integration von Kommunikati-onsdiensten betreffen Satellite-Tracking-Systeme z. B. für das Auffinden von gestohlenen Fahrzeugen. Die brasilianische Ge-setzgebung fordert beispielsweise solche Systeme ab 2009 für Neuwagen. Fahrerassistenz basiert bei Kostal auf Kameras. Gibt es Überlegun-gen, Radar und Ultraschall zu integrieren? Entsprechend unserer Strategie steht die räumliche Integration von verschiedenen Sensoren im Bereich Dach und Windschutz-scheibe im Vordergrund. Die physische Integration eines Radars in unsere Fahrerassistenz-Kamera ist technisch nicht zielfüh-rend und nicht Gegenstand unserer Integrationsbemühungen. Dennoch möchte ich für die Zukunft nicht ausschließen, Radar-signale im Rahmen unserer Schnittstellenkompetenz funktio-nal zu integrieren. Die LIDAR-Technologie könnte dagegen ei-nen nächsten Integrationsschritt darstellen. Unsere Entwick-lungs-Roadmap sieht zunächst die Integration der Kamerasig-nale, d. h. der erfassten Bilddaten der Umgebung, mit den Sig-nalen der Regensensorik, Solarsensorik, Lichtsensorik und der Beschlags-Sensorik vor. Die Integration der genannten Senso-ren mit der eigentlichen Kamera ist Gegenstand eines ersten Se-rienauftrags für Kostal. Der Geschäftsbereich Automobil Elektrik entwickelt und liefert Lenksäulenmodule, Dachmodule, Mittelkonsolenmodule, Bord-netzsteuergeräte, Türsteuergeräte, Sitzsteuergeräte, Bedienelemente und Schalter sowie Fahrerassistenz-Kameras. Gibt es Überlegungen, in neue Gebiete vorzudringen – z. B. in Richtung Powertrain?

Kostal Automobil Elektrik ist mit den oben genannten Pro-dukten fokussiert auf die Karosserie-Elektrik/Elektronik und Mechatronik. In diesem Bereich existiert weltweit großes Wachstumspotential, das wir in drei Geschäftsfeldern erschlie-ßen wollen: Zum einen die Mechatronik Module mit einer Mensch-Maschine-Schnittstelle rund um den Fahrerarbeits-platz, mit denen wir heute zirka 43% unseres Umsatzes erzie-len. Zum anderen sind die Elektronischen Steuergeräte mit 28% Umsatzanteil zu nennen sowie die Bedienelemente und Schalter,

TITEL


Unsere Strategie ist die räumliche

Integration von ver-schiedenen Sensoren im Bereich Dach und

Windschutzscheibe. Dr.-Ing. Ludger Laufenberg

Kostal ist auch im Bereich der Bordnetz-Steuergeräte sehr aktiv. Welche Trends zeichnen sich in diesem Bereich ab? Kostal beschäftigt sich seit über 20 Jahren mit den elektro-mechanischen Leistungsverteilern und seit zirka 1990 mit den elektronischen Bordnetzsteuergeräten, deren Funktionen zur Stromverteilung und -absicherung sowie weiteren vielfältigen Funktionen auf der Signal- und Leistungsebene. Wir sehen den Trend, dass immer mehr Funktionen in die zentralen Steuerge-räte integriert werden. Schmelzsicherungen werden teilweise durch intelligente Leistungshalbleiter ersetzt. Batterienahe Steuergeräte, welche die Funktionalitäten Strommessung, Stromabsicherung sowie Schalten von Strömen abdecken, ge-winnen in Zukunft an Bedeutung. Das Bordnetzsteuergerät ent-wickelt sich zum Domänenrechner ‘Komfort-Elektrik/Elektro-nik‘, da die Halbleiterindustrie die erforderliche Leistungsfähig-keit zunehmend zu akzeptablen Kosten anbieten kann und auch hochintegrierte Steuergeräte mit sehr guten Qualitäts-ergebnissen prozesssicher gefertigt werden.

tet. Der Fokus liegt in der Leistungselektronik mit Leistungen von 0,5 kW bis 150 kW inklusive der notwendigen Gehäuse-technik.

Die Photovoltaik-Produktpalette, welche direkt von den langjährigen Erfahrungen der Kostal Industrie Elektrik pro-fitiert, umfasst zum einen PIKO-, String-/ Zentral-Wechselrich-ter und zum anderen Produkte für die Solarmodul-Anschluss-technik.

Kundenindividuelle sowie universell-standardisierte Modul-anschlussdosen werden über die gesamte Wertschöpfungskette von der Kostal Industrie Elektrik GmbH verantwortet. Unsere Wechselrichterfamilien werden durch die Vertriebsgesellschaft Kostal Solar Electric betreut, um einer neben den Herstellern von Solaranlagen für Kostal neuen Zielgruppe, dem Handel, ei-nen angemessenen Service bieten zu können. Wie differenziert sich Kostal im Wettbewerbsumfeld? Kostals Integrationskompetenz drückt sich in fünf verschiede-nen Aspekten aus und ist der Kern unserer Differenzierung. Zu-nächst in der Global Integration, da wir im globalen Weltmarkt in verschiedenen Märkten erfolgreich tätig sind und Mehrwert für unsere Kunden schaffen. Zum Beispiel übertragen wir unser Wissen über sensorlose Einklemmschutz-Technologie in Steu-ergeräten für Fensterheber aus dem brasilianischen Markt auf den europäischen oder umgekehrt.

Zweitens beherrschen wir die Technical Integration der Mecha-tronik, das heißt die Zusammenführung von Mechanik, Elek-trik, Elektronik, Software und die für uns so wichtige Physika-lische Technik, z. B. die Optik.

Als dritte Kompetenz ist die Vertical Integration zu nennen. Hie-runter verstehen wir eine tiefgestaffelte eigene Wertschöpfungs-struktur mit den Technologien in der Produktion, die für Leis-tungsmerkmale und die Qualität unserer Produkte entscheidend sind. Da handeln wir nicht nur nach dem Motto „can do“, son-dern haben durch diesen Ansatz, z. B. durch Simultaneous Engi-neering, auch Vorteile als lernende Organisation und eine positi-ve Fehlerkultur, die zu schnellen Verbesserungen führt.

Der vierte Aspekt ist die Business Integration in den drei bereits genannten Geschäftsfeldern. Hier wollen wir zukünftig die Be-schaffungs- und Absatzmärkte unter Berücksichtigung der spe-zifischen Belange der Geschäftsfelder miteinander verknüpfen. Ein Beispiel hierfür: Wenn man die ’SIL III‘-relevante Software-Entwicklung für sicherheitsrelevante Mechatronik-Module be-herrscht, ist das unbestreitbar ein wichtiger Wettbewerbsvorteil. Für das Produktfeld Bedienelemente und Schalter ist diese Kompetenz lediglich zusätzlicher, nicht für das Geschäft erfor-derlicher Overhead.

Um dagegen erfolgreich bei Bedienelementen und Schaltern zu sein, brauchen wir Produktionsstrukturen in den ‘Best-Cost-Countries‘ dieser Welt, die für die Produktion hochintegrierter Lenksäulenmodule gegebenenfalls auf Grund fehlender Kom-petenzen nicht geeignet sind.

Den fünften Integrationsaspekt nennen wir Human Integration, das heißt die Zusammenarbeit aller Kostal-Mitarbeiter weltweit entsprechend den inneren Werten eines inhabergeführten Fa-milienunternehmens. Dies beinhaltet vertrauensvolle Zusam-menarbeit, Austausch und Kommunikation sowie die Freude an der Arbeit in einem weltweiten Verbund. Wir danken für dieses Gespräch. Das Interview führte Siegfried W. Best, Chefredakteur der AUTO-MOBIL-ELEKTRONIK.


TITEL

Welche besonderen Aufgaben kommen hier im Bereich des Energie-managements auf uns zu, wenn immer mehr Aggregate elektrisch angesteuert werden? Im Rahmen der drastisch zu reduzierenden Schadstoffemissionen wird das Energiemanagement bis in die unteren Fahrzeugbaurei-hen Einzug halten. Für den Start/Stop-Betrieb ist es erforderlich, den Zustand der Batterie zu kennen. Mittels hochgenauer Strom-, Spannungs- und Temperaturmessungen kann man den Batteriezustand ermitteln. Durch Verbraucherkontrolle bis hin zur Regelung und Abschaltung können kleinere, leichtere Batte-rien verbaut werden. Eine elektronische Spannungsstabilisierung sorgt im gewichtsreduzierten Bordnetz für eine stabile Span-nungsversorgung sensibler, insbesondere sicherheitsrelevanter Steuergeräte. All diese Baugruppen und Funktionen sind oder werden Bestandteil der zentralen Bordnetzsteuergeräte. Welche Trends sehen Sie allgemein im Bereich der Mechatronik im Fahrzeug? Der allgemeine Trend zur Mechatronisierung wird sich weiter fortsetzen. Ein wichtiger Treiber für diesen Trend sind x-by-wi-re-Technologien im Fahrzeug. In den letzten Jahren hat Kostal z. B. ein neues Wachstumsfeld im Bereich Shift-by-wire er-schlossen und ist heute führender Anbieter bei mechatro-nischen Gangwahlschaltern. Erste Erfolge im Produktbereich Mittelkonsolenmodule werden durch den BMW X5 Gangwahl-schalter und den ’Jaguar Drive Selector‘ im Jaguar XF belegt. Bereits 1995 erfolgte die Ausgliederung der Industrie Elektrik. War diese erfolgreich? Wie hat sich die Photovoltaik in diesem Bereich entwickelt? Die Ausgliederung der Industrie Elektrik als mittlerweile selb-ständiger Geschäftsbereich hat sich seit 1995 erfolgreich gestal-

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Link zu Kostal: 300AEL0408

In den letzten Jahren hat Kostal ein neues Wachstumsfeld im Bereich Shift-by-wire erschlossen und ist heute führender Anbieter bei mecha-tronischen Gang-wahlschaltern.

Dr.-Ing. Ludger Laufenberg

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Bild 1: Die integrierte Fahrerassistenzka-

mera übernimmt auch die Regen/

Licht-Sensorik

re Fahrerassistenzsysteme im Auto Ein-zug. Derartige Systeme wie die Warn-funktion beim Verlassen der Spur, Ver-kehrszeichenerkenner oder Fernlicht-assistent benötigen ein komplexes Kame-ra-Frontend, das im Bereich des beste-henden Sensorclusters an der Wind-schutzscheibe positioniert sein kann. Hierbei wird gerade die Existenz einer de-signgerechten Integrationslösung lang-fristig dafür ausschlaggebend sein, dass die Endkunden eine weitere Funktions-mehrung an der Windschutzscheibe ak-zeptieren. Heute am Markt befindliche oder vorgestellte Lösungen setzen hier auf Konzepte, die aus der Kombination

mehrerer Einzelkomponenten beste-hen und daher eine große Fläche an

der Windschutzscheibe belegen, so dass damit eine harmo-

nische Einbindung in das

Durch geschickte Kombination zusätzlicher optischer Komponenten und numerischer Nachbearbeitungsschritte ist es Kostal gelungen, eine FAHRER- ASSISTENZKAMERA MIT INTEGRIERTER REGEN-LICHTSENSORIK zu realisieren, die eine sehr viel kleinere Fläche an der Windschutzscheibe als herkömmliche Lösungen benötigt und sich daher elegant in den bereits etablierten Bauraum heutiger scheibengebundener Sensoren integrieren lässt.

Assistenten hinter Glas

M itte der 90er Jahre hat sich am oberen Rand der Windschutz-scheibe eine Ansammlung von

Sensoren etabliert, die zur Automatisie-rung diverser bislang vom Fahrer betätig-ter Funktionen aus dem Bereich Sicht und Licht dienen. Der Regensensor machte dabei den Anfang, während jetzt auch Funktionen wie Fahrlichtsteuerung oder Beschlagvermeidung hinzukom-men. Neben diesen kleinen Assistenten halten aber auch zunehmend komplexe-

Gesamtbild des Fahrzeugs nicht möglich ist. Dieser Beitrag stellt eine technische Lö-sung für die Integration traditioneller Sensorfunktionen wie Regen- und Licht-sensorik in das Frontend einer Fahreras-sistenzkamera vor. Die vorgestellte Lö-sung berücksichtigt dabei nicht nur die Robustheit der optischen Strecke und die Vereinheitlichung der Montageprozesse, sondern auch den Aspekt der bauraum-optimierten designgerechten Integration in das Fahrzeug.

Zwei Kameratypen Vorfeldkamerasysteme, die bereits heute am Markt verfügbar oder vorgestellt sind, lassen sich grundsätzlich in zwei Grup-pen aufspalten: Die erste Gruppe besteht aus Kamerasensoren, die keinen Schutz des Blickfelds zwischen Objektiv und Windschutzscheibe aufweisen. Diese Sensoren durchblicken aufgrund der ge-neigten Windschutzscheibe einen Teil des Fahrzeuginnenraums und sind daher al-len Störungen wie Reflexionen an der Windschutzscheibe, Zigarettenrauch, Staub etc. direkt ausgesetzt.

Ein Einsatz dieser Sensoren erscheint daher nur bei bestimmten Assistenzfunk-

Bild 2: An der Windschutzscheibe benötigt die integrierte


TITEL

Automobil Elektronik_34_49344.in1 1 22.07.2008 09:33:43

starken Neigungen der Scheiben, einen entsprechend großen „Footprint“ an der Scheibe, der eine designgerechte Integra-tion in das Gesamtbild des Fahrzeuges verhindert. Außerdem sind solche luft-gefüllten tubusförmigen Ankopplungen an die Windschutzscheibe nur schwer hermetisch abzudichten, so dass bei Tem-peraturschwankungen der gesamte Auf-bau zu „atmen“ beginnt, wodurch letzt-endlich Verschmutzungen und Feuchte in das Innere der Kamera gelangen können.

Ziel der Entwicklung des neuen Ka-mera-Frontends von Kostal war daher ein Sensor mit geschütztem Blickfeld und möglichst kleinem Footprint an der Windschutzscheibe. Als Referenz wurde hier der am Markt akzeptierte Footprint typischer Regen/Lichtsensoren heran-gezogen.

Die Kostal-Lösung Bei einer Kamera, die in Frontrichtung blickt und im Fahrzeuginnenraum hinter der Windschutzscheibe platziert ist, wird die durchblickte Fläche auf der Wind-schutzscheibe und damit die Größe der Kamera durch den Winkel zwischen Blickrichtung der Kamera und der Schei-be bestimmt: Je spitzer der Winkel um so

35 mm

Fahrerassistenzkamera etwa genau so viel Platz wie ein herkömmlicher Regen/Lichtsensor.

tikaler Richtung eine spektrale Aufspal-tung (Regenbogeneffekt), die sich im re-sultierenden Graustufenbild als vertikale Verschmierung des Bildinhalts darstellt und durch geeignete Mittel kompensiert werden muss.

Zur Kompensation dieser chromati-schen Dispersion kann die Eigenschaft

tionen mit eingeschränkten Anforderun-gen an die Verfügbarkeit und Perfor-mance des Kamerasensors (nur Nachtbe-trieb, geringe Bildauflösung, keine Si-cherheitsrelevanz) möglich. Dafür erhält man eine designtechnisch einfach zu handhabende Komponente, weil ledig-lich der Kamerakopf mit einem Gehäuse umschlossen wird.

Die zweite Gruppe bilden die Kamera-sensoren, die über eine Streulichtblende direkt mit der Windschutzscheibe ver-bunden sind. Da die Streulichtblende nicht das Blickfeld der Kamera beein-trächtigen darf, öffnet sie sich mit zuneh-mendem Abstand zur Kamera immer weiter und erzeugt so, insbesondere bei

größer der für die Kamera benötigte Bau-raum.

Die Einführung eines zusätzlichen op-tischen Elementes, welches die Luftstre-cke zwischen Objektiv und Windschutz-scheibe ersetzt, ermöglicht es, unter Aus-nutzung der Brechung des Lichtes an der Außenfläche der Windschutzscheibe und unter Beibehaltung der ursprünglichen Blickrichtung außerhalb des Fahrzeugs, die Kamera in Richtung des Lots zur Windschutzscheibe zu kippen und da-durch den Footprint an der Windschutz-scheibe drastisch zu verkleinern.

Da der Brechungswinkel jedoch von der Wellenlänge des einfallenden Lichts abhängt, entsteht insbesondere in ver-

des nachgeschalteten Objektivs genutzt werden, alle Strahlen, die unter gleichem Winkel in das Objektiv einfallen, auf den selben Ort in der Bildebene abzubilden. Hierdurch ist es möglich, durch geschick-te Kombination geeigneter optischer Ma-terialien ein chromatisch kompensiertes (achromatisches) optisches Element zu erzeugen, welches unter Beibehaltung der oben beschriebenen Vorzüge keine Verschmierung des Graustufenbilds in vertikaler Richtung mehr hervorruft. Die so entstandene Lösung zeichnet sich durch eine besonders kleine Bauform

Da hinter der Windschutz-scheibe nur sehr wenig Platz ist, wird Funktionsintegration zu einem Muss

Optische Strecke Footprint

WindschutzscheibeOptischesZusatzelement

ObjektivImager

Bild 3: Prinzipdarstellung eines Kamera-Frontends mit Prisma

aus, die eine designtechnische Integrati-on in den Sensorcluster an der Wind-schutzscheibe aktiv unterstützt. Ins-besondere der kleine Footprint, der die Größe heutiger Regen/Lichtsensoren nicht übersteigt und deutlich kleiner ist als bei herkömmlichen Kameralösungen mit gleichem Erfassungswinkel, trägt hierzu in besonderem Maße bei.

Direkte Ankopplung Um die Robustheit des Sensorkopfes wei-ter zu erhöhen, ist eine direkte Ankopp-lung des optischen Elements über ein transparentes duktiles Koppelelement an die Windschutzscheibe vorgesehen, wel-ches die Möglichkeit des Eindringens von Feuchte oder Verschmutzung in den opti-schen Weg drastisch verringert.

Durch diese Ankopplung an die Wind-schutzscheibe wird außerdem die Ver-wendung des Kamerakopfes als Regen-sensor erst ermöglicht. Mit Hilfe von IR-LEDs kann Licht unter Totalreflexions-winkel in die Scheibe eingekoppelt wer-den, das an der Scheibenaußenseite to-talreflektiert und von der Kamera auf-genommen wird. Ein Tropfen auf der Au-ßenseite der Windschutzscheibe hebt die Totalreflexion auf, so dass die Kamera weniger Licht empfängt.

Da dies dem Sensorprinzip heutiger Regensensoren entspricht, kann hier auf serienerprobte Algorithmen zurück-gegriffen werden. Hierdurch wird der durch langjährige Optimierung erreichte hohe Funktionsgrad aktueller Regensen-soren direkt auf die Kamera übertragen. Eine Trennung von Regensensorik und Außenraumbild ist dabei jederzeit ge-währleistet, da beides auf unterschiedli-chen Bereichen des Bildsensors abgebil-det wird.

Aufgrund der Stauchung des Blick-winkels innerhalb des prismatischen Körpers, die sich in etwa proportional zum Brechungsindex verhält und sich im Bild in erster Näherung als vertikale Ver-zerrung des Bildinhaltes bemerkbar macht, muss das Außenraumbild nume-risch entzerrt werden, bevor es den wei-teren Bildverarbeitungsstufen zugeführt werden kann (Bild 4).

Diese Entzerrung des Kamerabilds wird als erste Berechnungsstufe in der nachgeschalteten Bildverarbeitungs-hardware durchlaufen. Anschließend wird das entzerrte Bild im Sinne der ge-wünschten Zielfunktionalität (Warnung beim Verlassen der Spur, Verkehrszei-chenerkennung, Fernlichtassistenz etc.) weiterverarbeitet.

Ein speziell für diese Aufgabe ent-wickelter Signalprozessor stellt hierbei die benötigte Rechenleistung zur Ver-fügung, um auch mehrere Algorithmen gleichzeitig zu verarbeiten. In Kombina-tion mit dem verwendeten CMOS-Bild-sensor ist es damit möglich, für jede Funktion ein in puncto Geometrie und Ausleuchtung angepasstes Bild auf-zunehmen.

Beispielsweise werden von einer Ka-mera mit den Funktionen Fahrspur-erkennung, Fernlichtassistenz, Regen- und Lichtsensorik insgesamt 7 unter-schiedliche Bilder je Berechnungszyklus aufgenommen. Dies führt bei einer Ver-arbeitungsrate von 15 Berechnungs-zyklen pro Sekunde zu einer effektiven Bildrate von über 100 Bildern pro Sekun-de, die vom Signalprozessor verarbeitet wird.

Zur Umsetzung der gewünschten As-sistenzfunktionen können neben eige-nen Algorithmen auch betriebsbewährte Algorithmen aus dem Partnernetzwerk oder vom Kunden zum Einsatz kommen. Ein nachgeschalteter Mikrocontroller übernimmt dann die Kommunikation zum jeweiligen Fahrzeugnetzwerk.

Die Kamera kann sowohl in einer One-Box-Variante mit eingebauter Bild-verarbeitungshardware als auch in einer Two-Box-Variante zum Einsatz kommen. Im zweiten Fall wird die Verarbeitungs-hardware designtechnisch vorteilhaft im Bereich des angrenzenden Dachhimmels – zum Beispiel im Dach-Mechatronikmo-dul – positioniert.

Als Befestigungstechnologie für die Kamera kann eine Anpresstechnik zum Einsatz kommen, die bereits heute bei Regen/Lichtsensoren verwendet wird. Hierbei wird ein Befestigungselement an die Scheibe geklebt, welches den Sensor aufnimmt und über das optische Koppel-element an die Scheibe presst.

Die dadurch erreichte Harmonisie-rung der Befestigungsprozesse zwischen der Vorfeldkamera mit integrierter Re-gen-/Lichtsensorik und dem Standalone-Regen/Lichtsensor ermöglicht einen Baukasten, der eine Funktionsskalierung ohne Variantenbildung bei der Wind-schutzscheibe ermöglicht.

Dipl.-Ing. Frank Bläsing leitet die Entwick-lung neuer Produkte bei der Leopold Kostal GmbH&Co. KG in Lüdenscheid

infoDIRECT www.all-electronics.de Link zu Kostal 301AEL0408


TITEL

Bild 4: Links das Original-Kamerabild und rechts das numerisch entzerrte Bild (Alle Bilder: Kostal)

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(R)Evolution im Cockpit Die für Automobilanwendungen ausgelegten TFT-DISPLAYS fungieren immer stärker als Schlüsselkomponenten für innovative Fahrzeuginnenraum- und Sicherheitskonzepte. AUTOMOBIL-ELEKTRONIK erläutert den neuesten Stand der Technik.

C ar-Infotainment ist derzeit ein richtig heißes Eisen. Allein das Treffen im vergangenen Jahr zwi-

schen dem Apple-CEO Steve Jobs und Martin Winterkorn aus der VW-Chefeta-ge verleitete die Branche zu wilden Spe-kulationen über die Entwicklung eines „iCars“ in Wolfburg, aber das ist bislang ein Gerücht. Fakt ist jedoch, dass der Markt für Car-Infotainment richtig Gas gibt. Laut jüngsten Studien von iSuppli beträgt die Wachstumsrate über die nächsten fünf Jahre weltweit durch-schnittlich 7 bis 8 Prozent jährlich. Damit ist die Steigerungsrate für multimediale Fahrzeugelektronik mehr als doppelt so groß wie das Wachstum in der Fahrzeug-herstellung mit rund 3% im Jahr. Bis 2012 soll nach Einschätzung der Analys-ten der Markt für Car-Infotainment aus-gehend von einem Level von 37 Milliar-den US-$ in 2007ein Niveau von jährlich knapp 54 Milliarden US-$ erreicht haben.

Treibende Kraft sind hier vor allem portable Navigationssysteme, die PNDs. Hier entwickelt sich der Markt in großen

Sprüngen. Beispielsweise ist das Umsatz-volumen von 2006 auf 2007 um 54,4% gestiegen. 2012 sollen nach Voraussage der Marktforscher weltweit 65,1 Millio-nen Stück verkauft werden – rund das Dreifache verglichen mit 2006. Interes-sant zu beobachten ist dabei die Reaktion der Fahrzeughersteller, deren fest instal-lierte Navigationssysteme aufgrund der hohen Preise zusehends unter Druck ge-raten. Die Konsequenz sind neue Allian-zen zwischen Auto- und PND Herstel-lern, um die Vorteile fest installierter Na-vigationssysteme – vornehmlich die

Spezialdisplays Egal ob fest installiert oder tragbar: Schlüsselkomponente eines jeden multi-medialen Systems für Fahrzeuge sind TFT-LCDs. Wie kaum ein anderer Dis-play-Typ bieten diese Flüssigkristallbild-schirme ein Höchstmaß an visueller Qua-lität, Flexibilität und Gestaltungsspiel-raum. TFTs sind nahezu in jeder Größe verfügbar. Durch sie wird erst die flexible situationsbezogene Darstellung verschie-dener Informationen unterschiedlicher Anwendungen wie Navigation, Audio, Mobiltelefon, Fahrzeugdaten etc. über-haupt erst möglich. Mit klassischen Zei-gerinstrumenten oder Segmentanzeigen ist die Darstellung dieser Informationen auf ein und der derselben Anzeigenfläche nicht zu realisieren.

Doch nicht jedes Automotive-LCD eignet sich für jede Anwendung im Auto: Je nachdem, ob die TFTs als Instrumen-ten-Cluster-Display (ICD), zentrales In-formationsdisplay (CID) oder als Bild-schirm zur Unterhaltung der Insassen im Fond als Rear-Seat-Entertainment-Dis-


Die PNDs agierende als treibende Kraft

nahtlose Einbindung in die Audio- und Komfortelektronik – mit der Flexibilität und dem Preisvorteil von PNDs zu ver-binden. Beispielsweise hatte BMW auf der letzten CeBIT ein integriertes Do-ckingsystem für portable Navigations-geräte von Garmin vorgestellt.

INFOTAINMENT

play (RSE-Display) Verwendung finden, ergeben sich daraus eine Reihe spezi-fischer Anforderungen. Auch portable Navigationsgeräte stellen ihre eigenen Ansprüche an Displays.

Hoher Kontrast für Cluster-Displays Designer von Fahrzeuginnenräumen le-gen besonders Wert auf ein durchgängi-ges Erscheinungsbild der Armaturen, denn speziell Kunden von Oberklasse-fahrzeugen akzeptieren keine Brüche in der Hintergrundfarbe von Anzeigen und Einfassungen. TFT-LDCs für den Bereich der Instrumenten-Cluster müssen daher sehr hohe Kontrastwerte von deutlich über 500:1 aufweisen. Sharp ist es durch ein spezielles Pixeldesign sowie verbes-serte Farbfilter und Polarisatoren gelun-gen, den Kontrast seiner kontrastreichen TFT-LCDs für den Armaturenbereich auf bis zu 2500:1 zu erhöhen.

Zudem sorgt Sharps proprietäre Auto-motive-Technologie ASV durch eine spe-zielle Ausrichtung der Flüssigkristall-moleküle dafür, dass die hohen Kontrast-werte nicht nur in der Hauptbetrach-tungsrichtung auftreten sondern auch über einen erweiterten Betrachtungs-winkel von bis zu 170 Grad. Der durch die High-Contrast-Technologie optimier-te Schwarzwert ermöglicht nicht nur ein optisch nahtloses Design-in der Displays in den häufig mattschwarz gehaltenen Armaturenbereich. Er sorgt vielmehr auch für eine klare Darstellung des ge-samten Farbspektrums selbst bei hellem Umgebungslicht. Neueste Entwicklun-gen bei Sharp gehen zudem in die Rich-tung, die Form der ICDs den Gegebenhei-ten beispielsweise im Armaturbereich anzupassen, was zu runden oder geboge-nen TFT-LCDs führt.

Darüber hinaus benötigen Informati-onscluster-LCDs extrem kurze Reakti-onszeiten, denn die relevanten Fahrer-informationen – vor allem eingeblendete

Warnungen – müssen ohne Zeitverzöge-rung angezeigt werden. Die von Sharp angebotenen Displays für Cluster-An-wendung haben optimierte Pixelschalt-zeiten und gehören damit zu den am schnellsten reagierenden Automotive-TFTs, die derzeit am Markt erhältlich sind.

Infotainment für alle Als zentrales Bedienelement spielen die Central Information Displays (CID) eine zunehmend wichtigere Rolle bei moder-nen Fahrzeugkonzepten. In Oberklasse-fahrzeugen gehört der häufig in die Mit-telkonsole eingelassene Bildschirm be-reits zum Standard – und zwar als Anzei-ge und Steuereinheit von Navigation, Komfortsystemen (z. B. Lüftung und Kli-maanlage), Mobiltelefon und Audiosys-temen. Über kurz oder lang wird diese Entwicklung aber auch die Mittelklasse-wagen erreichen. Anders als die Informa-tionscluster-Displays müssen die CID von Fahrer und Beifahrer gleichermaßen gut zu sehen und zu bedienen sein. Daher ist ein extrem weiter Betrachtungswinkel eine wesentliche Anforderung. Mit sei-ner eigens entwickelten Automotive-ASV-Technologie realisiert Sharp CIDs mit einem Betrachtungswinkel von bis zu 170°.

Als Format bei den zentralen Informa-tionsbildschirmen setzen sich die Breit-bildformate immer mehr durch. Sie eig-nen sich am besten für die Darstellung ei-ner intuitiven Menüführung zur Steue-rung von verschiedenen elektronischen Funktionen. Bedienelemente an den Schmalseiten der Displays lassen sich je nach Menüebene mit unterschiedlichen Funktionen belegen, die am Bildschirm-rand angezeigt werden. Alternativ kön-nen Bedienelemente auch über eine Touchscreen-Funktionalität realisiert werden. In jedem Fall bleibt in der Bild-schirmmitte der Breitbild-Displays im-

High Contrast LCD(CR > 2.500:1)

Conventional LCD(CR ~ 500:1)

Bild 1: Die neuen Ultra-High-Contrast-TFT-LCDs bieten Dank ihres hohen Kontrasts von 2500:1 ei-nen einzigartigen Schwarzwert. Sie lassen sich daher oft optisch nahtlos in das Armaturenbrett integrieren.

mer noch genügend Platz, um Informa-tionen des jeweiligen Systems beispiels-weise zur Navigation, über HiFi oder Mo-biltelefon anzuzeigen. Sharp bietet eine ganze Reihe von TFT-LCDs für CID-An-wendungen mit Bildschirmdiagonalen von 6 bis zirka 9 Zoll mit Seitenverhält-nissen von 15:10, 16:10 und 17:10.

Bei der Entwicklung von Systemen zur Darstellung situationsbezogener In-formationen geht Sharp noch einen deutlichen Schritt weiter. Mit dem neu entwickelten Triple-Directional-Viewing-LCD können Fahrer, Beifahrer und Fond- insassen ihr persönliches In-Car Infotain-ment-Programm individuell verfolgen – zeitgleich und auf einem Bildschirm. Im Augenblick laufen weitere Entwicklun-gen, um die visuelle Trennung der Dis-playinhalte zu verbessern und so Multi-ple-Viewing-TFT-LCDs auf den Markt zu bringen, welche die strengen europäi-schen Sicherheitsvorschriften erfüllen. Diese fordern, dass der Fahrer auf keinen

Fall das Unterhaltungsprogramm des Beifahrers einsehen können darf, um nicht abgelenkt zu werden.

Navigation „To Go“ Anders als bei den in die Konsole einge-lassenen CIDs müssen Displays für trag-bare Navigationsgeräte sowohl die Anfor-derungen für Automobildisplays also auch die Bedingungen für portable Con-sumer-Elektronikgeräte erfüllen. Neben der für den Automobilbereich geforder-ten Robustheit stellen vor allem schnell wechselnde Lichtverhältnisse eine große Herausforderung an die Ablesbarkeit von PNDs, denn anders als bei festeingebauten Navigationsgeräten sind bei portablen Navis die Displays nicht gegen helles Umgebungslicht abgeschirmt. Die-ser Herausforderung begegnet Sharp mit der so genannten Transflective Display Technologie. Dabei ist ein geringer Pro-zentsatz der Strukturen im Innern des Displays – überwiegend passive Elemente

wie Leiterbahnen und Transistoren, die nicht zur Bildgebung beitragen – mit re-flektierenden Mikrostrukturen über-zogen. So bleibt das Display auch bei di-rekter Sonnenlichteinstrahlung stets gut ablesbar. In dunkler Umgebung sorgt hingegen die Hintergrundbeleuchtung für die nötige Helligkeit. Zweiter wichti-ger Aspekt bei PND-Displays ist die Touch-Screen-Funktionalität. Bei nahe-zu allen portablen Navigationsgeräten ist der Bildschirm gleichzeitig Bedien- element. Für die speziellen Anforderun-gen von PNDs hat Sharp Displays mit Bildschirmdiagonalen von zirka 3, 5 Zoll bis etwa 4,3 Zoll im Angebot. Mario Klein arbeitet im Product Marketing Automotive LCD arbeiten bei Sharp Micro-electronics Europe in Hamburg.

infoDIRECT www.all-electronics.de Link zu Sharp 311AEL0408


Polarizer

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TFTITOPolarizer

Backlight

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Micro ReflectiveElectrode

Micro Reflective Electrode

Bild 3: Transflektive TFT-Displays nutzen die Vorteile von High-Reflective- und von transmissiven TFT-LCDs. Reflektive Mikrostrukturen auf zirka 5% der Displayfläche sorgen für ein brillantes Bild bei wechselnden Lichtverhältnissen und selbst bei direkter Sonneneinstrahlung.

Bild 2: Die neuen Triple-Directional-Viewing-LCDs bieten jedem Insassen ein individuelles Infotainment-Programm.

Alle

Bild

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INFOTAINMENT

Internet-Zugang im fahrenden Auto oder Zug Auf den ersten Blick mag der Wunsch nach einem Internet-Zugang fürs Auto abwe-gig erscheinen, aber der Empfang der ak-tuellen Verkehrsinformationen per Inter-net ist durchaus interessant. So könnte das Navigationssystem seinen Informati-onsbestand auf vielfältige Weise aktuali-sieren – und zwar an den Wünschen des Konsumenten orientiert. Das Navi könnte sogar einen Parkplatz re-servieren und die Parkgebühren aushan-deln. Genau hier hat das Internet seine Stärken: im Generieren neuer Geschäfts-modelle, an die wir bisher vielleicht noch gar nicht gedacht haben.

Nach wie vor unbeantwortet ist die Frage, welche technischen Gründe gegen einen zuverlässigen Internet-Zugang bei voller Fahrt auf der Autobahn sprechen. Dieser Fachbeitrag geht auf Aspekte mobi-ler Plattformen beim Reisen über große Ent-fernungen ein, beleuchtet verfügbare Funk-Standards (z. B. per HSDPA und EV-DO über WiFi bis zum Satellitenzugang), die Hilfe-stellungen zur Lösung des Problems leisten könnten, und spricht die besonderen Quali-fikations-Probleme an, die sich weiteren Fortschritten in den Weg stellen könnten. AUTOMOBIL-ELEKTRONIK erläutert diese Aspekte in dem deutschsprachigen kom-

Versorgung zuggestützter Systeme per Satellit und Mobilfunk

pakten Beitrag der Firma Cypress Semi-conductor, den Sie sich bequem per infoDI-RECT herunterladen können.

infoDIRECT www.all-electronics.de Link zum Beitrag und zu Cypress Semiconductor 315AEL0408

FPGAs für das Infotainment Kürzere Entwicklungszyklen und die Flexibilität, neue Features zu integrieren, sind die wesentli-chen Gründe für die vermehrte Nutzung von FPGAs in automotive-Designs für das Infotainment. Prototypen sind bei diesen ZUKUNFTSSICHEREN SYSTEMEN rasch verfügbar.

hindert, dass irgendwelche Aktivitäten am Multimedia-Bus Auswirkungen auf die fahrzeugrelevanten Aktivitäten auf den CAN- und FlexRay-Bussen haben.

Wie das System im Detail aussieht und wie sich z. B. mit Standard-IP mehrere Video-Controller einbinden lassen, das erfahren Sie in der 3,5seitigen Langversi-on dieses Beitrags.

Kerry Howell arbeitet als Senior Automotive Marketing Specialist bei Lattice Semiconductor

M it jeder neuen Fahrzeuggenera-tion erweitern sich auch die Features und Möglichkeiten bei

den Automotive-Infotainment-Syste-men. Wenn es um das Thema „Automoti-ve-Infotainment“ geht, dann denkt fast jeder zunächst an die klassische viertüri-ge Limousine. Aber wie sieht es eigent-lich bei den Kleinbussen aus, in denen acht oder mehr Menschen sitzen kön-nen, die allesamt unterschiedliche Vorlie-ben haben? Es ist möglich, jeweils indivi-duelle Multimedia-Datenströme gleich-zeitig an jeden einzelnen Passagier zu versenden – etwa so wie in einem Flug-zeug, wo jeder einzelne Passagier Aus-wahl unter diversen Video- und Audio-programmen bzw. Spielen hat.

Die Fähigkeiten des Automotive-Info-tainments werden rasch zu einem Super-set des Infotainments, wie wir es in der Luftahrtbranche finden. Man kopple be-reits existierende Automotive-Multi-media-Fähigkeiten mit einem Kommuni-kationssystem, das über einen Internet-Zugang verfügt, und schon kann man die eigene Reise mit Google Earth nachvoll-

INFOTAINMENT

infoDIRECT www.all-electronics.de Link zur Langversion und zu Lattice : 312AEL0408

waren in der Diskussion als Medi-um zur Verbindung zwischen Mul-timedia-Einheiten. Jede dieser Ver-bindungstechnologien weist Vor- und Nachteile auf, wenn sie in Au-tomotive-Anwendungen zum Ein-satz kommen.

In diesem Beitrag geht es nicht darum, irgend eine dieser Verbin-


Der Multimedia-Mastercontroller ist über eine Firewall mit CAN- oder FlexRay-Bussen verbunden

ziehen. Wenn das System jetzt noch E-Mails senden und empfangen kann, dann wollen die Kinder höchstwahr-scheinlich gar nicht mehr aussteigen, so dass die Frage „Sind wir schon da?“ wohl bald nur noch als eine Beschwerde aus der Vergangenheit existieren wird.

Für den Multimedia-Entwickler be-steht die Herausforderung darin, ein mo-dulares System zu entwerfen, das in je-dem beliebigen Fahrzeug nutzbar ist: von einem spurtstarken zweisitzigen Sport-wagen bis zu einem großen Kleinbus. Es gibt einige Faktoren, welche die Funktio-nalität und die Kosten einer System-Im-plementation direkt beeinflussen. In den Bereichen Verarbeitungs-Funktionalität, Design-Integration sowie Anbindung über Standard-Schnittstellen können FPGAs den größten Nutzen bringen.

Verteilte Systeme Die Lösung, um die notwendige Prozes-sorleistung in einem Automotive-System zu einem (akzeptablen) Preis zur Ver-fügung zu stellen, ist ein verteiltes Netz-werk-System (Distributed Network Sys-tem). So wie bei den Computern aus Mainframe-Systemen mit peripher ange-ordneten Terminals im Laufe der Zeit ver-netzte PCs entstanden sind, entwickelt sich das Infotainment im automotiven Umfeld derzeit von einem zentralisierten System hin zu einem Modell, bei dem die Prozessorleistung verteilt angeordnet ist.

Diese Evolution wird durch einige neue Verbindungstechnologien im Auto-mobilbereich ermöglicht: MOST, WiMax, ZigBee, Bluetooth und selbst Ethernet

motive-Systemen helfen können. In der Regel gibt es eine Master-

Control-Unit genante übergeord-nete Steuereinheit, die sich im Ar-maturenbrett oder in dessen Nähe befindet. Diese Einheit fungiert als Haupt-Systemcontroller, der die Daten für die Navigation und die Klimaregelung verarbeitet, aber auch die Steuerung der primären Audio-Einheit und des Displays bzw. der Displays erledigt.

Der Master-Controller ist mit den Sicherheits- und Steuerungs-Bussen des Automobils über ein Gateway mit integrierter Firewall verbunden, so dass er Informatio-nen für die Anzeigen sowie die Kli-masteuerungssysteme senden und empfangen kann. Die Firewall ver-

dungslösungen zu vertei-digen. Der Sinn und Zweck dieses Artikels be-steht vielmehr darin, auf-zuzeigen, wie FPGAs bei der Implementation dieser Technologien in Auto-

„SIM-Karte“ zum Festeinbau In der TELEMATIK dient die Mobilfunk-Technologie zur Übertragung kleiner bis mittlerer Datenmengen zwischen Systemen und Maschinen. Der Schlüssel zur Mobilfunk-Welt ist – zumindest bei den Handys – die SIM-Karte. Mittlerweile ist diese Zugangsberechtigung zum Mobilfunk-Netz auch im SMD-Gehäuse erhältlich.

D ie Automobilhersteller schätzen schon seit Jahren die Bedeutung der Telematik, wobei die Über-

mittlung von Notruf- und Alarmsignalen wohl die bekannteste Anwendung dar-stellt. Allerdings verwenden die Herstel-ler die Telematik auch, um den Fahrer beispielsweise über Staus und Wetter zu informieren oder um Störprotokolle und allgemeine Erinnerungshinweise (z. B. „TÜV-Inspektion fällig“) an ihn zu schi-cken. Der Fahrzeughersteller kann eben-so auch Ferndiagnose anbieten und dem Fahrer mitteilen, dass er z. B. das Öl wechseln soll. Dabei erlaubt das System auch, ihn gleichzeitig über die nächst-gelegene Werkstatt zu informieren. Selbst die Überwachung von Fahrzeugen von einer zentralen Leitstelle aus oder das Überwachen des Fahrstils beim Miet-wagen-Verleih ist möglich.

Hierfür ist eine Zwei-Wege-Kom-munikation notwendig, um einerseits Signale vom Fahrzeug zu senden und an-dererseits Signale zu empfangen. Der

Fehler muss zunächst z. B. über einen Sensor im Auto festgestellt werden. Diese Information muss dann über das Funk-netz an das Hintergrund-System weiter-geleitet werden. Anschließend wird die Information über die genaue Lage des Fahrzeuges an das Hintergrund-System weitergeleitet. Erst dann ist es möglich, eine Ferndiagnose zu verarbeiten und dem Fahrer eine Empfehlung oder Lö-

sung anzubieten. Diese Kommunikation muss zudem vor externen Einflüssen oder sogar Manipulationen gesichert werden.

Fernkonfiguration und -wartung kön-nen auch zu Internet-Basierenden Diag-nose-Programmen migrieren. So kann zum Beispiel durch ein Software-Update das Problem über die Luftschnittstelle manchmal gelöst werden. Das spart den


INFOTAINMENT

Bild 1: Blockschaltbild des SLM 76

Grafik: Infineon

Hier wurden die besten Eigenschaften von Automobil- und Kommunikations-Produkten kombiniert. Daraus entstand ein intelligentes Zellenkonzept, das eine so lange Lebensdauer unter den angege-benen Bedingungen ermöglicht.

Christina De Lera ist als Managerin im Geschäftsbereich Chip Card & Security ICs bei Infineon für die M2M-Kommunikation ver-antwortlich.

Einsatz eines Technikers vor Ort und senkt die Kosten dabei erheblich.

Eine wichtige Voraussetzung für die Internet-Anbindung ist eine Zwei-Wege-Kommunikation, die in diesem Fall gege-ben ist. Das Gerät muss Daten an das In-ternet hinauf- und herunterladen kön-nen. Die Sicherheit spielt dabei eine wichtige Rolle. Da das Internet vor Miss-brauch nicht gefreit ist, müssen die Gerä-te entsprechend geschützt werden. Schließlich will niemand, dass sein Auto Opfer von Hackern wird.

Vom Handy ins Auto


Link zu Infineon: 313AEL0408

Derzeit werden bereits in Fahr-zeugen Telematik-Lösungen mit klassischer SIM-Funktiona-lität eingebaut, wie man es von den Handys kennt. Der SIM-Controller erlaubt eine sichere Zwei-Wege-Kommunikation zwischen Fahrer und Auto-mobilhersteller, der in diesem Fall auch der Service Provider ist. Trotzdem werden mit den bislang existierenden Lösungen die Anforderungen der Auto-mobilindustrie nur teilweise ab-gedeckt.

Die konventionellen SIM-Controller kommen ursprüng-lich von einer ganz anderen An-wendung: dem Mobilfunk. Die SIM-Controller sind sowohl in den Mobiltelefonen als auch in den Autos für die Verbindung mit dem Mobilfunknetz und die Authentisierung gegenüber dem Netz verantwortlich. Im Fahrzeug herrschen allerdings ganz andere Umgebungsbedin-gungen als in Mobiltelefonen. Auch der Formfaktor ist völlig anders: in Mobiltelefonen ist es eine kleine Plastikkarte, wäh-rend in der Industrie bzw. der Automobilwelt oberflächen-montierbare Bauteile Standard sind. Hohe Temperaturunter-schiede, Vibrationen und Feuchtigkeit, unablässiges Aus-lesen und Wiederbeschreiben der Daten und zuverlässige Da-tenhaltung selbst in der rauen Fahrzeugumgebung sind neue Herausforderungen für alle Partner der Wertschöpfungs-kette.

SMD statt Plastik-SIM Der neueste Stand der Halblei-tertechnologie erlaubt es mitt-lerweile, die heute bei SIM-Kar-

ten marktübliche Maximaltemperatur um fast 25% zu übertreffen. M2M-SIM-Controller (M2M: Machine to Machine) wie der SLM 76 von Infineon sind im Temperaturbereich von –40 °C bis +105 °C einsetzbar.

Die Daten können mindestens 10 Jah-re lang unablässig ausgelesen und wie-derbeschrieben werden. Diese M2M-SIM- Controller erreichen zwischen 0,5 und 16 Millionen Lösch- und Programmierzyklen. Ein SMD-Gehäuse des Typs VQFN-8 sorgt für die nötige Stabilität bei optimierten Di-mensionen und entsprechender Vibrati-onsfestigkeit der Verbindung.

INFOTAINMENT

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LatchData in8/16/32bit

Selector

CPU

RAM

Timer

16bit counterDin0–5

DRI

Optimierte Fahrerassistenz Die Fläche der Speicher auf dem Mikrocontroller bestimmt wesentlich die Kosten des Bauteils. Mit Hilfe der DRI-Schnittstelle ist es möglich, nur einen Ausschnitt eines Videobilds und damit einen reduzierten Datensatz zu verarbeiten, um so den SPEICHERBEDARF AUF DEM CHIP KLEIN zu HALTEN.

B ei der Fahrer-Assistenz-Technolo-gie sind Kamera-Anwendungen klar auf dem Vormarsch. Im Ge-

gensatz zu Radarsensoren gibt es bei Bild-sensoren Innovationstreiber außerhalb der Automobilindustrie. Mobiltelefone und PCs senken mit ihren Stückzahlen die Kosten. Der Preisverfall der Bildauf-nehmer führt dazu, dass Hersteller im-mer mehr Anwendungen mit Kameras umsetzen. Anstelle des Sensors bestim-men nun der Rechner und die Datenspei-cher die Kosten der Funktionen, so dass hier intelligente Lösungen nötig sind.

Im folgenden wird eine Hardware-Funktion beschrieben, die den Speicher-ausbau der Embedded-Controller klein hält. Gerade der schnelle Arbeitsspeicher, das Embedded-SRAM, ist ein Kostenfak-tor beim Silizium. Das Konzept sieht vor, die Daten sinnvoll zu filtern, bevor sie in den Arbeitsspeicher übergehen. Unter ’Filtern’ ist hier eine Reduzierung der Da-ten auf eine ’Area-of-Interest’ (AoI, inte-ressanter Bereich) zu verstehen.

In der Mikrocontroller-Familie für Fahrer-Assistenz-Systeme von Renesas gibt es für diese Funktion eine spezielle Schnittstelle. Das DRI (Direct RAM Inter-face) hat nicht nur einen direkten Zugang zum RAM sondern auch Timer- und Steuereingänge, um die Daten-Reduzie-rung auf der AoI vorzunehmen.

Daten filtern Ein Datenstrom von 8, 16 oder 32 bit Breite wird hierbei in ein vier Zeilen tie-fes Latch gepuffert, das notwendig ist, um die Asynchronität zwischen Mikrocon-troller und Bildsensor auszugleichen.

Die Steuerung des Latches und des Ti-mers übernimmt der Selector, der seine Eingangspulse unter anderem über die sechs Eingänge Din0 bis Din5 bekommt. Hier können der Takt, die vertikalen so-wie horizontalen Synchronisationssigna-le der Kamera eingesetzt werden. Der Timer besteht aus fünf unabhängigen 16-bit-Zählern, die frei verknüpfbar sind. Der Timer-Ausgang steuert den Daten-strom ins RAM.

Die Lösung verwendet zwei Zähler, um den Abstand der ’Area-of-Interest’ vom horizontalen und vertikalen Bild-startpunkt zu bestimmen. Zwei weitere Zähler sind für die Höhe und Breite der AoI zuständig. Der fünfte Zähler steht zur Verfügung, um eine schräge Flanke des Bildausschnittes zu erreichen. So besteht die Möglichkeit, die ’Area-of-Interest’ als Trapez oder Dreieck auszuschneiden. Solche Ausschnitte sind vor allem für die Erkennung der Fahrbahnbegrenzung (Lane Departure Warning, LDW) nütz-lich.

Die Parameter des Timers sind dyna-misch veränderbar. Damit kann der zu beobachtende Bereich ständig angepasst werden und beispielsweise einem Stra-ßenverlauf folgen.

Eine andere Möglichkeit, Daten und damit Embedded-RAM einzusparen, be-steht darin, nur stichprobenartig große Bildausschnitte wie die untere oder rech-te Hälfte des gesamten Bildes einzulesen. Auch hier kann ein Timer eingesetzt wer-den, um beispielsweise situationsabhän-gig nur jedes vierte oder zehnte Bild zu erfassen.

DRI-Schnittstelle Das DRI übernimmt auch die Übertra-gung der Daten in den RAM-Bereich,

wobei das RAM in mehrere Blöcke auf-geteilt wird. Während das DRI Bilddaten in einen RAM-Block schreibt, können die CPU und DMA auf alle anderen RAM-Bereiche zugreifen; die Prioritäten-Steuerung liegt im DRI.

Die DRI-Schnittstelle kann mit einer Datenrate von 40 MByte/s Sensordaten aufnehmen und ins RAM übertragen. Das reicht für Anwendungen wie Fahr-bahn-Erkennung oder intelligentes Auf-blendlicht.

Die Mikrocontroller-Familie M32R bietet mit verschiedenen pinkompatiblen Varianten RAM-Größen von 32 KByte, 64 KByte bis hin zu 176 KByte an. Die DRI-Schnittstelle ermöglicht es, selbst Farbbildsensoren mit 640 x 480 Bild-punkten, die als Gesamtbild bereits 500 KByte Speicherplatz benötigen, mit der M32R-Familie sinnvoll zu bearbeiten.

Ausblick Der Wunsch der Anwender geht dahin, mehrere Anwendungen auf das Bild ei-ner Kamera anzuwenden wie beispiels-weise LDW, intelligentes Aufblendlicht und Hinderniserkennung. Die nächste Mikrocontroller-Generation für Fahrer-assistenzsysteme integriert hierfür meh-rere DRI-Schnittstellen. Damit können entweder verschiedene Bildsensoren an

Bild 1: Das DRI-Blockschaltbild Alle Grafiken: Renesas


FAHRERASSISTENZSYSTEME

einen Mikrocontroller angeschlossen werden, oder es besteht die Möglichkeit, mit den DRIs aus Sensordaten unter-schiedliche ’Areas-of-Interest’ heraus-zufiltern. Die hohe Rechenleistung von zirka 500 Dhrystone-MIPS und das etwa 500 KByte große Embedded-RAM wird es den Anwendern ermöglichen, viele verschiedene Funktionen auf einem einzigen Mikrocontroller zu verwirk-lichen. Thomas Haller arbeitet bei Renesas Technology Europe in Dornach bei München.

Image

Area of Interest

Bild 3: Beispiele für mögliche Aus-schnitte einer ’Area-of-Interest’


Link zu Renesas: 322AEL0408

Data in8 /16 / 32bit

SyncDin 0 – 4 Selec-

torTimers5channels16bit counter

CPU

RAM

32bit Latch / 4Lines

DRI

Bild 2: Die DRI-Schnittstelle in

der Praxis

Area of Interest

Image

Area of Interest

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Ausfallsichere Inertialsensoren Für Systeme wie Fahrdynamik-regelung, Überschlagdetektion oder Navigation sind sehr zu-verlässige Inertialsensoren nö-tig, um Informationen über den Bewegungszustand zu liefern. Die Firma SensorDynamics hat in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut ISIT einen mikromechanischen DREHRA-TENSENSOR mit integriertem Beschleunigungssensor zur Se-rienreife gebracht, der alle An-forderungen der Automobil-industrie erfüllt: geringe Bau-form, mechanische Robustheit, hohe Langzeitstabilität, wett-bewerbsfähiger Preis und vor allem uneingeschränkte Aus-fallsicherheit.

D em Funktionsprinzip des Drehra-tensensors liegt die Corioliskraft zugrunde. Diese Kraft entsteht,

wenn ein bewegter Körper auf eine be-stimmte Bahn relativ zu einem rotieren-den Bezugssystem gezwungen wird. Da-bei stehen die Rotationsachse, die Bewe-gungsrichtung des Körpers und die auf diesen wirkende Corioliskraft stets senk-recht zueinander.

Diese Erkenntnis führt zu dem in Bild 1 gezeigten, prinzipiellen Aufbau des hier vorgestellten Drehratensensors. Der Sen-sor besteht aus einer Platte, die mit Fe-dern über dem Untergrund (Substrat) ge-halten wird. An der Platte befinden sich mehrere kammartige Elektroden. An die Antriebselektroden wird eine elektrische Wechselspannung angelegt, welche die Platte in die primäre Schwingung ver-setzt, wobei die Schwingungsamplitude mit den Überwachungselektroden ge-messen und nachgeregelt wird.

Unter dem Einfluss einer äußeren Drehung erfährt die schwingende Platte eine Corioliskraft und wird aus der Ebene herausgelenkt. Dies führt zu einer Ver-kippungsschwingung, der sogenannten

sekundären Schwingung, deren Ampli-tude proportional zur äußeren Drehrate ist und durch Elektroden gemessen wird, die sich unterhalb der Platte befinden.

Sensorherstellung Basis der Sensorherstellung sind die aus der Mikroelektronik bekannten Silizium-Wafer und Herstellungsmethoden sowie speziell entwickelte Zusatzprozesse. Da die Sensorstruktur sehr klein ist – die Platte hat einen Durchmesser von eini-gen Zehntel Millimetern und eine Dicke von nur einem Hundertstel Millimeter – muss sie zum Schutz gegen äußere Ein-flüsse hermetisch verkapselt werden. Da-zu wird auf den Sensor-Wafer ein Deckel-Wafer aufgebracht. Beide Wafer werden an bestimmten Stellen bei 400°C mit Hil-fe einer dünnen Goldschicht miteinander verschweißt, so dass eine hermetisch dichte Verbindung entsteht (Bild 2).

Innerhalb des Sensors muss ein Vaku-um erzeugt werden, da Gase die Bewe-gung der Platte zu stark dämpfen wür-den. Zu dessen Aufrechterhaltung wird der Sensordeckel mit einem Getterfilm versehen – eine Zirkoniumverbindung,

die Gase im Hohlraum absorbiert. Da-durch bleibt das Vakuum über Jahrzehn-te konstant.

Sensor-Elektronik Zum Betrieb des Drehratensensors dient ein spezielles ASIC, das in der Lage ist, die sehr kleinen Kapazitätsänderungen zu messen, die bei der Plattenbewegung entstehen. Ferner enthält das ASIC Schaltungen zur Regelung und Über-wachung des Sensors sowie zur Selbst-überwachung.

In Bild 4 erkennt man, dass das Signal von den Überwachungselektroden in der Eingangsstufe 1 verstärkt und mit Hilfe des ADC1 in die digitale Domäne über-führt wird. Dieses Signal ist mit der me-chanischen Resonanzfrequenz fr der Plat-te moduliert. Mit Hilfe einer digitalen PLL wird ein Signal der gleichen Frequenz und normierter Amplitude erzeugt (fn). Das Sensorsignal wird von der Amplitu-denregelung mit dem normierten Signal verglichen und auf konstante Amplitude geregelt.

Der eigentliche Nutzsignalpfad wird durch eine unterhalb der Platte liegende

Bild 1: Prinzipieller Aufbau des Drehratensensors. FC symbolisiert die Corioliskraft, die durch die Drehung ω und die Plattenbewegung v verursacht wird.



Elektrode, die Eingangsstufe 2, den ADC2 und den Mischer M1 gebildet. Die Elektrode liefert aufgrund der sekundä-ren Schwingung der Platte ein mit fr mo-duliertes Signal, welches durch Mischen mit fn demoduliert wird.

Ausfallsicherheit Eine Überwachungsschaltung überwacht alle analogen und digitalen Blöcke; sie gibt einen Alarm aus, sobald ein Parame-ter nicht mehr in genau definierten Gren-zen liegt. Setzt beispielsweise die primäre Schwingung der Platte aus, so geht die PLL der Amplitudenregelung in die Be-grenzung, und ein Alarm wird ausgelöst. Die sekundäre Plattenbewegung wird durch ein Testsignal überwacht, welches

Bild 2: Querschnitt durch einen verkapselten Sensor.

Messbereich ± 100 °/s

Auflösung 0,0039 °/s

Signal-Rauschen (BW=25 Hz) 0,1 °/s

Offset-Fehler inkl. Alterung ± 2 °/s

Querempfindlichkeit gegen andere Raumachsen

2%

Querempfindlichkeit gegen Beschleunigung

0,1 °/s/g

Linearitätsfehler (best fit) ± 0,2 %FS

Empfindlichkeitsfehler ± 2%

Schnittstelle SPI

Schockfestigkeit im Betrieb ± 1500 g

Erholzeit nach 100-g-Schock 5 ms

Umgebungstemperaturbereich –40…125 °C

Gehäuse OC24 (13,7 x 18,6 x 4 mm3)

Einige Eigenschaften des Drehratensensors vom Typ SD755

Tabelle 1: Alle angeführten Fehler gelten über den gesamtem Umge-bungstemperaturbereich.

Bild 4: Funktionsschema des ASICs. Die Eingangsstufe 2 und der Test-signalgenerator sind mit Elektroden unterhalb des Sensorelementes verbunden

die Platte über separate Elektroden elek-trostatisch mit einer Frequenz nahe fr pe-riodisch auslenkt. Das Signal nach dem ADC2 enthält daher das Nutzsignal und das Testsignal. Letzteres wird mit M2 de-moduliert und kontinuierlich überwacht. Ein Filter am Ausgang entfernt das Test-signal vom Nutzsignal. Um die durchgän-gige Ausfallsicherheit zu garantieren, werden im ASIC insgesamt mehr als 40 kontinuierliche Tests durchgeführt. Alle dazu notwendigen Design-Maßnahmen folgen den Empfehlungen der IEC-61508 und der ISO-26262.

Sensormodul Die Ausfallsicherheit beschränkt sich nicht auf Sensor und ASIC, sondern wird auch auf Modulebene unterstützt. Bild 5 zeigt das Konzept der Ausfallsicherung auf Modulebene. Der Mikrocontroller empfängt die Messwerte und Alarmsig-nale vom ASIC per SPI. Zur Steigerung der Sicherheit erfolgt die Alarmierung re-

dundant über eine feste Leitung (HW_BIT). Zusätzlich ist im ASIC eine Firmware implementiert, die per SPI ei-nen Ausfall des Mikrocontrollers feststel-len und gegebenenfalls den CAN-Trans-ceiver über die Leitung μC_fail abschal-ten kann. So wird verhindert, dass das fehlerhafte Modul den CAN-Bus stört.

Systemaspekte Um die Anforderungen an das Sensorsys-tem, wie erweiterter Arbeitstemperatur-bereich, Schock- und Vibrationsfestigkeit und durchgehende Ausfallsicherheit zu gewährleisten, ist eine unabhängige Ent-wicklung der Einzelkomponenten (Sen-sor, ASIC, Gehäuse) nicht ausreichend. Daher wurde bei SensorDynamics schon in einer frühen Projektphase auf die pa-rallele Entwicklung eines Verhaltens-modells des Gesamtsystems gesetzt, in das die Ergebnisse der Simulation der Komponenten eingehen.

Auch bei der Herstellung der Sensor-komponenten wird stets das Gesamtsys-tem betrachtet, um die Auswirkung von Prozessschwankungen auf die Produkt-qualität richtig zu beurteilen. Hierbei hilft ein Ausbeute-Verfolgungs-Tool, mit dem die Prozessdaten der gesamten Produkti-onskette für jeden Sensor gesammelt und grafisch aufbereitet werden. Durch dieses Tool und die ausschließliche Verwen-dung von TS16949-zertifizierten Fer-tigungseinrichtungen sind eine durch-gängige Rückverfolgbarkeit aller Herstel-lungsschritte und eine kontinuierliche Produktverbesserung gewährleistet.

Eigenschaften des Sensors In Tabelle 1 sind einige Eigenschaften des Kombisensors Typ SD755 aufgelistet, der einen Drehraten- und einen Beschleuni-

gungssensor in einem Gehäuse vereint. Der Drehratensensor verfügt über zwei kalibrierte Messbereiche von ±100 °/s und ±300 °/s. Die Signale beider Bereiche stehen über die SPI-Schnittstelle simul-tan zur Verfügung. Der integrierte Be-schleunigungssensor hat die beiden Messbereiche ±2 g und ±5 g. Weitere Messbereiche bis ±50 g sind ohne Ände-rung des Designs realisierbar. In Bild 5 sind die sensitiven Achsen des Kom-bisensors erkennbar, dabei bezeichnen a die Beschleunigung und w die Drehung. Bei dem Sensorgehäuse handelt es sich um ein OC24-Gehäuse (open-cavity), welches speziell für mikromechanische Sensoren entwickelt und qualifiziert wurde.

Ausblick Die Entwicklung bei SensorDynamics geht in Richtung der Integration mehr-dimensionaler Drehraten- und Beschleu-nigungssensoren in einem Gehäuse. Ziel ist ein universeller Sensor, der in allen drei Raumrichtungen sowohl Drehrate als auch Beschleunigung misst. Auch die-ser Sensor wird ausfallsicher ausgelegt und nach AEC-Q100 qualifiziert, um zum Beispiel im Fahrzeug mehrere dis-krete Sensoren zu ersetzen. Dr. Michael Kandler ist System Design- In Manager bei der SensorDynamics AG.

Dr.-Ing. Wolfgang Reinert ist Team Leader Advanced Electronic Packaging beim Fraun-hofer Institut für Siliziumtechnologie

infoDIRECT www.all-electronics.de Link zu SensorDynamics und Fraunhofer ISIT : 321AEL0408


Bild 5: Ausfallsicherheit auf Modulebene. Es kann SIL-Level 3 erreicht werden.

Bild 3: Die elektronenmikroskopische Aufnah-me der Sensorstruktur zeigt einen Teil des Sensors. Man erkennt die exakten mikro-mechanischen Strukturen, die aus polykristal-linem Silizium bestehen. Der Ausschnitt hat eine Länge von 0,23 mm.


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Sensordatenfusion? Jetzt zentral! Während heute eine 1:1-Beziehung zwischen Sensorbauteilen und darauf basierenden Fahrer-assistenzfunktionen vorherrscht, wird dieser Weg bei zukünftigen Fahrzeugarchitekturen an Grenzen stoßen. Es bietet sich an, die VERARBEITUNG UND FILTERUNG DER SENSORMESS-DATEN in eine zentrale Sensordatenfusion auszulagern, die alle Applikationen bestmöglich bedient. Dieser Ansatz ist nicht neu, aber aktueller denn je.

S chon heute bieten die Automobil-hersteller immer mehr Fahrerassis-tenzsysteme an, um so den Fahrer

bei der Führung seines Fahrzeugs unter-stützen. So sind beispielsweise der Park-Lenk-Assistent oder Systeme zur Spur-führungs-Unterstützung bereits am Markt erhältlich, und weitere werden folgen.

Moderne Assistenzsysteme, die auch aktiv in die Fahrzeugführung eingreifen, müssen hohe Anforderungen an ihre Zu-verlässigkeit im Betrieb und ihre Verfüg-barkeit erfüllen. Ein Ansatz ist die Ver-wendung von redundanten Sensoren, deren Messdaten über eine zentrale Sen-sordatenfusion zusammengeführt wer-den. Diese dient als Informationsdienst

für die darauf aufsetzenden Assistenz-funktionen. Dazu stellt sie Informationen über den Zustand des eigenen Fahrzeugs, den anderer Fahrzeuge und über Fahr-streifen und mögliche Hindernisse zur Verfügung.

Stand der Technik Bei bisherigen Assistenzsystemen setzt jede Funktion auf den Messdaten eines separaten Sensors auf. Der aktuelle Stand der Technik im Hinblick auf die Architek-tur von Assistenzfunktionen lässt sich gut anhand des Beispiels ACC (Adaptive Cruise Control) verdeutlichen.

Bild 1 zeigt die wesentlichen Architek-turmerkmale: Der Applikations-Code wird direkt von der Ausgabe eines „ACC-

Sensors“ (z. B. Radar) gesteuert. Da die vom eigentlichen Radar-Empfänger ge-messenen Reflexionspunkte immer ei-nem gewissen Maß an Störungen unter-worfen sind und die Applikation nicht auf nicht vorhandene Objekte („Geister-ziele“) reagieren soll, muss der Sensor in-tern ein Tracking seiner Messpunkte durchführen. Das Tracking ermöglicht dem Sensor, nur Objekte an die Applika-tion weiterzureichen, die durch mehrere Messpunkte im Zeitablauf gestützt wor-den sind. Dadurch können Geisterziele weitgehend ausgeschlossen werden.

Dieses Tracking-Konzept, das im ge-schilderten Fall nur Daten eines Sensors verwendet, bildet die Grundlage so gut wie jeder Sensordatenfusion. Die einzige



notwendige Erweiterung besteht darin, dass die gebildeten Objekthypothesen mit Messpunkten von mehreren unter-schiedlichen Sensoren gebildet und ge-stützt werden können.

Neuartige Anforderungen Hohe Anforderungen an die Zuverlässig-keit einer Assistenzfunktion (Applikati-on) lassen sich nur erfüllen, wenn die Applikation Daten von mehr als einem Sensor bezieht. Denn ungünstige Bedin-gungen können leicht dazu führen, dass alle Messungen eines einzelnen Sensors vorübergehend fehlerbehaftet sind. Ein typisches Beispiel hierfür ist eine durch starkes Gegenlicht geblendete Kamera. Eine kritische Applikation wäre dann auf den Abgleich der Kameradaten mit denen eines anderen Sensors angewiesen, der nach einem anderen physikalischen Messprinzip funktioniert – z. B. ein Radar.

Gleiches gilt für hohe Verfügbarkeits-anforderungen. Damit wird klar, dass Sensorinformationen über das Umfeld in zukünftigen Fahrzeugen stets redundant bereitgestellt werden müssen, also auf den ersten Blick „überflüssige“ Sensoren verbaut werden müssen.

Im Fahrzeug von morgen werden sich mehrere derart anspruchsvolle Applika-tionen finden, die zwangsläufig redun-dante Sensoren erfordern. Nehmen wir einmal an, für n Applikationen stehen m Umfeldsensoren zur Verfügung. Die so gebildete Verknüpfungsmatrix zwischen Sensoren und Applikationen führt zur Abhängigkeit jeder Applikation von bis zu m Sensoren und zur nötigen Abstim-mung jedes Sensors mit bis zu n Applika-tionen. Solange das oben beschriebene Tracking als Sensor-Eigenschaft verstan-den wird, wären also alle n Applikatio-nen betroffen, wenn in der Fahrzeugkon-figuration ein einziger Sensor ersetzt oder verändert wird. Außerdem können die Anforderungen der Applikationen an die Tracking-Eigenschaften der Sensoren va-riieren; schlimmstenfalls muss jeder Sen-sor dann verschiedene applikationsspezi-fische Ausgabedatenströme bereitstellen. Bild 2 skizziert die Applikationsarchitek-tur in einem solchen „schlimmsten Fall“.

Ein zusätzlicher Nachteil derartiger Architekturen ergibt sich aus der Tatsa-che, dass das sensorinterne Tracking im-mer auch einen Informationsverlust be-deutet. Theoretisch könnten einzelne Messpunkte, die Sensor A beim Tracking verwirft, zusammen mit einzelnen Mes-sungen eines anderen Sensors B doch re-levante Aussagen über Umfeldobjekte enthalten, die den Applikationen nicht vorenthalten werden dürften.

Aus Architektursicht besteht die beste und logischste Lösung darin, im Fahr-zeug eine Sensordatenfusion (SDF) als zentrales Modul vorzuhalten. Bild 3 zeigt die derart abgewandelte Applikations-architektur aus Bild 2: Alle Sensormess-werte werden in relativ ungefilterter Form an die zentrale SDF weitergeleitet und erst dort getrackt, anhand von Mess-daten verschiedener Sensoren gestützt und dadurch gefiltert. Die Ausgabedaten der zentralen SDF sind nach ihrem Um-fang und Informationsgehalt so beschaf-fen, dass alle Applikationen ihre jeweili-gen Entscheidungen bzw. Funktionen darauf aufbauen können. Eine SDF nach diesem Muster tritt als zentraler Informa-tionsdienstleister im Fahrzeug auf.

Vorteile einer zentralen Fusion Das Entwicklungsmodell einer zentralen SDF hat sowohl aus der Perspektive der Architektur als auch unter Kosten- und Qualitätsgesichtspunkten zahlreiche Vor-teile gegenüber der bisher vorherrschen-den Praxis einer 1:1-Beziehung zwischen Bauteil (oft gleichbedeutend mit Sensor) und Funktion. Letztere „traditionelle“ Sichtweise hat ihre Wurzeln in einer Zeit, in der die Verarbeitung von Informatio-nen noch keine Rolle spielte. Sie ist daher für die Anforderungen einer zukünftigen Fahrzeugausstattung mit Assistenzfunk-tionen nicht mehr angemessen.

Bild 1: Bisherige Architektur einer Assistenzfunktion samt Sensorik am Beispiel ACC

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Bild 2: Architektur einer Kombination aus 3 Applikationen und 3 Sensoren. Bei diesem „schlimmsten Fall“ mit applikationsspezifischen Sensorausgaben muss jeder Sensor verschiede-ne applikationsspezifische Ausgabedatenströme bereitstellen.

Bild 3: Kombination aus 3 Applikationen und 3 Sensoren mit zentraler und universeller Sensordatenfusion

Aus Architektursicht liegt der Vorteil der zentralen SDF darin, dass sie eine lo-gische Abstraktionsebene zwischen Sen-sorik und Applikationen schafft. Damit ergibt sich eine klare Aufgabenverteilung zwischen den drei Schichten: Die Senso-rik beschafft physikalische Einzelinfor-mationen („Messwerte“) über das Fahr-zeug und sein Umfeld. Die Sensordaten-fusion fasst die Messwerte zusammen zu einer plausiblen und aussagekräftigen Si-tuationsbeschreibung. Die Applikationen realisieren die dem Kunden angebotenen Funktionen des Fahrzeugs – ausschließ-lich hier werden Entscheidungen über Interaktionen oder Eingriffe getroffen.

Konkrete Vorteile aus dieser Drei-Schichten-Architektur sind erstens, dass jegliche Doppelentwicklung von Tra-cking-, Fusions- oder sogar Applikations-Code in mehreren Sensorbauteilen ver-mieden wird. Solche Doppelentwicklun-gen ziehen nicht nur erhebliche Mehr-

kosten in der Bauteilentwicklung nach sich, sondern auch im Rahmen von Ab-nahmetests beim Konfigurations-Ma-nagement. Zweitens wird es viel ein-facher (oder überhaupt erst möglich), den gleichen Applikations-Code in ver-schiedenen Fahrzeugmodellen, Modell-reihen oder Ausstattungsvarianten ein-zusetzen, die mit unterschiedlichen Sen-sorik-Konfigurationen ausgerüstet sind.

Allerdings müssen die Daten aus der zentralen SDF applikationsunabhängig sein. Fehler wie übersehene Objekte oder falsch gesehene („Phantomziele“) haben unterschiedliche Auswirkungen auf un-terschiedliche Applikationen. Daher muss die zentrale SDF für jedes Objekt ein generisches Konfidenzmaß liefern, das die Applikationen über die Wahr-scheinlichkeit einer Fehlentscheidung informiert. Bislang wurde vor allem das Phantomzielproblem ungerechterweise oft allein der Sensorik überlassen.

Hindernisse und Perspektiven Das Konzept einer zentralen SDF ist kei-neswegs neu, sondern wurde und wird sowohl in der Wissenschaft als auch in den Forschungsabteilungen der Auto-mobilhersteller seit langem fast schon ge-betsmühlenartig propagiert. Warum also wurde es nicht schon längst umgesetzt?

Der erste Grund ist die historisch ge-wachsene bauteilzentrierte Denkweise in der Automobilindustrie. Solange so-wohl Verantwortlichkeiten als auch Business-Cases stets nur auf der Bautei-lebene und nie auf der Fahrzeug-Sys-temebene verteilt bzw. gerechnet wer-den, lassen sich die klaren Vorteile einer zentralen Fusion einfach nicht darstel-len, denn sie erbringt per se keinen quantifizierbaren Kundennutzen. Ohne darstellbaren Vorteil wiederum gab und gibt es keine zuständigen Organisations-einheiten, womit ein klassisches Henne-Ei-Problem vorliegt.

Der zweite wichtige Grund besteht da-rin, dass alle simplen, unterstützenden Assistenzfunktionen bisher ohne redun-dante Sensorik ausgekommen sind. Da-mit bestand noch kein hinreichender Be-darf an einer zentralen SDF, um die ge-nannten historischen Hindernisse über-winden zu müssen.

Es ist jedoch absehbar, dass moderne Assistenzfunktionen, die nur mit redun-danter Sensorik realisierbar sind, den nö-tigen Druck auf die Denkweise und Orga-nisationsstruktur der Hersteller ausüben werden. Sobald sich die Industrie traut, systemweite Business-Cases zu rechnen, wird sich zeigen, dass das Konzept einer zentralen SDF erhebliche Wettbewerbs-vorteile für frühe Implementierer ver-spricht.

Allein die Perspektive, in der Fahr-zeugkonfiguration die Ausstattung mit Sensoren flexibler von der Ausstattung mit Fahrerassistenzfunktionen trennen zu können, dürfte ein Umdenken wert sein. Außerdem skaliert die traditionelle Sichtweise auf die Realisierung von Fah-rerassistenzsystemen weder mit der An-zahl noch mit den erheblich höheren In-formationsanforderungen zukünftiger Assistenzfunktionen in vertretbarer Weise.

Carsten Deeg, Marek Musial und Kristian Weiß arbeiten bei der Carmeq GmbH in Berlin

infoDIRECT www.all-electronics.de Link zu Carmeq : 323AEL0408



NEUE PRODUKTE

Den einachsigen kapazitiven MEMS-Beschleunigungssensor GS1 hat Panasonic Electric Works als Zwei-Chip-Lösung realisiert und in einem 6,2 x 8,5 x 1,6 mm3 großen keramischen SMD-Ge-häuse integriert. Als Ausgangs-signal steht eine der Beschleuni-gung (±2 g) proportionale elek-trische Spannung (2,5 ±2 V) zur Verfügung. Dabei ist die Tem-peraturabhängigkeit (±0,05 V/g)

dieses für den Betriebstempera-turbereich von –40 bis +85 °C ausgelegten kapazitiven Be-schleunigungssensors im Ver-gleich zu piezoresistiven Be-schleunigungssensoren deutlich geringer, so dass die Empfind-lichkeit 1 V/g und die Genauigkeit ±5% F.S. des Ausgangssignals be-tragen. Da die bewegliche Elek-trode auch infolge der statischen Gravitationsbeschleunigung der Erde ihre Lage ändert, wird diese Eigenschaft genutzt, um Nei-gung zu messen bzw. zu detek-tieren. infoDIRECT all-electronics.de

Link zu Panasonic 371AEL0408

INCA: Diagnose und Flashen Mit der Erweiterung ODX-LINK wird das Mess- und Applikati-onswerkzeug INCA zu einem in-tegrierten Applikations- und Di-agnosewerkzeug. Die Bedienele-mente der grafischen Benutz-eroberfläche von ODX-LINK fü-gen sich nahtlos in die INCA-Ex-perimentierumgebung ein. Alle Diagnose-Informationen wer-den auf Basis der fahrzeugspezi-fischen ODX-Beschreibung im Klartext dargestellt. Für den Zu-

griff auf Diagnosedaten von ab-gasrelevanten Steuergeräten gibt es eine anwendungsorien-tierte Bedienoberfläche, mit der die Standard-OBD-Modes her-stellerunabhängig abgefragt werden können. Außerdem er-möglicht ODX-LINK die Flashpro-grammierung. infoDIRECT all-electronics.de

Link zu ETAS 374AEL0408

Diagnosetester: Indigo Einen schnellen Überblick über den Fahrzeugstatus und einen unkomplizierten Zugriff auf Di-agnosedaten, das bietet der Di-agnosetester Indigo von Vector Informatik. Indigo konfiguriert sich weitgehend selbst und bie-tet dem Benutzer eine anwen-dungsfall-orientierte Sicht auf die Diagnose, ohne sich mit den komplexen Diagnoseprotokol-len im Detail befassen zu müs-sen. Der Anwender kann auch ohne fundierte Kenntnisse die-ser Protokolle seine Diagnose-aufgaben bei der Steuergeräte-Entwicklung ausführen. Indigo führt ihn bei der Lösung seiner Aufgabe bis zu den spezifischen Detailsichten. Die Parametrie-

rung erfolgt mittels ODX- oder CANdela-Daten. Die klare Tren-nung zwischen Konfigurations- und Dia g no se modus gewähr-leistet, dass das konfigurierte Projekt und die Einstellungen nicht unbeabsichtigt verändert werden. Der Konfigurations-modus bietet vielfältige Tester-voreinstellungen. Im Diagnose-modus selbst informiert die gra-fische Oberfläche über den Sta-tus der Steuergeräte. Hierbei hat der Benutzer direkten Zugriff auf den Fehlerspeicher und mehr. infoDIRECT all-electronics.de

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MEMS-Sensor

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Front and Rear77GHz Radar

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Datenfusion von Umgebungssensoren Bei der Datenfusion mehrerer Sensoren werden Informationen gewonnen, die einzelne, isoliert arbeitende Sensoren nicht liefern können. Anhand von Datenfusion können die Zuverlässigkeit der Messung, der Messbereich und die Messgenauigkeit erhöht und zu-sätzliche Messdaten gewonnen werden. AUTOMOBIL-ELEKTRONIK erläutert als Beispiel die DATENFUSION IN EINEM 26-TONNER.

B isher waren Sensoren im Innern des Fahrzeugs platziert und wur-den genutzt, um die Onboard-Sys-

teme, respektive den Fahrer, während der Fahrt zu unterstützen. Mittlerweile gibt es Technologien, die dem Fahrer da-bei helfen, das Fahrzeug in Bezug auf sei-ne Umgebung – insbesondere die Straße und andere Verkehrsteilnehmer – zu kontrollieren. Realisiert werden diese Systeme mittels Sensoren, die am Fahr-zeug angebracht sind und die lokale Fahrzeugumgebung „abtasten“. Typi-scherweise führen sie nur einzelne Funk-tionen aus. So ist das Radar für die Ob-jekterkennung, der Ultraschallsensor als Hilfestellung beim automatischen Ein-parken und die Videokamera für die Fahrbahnerkennung zuständig. Jeder dieser Sensoren bildet somit nur einen Teil des Fahrzeugumfelds ab.

Technologien zur Datenfusion von Sensoren machen es möglich, Informa-tionen aus verschiedenen Quellen mit-einander zu kombinieren und dadurch ein umfassenderes Bild des Fahrzeugum-

felds zu gewinnen. Dies bietet Vorteile, die mit einem einzelnen Sensor nicht er-reicht werden können:

So ergibt sich eine erhöhte Mess-genauigkeit und eine höhere Präzision/Verlässlichkeit, während gleichzeitig eine geringere Zahl von Falschmessungen bzw. von fehlenden Messdaten, eine ge-ringere Störanfälligkeit der Messung etc. auftritt. Gleichzeitig vergrößert sich der Erfassungsbereichs durch die Kombinati-on von Sensoren mit unterschiedlichen Reichweiten.

Die Messung wird aber auch robuster: Falls die Leistung eines Sensors in be-stimmten Situationen eingeschränkt ist, könnten die benötigten Informationen durch einen anderen Sensor bereit-gestellt werden, der in derselben Situati-on normal arbeitet. So kann die Wirkung eines Videosensors bei schlechten Licht- oder Wetterverhältnissen eingeschränkt sein, während das Radar weiterhin pro-blemfrei funktioniert.

Außerdem stehen zusätzliche Mess-werte zur Verfügung, so dass Synergien

nutzbar werden: Falls ein Sensor nur die Entfernung zu einem Objekt erkennen kann und ein anderer nur dessen relative Geschwindigkeit, dann kann man durch die Kombination der gewonnen Daten die Zeit bis zur Zielerreichung bestimmen.

Datenfusion erfordert hohe Verarbei-tungsgeschwindigkeiten und Speicher-kapazitäten und wurde somit erst mit der Einführung schnellerer Prozessoren und effizienterer Algorithmen möglich. Seit-her kann die Datenfusion auch im Volu-menmarkt zum Einsatz kommen.

Radarsensoren Radarsensoren für automobile Anwen-dungen werden in der Regel anhand ih-rer Reichweite kategorisiert. Fern-bereichsradare arbeiten im Bereich zwi-schen 76 und 77 GHz und messen übli-cherweise die Entfernung zum Ziel, die relative Geschwindigkeit und die Win-kelposition eines Objekts. Die maximale Reichweite eines Radars beträgt üblicher-weise zwischen 180 und 250 Metern, der Öffnungswinkel liegt bei rund 12 Grad

Bild 2: Ein 77-GHz-Radarsensor für den Fern-bereich Alle Bilder: TRW


Bild 1: Jedes der drei Radarsysteme sowie die Video-Kamera liefert einen bestimmten Aspekt der Gesamt-Information

ELEKTRONIK IM NUTZFAHRZEUG

(zukünftig wird der Standard zwischen 16 und 18 Grad liegen). Die nächste Ge-neration des Fernbereichsradars von TRW (Bild 2) besitzt ein erweitertes Sichtfeld und ein neues Messprinzip. Dies ermöglicht die Erkennung von stehen-den Hindernissen und damit eine Kollisi-onswarnung.

TRW hat außerdem ein 24-GHz-Mittel-bereichsradar mit einer maximalen Reich-weite von 150 m und einem großen Öff-nungswinkel entwickelt. Dieses Radar (Bild 3) ermöglicht eine kostenoptimierte Adaptive Geschwindigkeitsregelung (ACC, einschließlich Follow-to-Stop-Funktion),

Video-Bildverarbeitung erfordert nor-malerweise eine hohe Computerleistung. Mittlerweile ist es möglich, diese hohen Anforderungen durch den Einsatz von besonders leistungsstarken Prozessoren umzusetzen. Außerdem sind kosten-günstige Kamerasysteme fast überall ver-fügbar.

Beim Spurerkennungssystem von TRW kommt beispielsweise ein kosten-günstiges Videosystem zum Einsatz (Bild 4). Es identifiziert die Fahrbahnmarkie-rungen und leitet davon die Fahrzeug-position, die Fahrtrichtung und den Stra-ßenverlauf ab.

Bild 3: Ein 24-GHz- Radarsensor für den mitt-leren Bereich

Bild 4: Videokamera für das die Warnfunktion beim Verlassen der Fahrspur

die auch für eine größere Bandbreite von Fahrzeugsegmenten nutzbar ist.

Das Radar kann auch zur Kollisions-warnung bei beweglichen und stationä-ren Objekten zum Einsatz kommen. Die Technologie ermöglicht auch den Einsatz als Spurwechselassistent sowie die Er-kennung des Toten Winkels. Beide Syste-me stützen sich auf eine seitwärts gerich-tete Umfelderkennung.

Videosysteme …beinhalten üblicherweise eine Video-kamera, Hardware zur Bildverarbeitung und ein Medium zur Speicherung bzw. Übermittlung von Bildern oder Daten. Videokameras, die sichtbares Licht er-kennen, produzieren eine Sequenz von digitalisierten Bildern. Merkmale im Bild wie Ecken, Kanten, Felder (Umrisse) oder helle Stellen werden durch Bildver-arbeitungstechnologien erfasst. Als „Hin-dernisse“ werden beispielsweise sich be-wegende Objekte, gefährliche oder unge-fährliche stehende Objekte oder eine Fahrbahnmarkierung definiert.

Nach vorne gerichtete Radar- und Video-systeme sind mittlerweile bei verschiede-nen Serienfahrzeugen in Produktion. Im Folgenden sollen einige Beispiele mit Da-tenfusion aufgezeigt werden.

Radar- und Videosysteme für Nutzfahrzeuge Der Einsatz eines Spurwechselassisten-ten setzt voraus, dass die Fahrzeugumge-bung überwacht wird. Da es nicht prakti-kabel ist, einen einzigen Sensor zur Nah-feld-Überwachung aller Fahrzeuge ein-zusetzen, muss die Umgebung mit Hilfe mehrerer Sensoren erfasst werden. Das Aufmacherbild zeigt eine solche Reihe von Sensoren, wie sie vom Forschungs- und Entwicklungsbereich „TRW Conekt“ für einen 26-Tonner von MAN Nutzfahr-zeuge entwickelt wurde. Mit dem System beteiligte sich MAN am Programm „Intel-ligenter Verkehr und Nutzergerechte Technik“ (INVENT), einem Forschungs-programm mit dem Ziel, den Verkehrs-fluss zu verbessern und Unfälle zu redu-zieren.

Freuen Sie sich auf ein Messe-High-light: die 20. Automechanika, auf die Aussteller zwei Jahre hingearbeitet haben. Internatio nal, inno vativ, allum-fassend, mit einem Rahmenpro gramm, das keine Fragen offenlässt. Wer wis-sen will, wie die Zukunft des Automo-bilsek tors aussieht, darf dieses Event in Frankfurt am Main nicht verpassen.www.automechanika.com

Weltweit größtes Event im auto mobilen Aftermarket Frankfurt am Main, 16. – 21. 9. 2008

Internationale Leitmesse der Automobilwirtschaft

Bild 5: Nur durch die sinnvolle Kombination mehrerer Radarsysteme mit Video sind die neuen Funktionen möglich.

Bild 6: Erst ein zusätzliches Videosystem liefert die genauen lateralen Messdaten

Die verwendete Sensor-Kombination beinhaltet zwei 77-GHz-Radarsensoren von TRW, drei 24-GHz-Sensoren und ei-nen Spurerkennungsassistenten auf Ba-sis eines TRW-Videosystems. Bild 5zeigt das Sichtfeld, das mit den verschiedenen Sensoren abgedeckt wird. Die Daten aus den Radareinheiten werden zusammen-geführt, um ein breiteres Feld zu erfas-sen, als mit einem einzelnen Sensor mög-lich wäre.

Außerdem liefern die Radarelemente auch Informationen über die Position an-derer Fahrzeuge in Relation zum eigenen Fahrzeug. Diese Daten werden mit Daten aus dem Spurerkennungssystem abgegli-chen, um anschließend alle Fahrzeuge in Relation zur Straße zu positionieren. Au-ßerdem speisen die Informationen den Spurwechselassistenten und unterstüt-zen die Erkennung von Fahrzeugen im toten Winkel.

Ein Fahrer kann auf verschiedene Weise vor dem Spurwechsel gewarnt werden: beispielsweise mittels eines Sig-nals über das Audiosystem, über ein Leuchtsignal im Außenspiegel oder im Display des Bordcomputers oder durch ei-nen spürbaren Impuls im Lenkrad.

Radar+Videosystem: Objekterkennung Radar liefert die Lateral-Posistion des Fahrzeugs abgeleitet aus den Messungen von Entfernung und Winkellage. Aller-

dings ist die genaue Lage des Ortes, von dem das Radarsignal zurückgeworfen wird, zunächst nicht eindeutig, weil sich das Signal verändert: Je nachdem ob die Oberfläche, auf die es auftrifft, gut oder schlecht reflektiert ergibt sich ein unter-schiedliches Ergebnis. So könnte das Sig-nal von der linken oder der rechten Seite des Fahrzeugs reflektiert werden oder von einem beliebigen Punkt dazwischen.

Berücksichtigt man mögliche weitere Messstörungen, wird deutlich, dass die genaue laterale Positionierung des Fahr-zeugs nicht mit absoluter Sicherheit mög-lich ist. Die Anwendung von intelligen-ten Tracking-Verfahren verbessert zwar die laterale Positionsmessung, löst aber das Problem nicht vollständig. Der violette Bereich in Bild 6 stellt dar, wie das Radarsignal theoretisch aussehen müsste, wenn es vom Heck eines Fahr-zeugs reflektiert worden wäre. Eine Lö-sung bietet hier die zusätzliche Verwen-dung eines Videosystems. Im Gegensatz zum Radar gewinnen Videosysteme ge-naue laterale Messdaten, sind aber unge-nau in der Entfernungsmessung. Eine hypothetische Video-Messung würde die Mitte des Fahrzeughecks wahrscheinlich in der blau gekennzeichneten Region po-sitionieren. Eine Fusion der Sensorsigna-le liefert verlässliche Angaben über Ent-fernung und Winkellage und wird das Heck im Bereich der cyanfarbenen Regi-on ansiedeln.

Zunächst erfasst ein TRW-Radar die Objekte, deren Position den Bereich defi-nieren, in dem das Videosystem nach Fahrzeugen sucht. Eine Methode der Vi-deosignalverarbeitung besteht in der Su-che nach Objektgrenzen, welche die mögliche Form des Fahrzeugs festlegen. Dabei nutzt das System die Eigenschaft, dass die meisten Fahrzeuge symmetrisch sind.

Die Objektgrenzen definieren die Fahrzeugbreite und ermöglichen die Be-stimmung der Mitte des Fahrzeughecks. Außerdem können sie zur näherungs-weisen Bestimmung des Fahrzeugtyps genutzt werden. Die exakte Positions-bestimmung und die Fahrzeugklassifikati-on kann wiederum für Anwendungen zur Kollisionswarnung oder zur automati-schen Notbremsung verwendet werden. Letztere setzt voraus, dass das Objekt mit Sicherheit erkannt ist. Die Zuverlässigkeit der Information ist erreicht, wenn zwei Sensoren unabhängig voneinander die Existenz des Objekts bestätigen.

Ausblick Zusätzlich zu Radar und Video können andere Sensoren Informationen über das Fahrzeugumfeld liefern: Stereo-Vision, Infrarotsensoren für den Fernbereich, 3D-Kameras oder Laserscanner sind mögliche Alternativen. Die verbesserte Informationsauswertung durch Daten-fusion wird zu einer weiteren Verbes-serung von Fahrerassistenzsystemen führen und insbesondere zur Steigerung von Sicherheit und Komfort der Fahr-zeuginsassen beitragen. Darüber hinaus wird die Datenfusion zunehmend in Kombination mit Fahrerassistenzsyste-men dazu genutzt werden, ein umwelt-freundlicheres Fahren zu ermöglichen. So kann die Information über die Fahr-zeugposition aus der Datenfusion mit den Navigationsdaten des Fahrzeugs kom-biniert werden, um durch ein geeignetes Motormanagement und eine bessere Steuerung des Automatik-Getriebes (vor allem in Hybridfahrzeugen) den Kraft-stoffverbrauch zu optimieren. Dr. Alois Seewald ist Global Director Integra-ted Active and Passive Safety Technologies so-wie Global Director Research and Develop-ment bei TRW.

Dr. Mark Tucker ist Principal Control Systems Engineer bei TRW Conekt, demEntwicklungs- und Beratungsbereich von TRW

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Mechanischer Schutz Mit der Baureihe Protectis bietet Mobilis er-gonomisch angepasste Schutzschalen in vier verschiedenen Ausführungen an. Da die Schnittstellen freigelegt sind, muss das Gerät während der Benutzung nicht aus sei-ner „zweiten Haut“ herausgenommen wer-den. So hält ein Notebook mit gemäß IK 10 ausgelegter Optimum-Schutzschale bis zu 50 Stürze im geschlossenen oder offenen Zustand aus einer Höhe von 1,20 m aus. infoDIRECT www.all-electronics.de

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Aus einem umfangreichen Bau-kasten kann der Anwender zum Online-Konfigurator auf der Elo-bau-Homepage seine individuelle Niveaugeber-Lösung zusammen-stellen. In 17 Schritten wählt der Anwender aus über 1,5 Millionen Möglichkeiten seine maßge- schneiderte Lösung. Dabei sind untere anderem Medium, Dichte, Temperatur, Spannung, Strom etc. voreinstellbar.

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externen Quarz oder Resonator unterstützt. Die Genauigkeit des Oszillators beträgt ±0,5% über den gesamten Temperatur- (-40 bis +125 ºC) und Spannungsbereich (1,8 bis 5,25 V). Die C8051F50x-Fa-milie enthält in ihrem 5 x 5 mm2 großen Gehäuse einen 8-bit-Core mit 50 MIPS, bis zu 64 KByte Flash-Speicher, 4 KByte RAM, einen Hard-ware-Controller für CAN 2.0B mit

Silicon Laboratories hat den „branchenweit kleinsten Automotive-Kommunikations-Controller“ angekündigt. Die Mixed-Signal-MCU-Familie C8051F50x integriert einen Os-zillator, der CAN- und LIN-Netzwerke ohne

32-Message-Puffer und einen Hardware-LIN-2.0-Controller. Ein ebenfalls integrierter 32kanaliger 12-bit-A/D-Wandler arbeitet mit 200 KSamples/s. infoDIRECT www.all-electronics.de

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Die Themen

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Mesago Messe Frankfurt GmbH,Rotebühlstrasse 83-85, 70178 StuttgartTel. 0711 61946-0, Fax 0711 61946-90,E-Mail: [email protected]

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Von der Technologiezur Anwendung

Kraftstoff sparen mit der Lkw-Bremse Knorr-Bremse hat die bewährte PNEUMATIK an entscheidenden Funktionen DURCH ELEKTRONIK ERGÄNZT und so mit der Electronic Air Control 2 (EAC2) eine neue modulare Produktplattform ent-wickelt. Die dadurch geschaffenen Vorteile wie Treibstoffeinsparung, einfache Installation und Inte-gration anderer Systeme lassen Fahrer, Spediteure und Fahrzeughersteller gleichermaßen profitieren.

Bild 1: Im Electronic Air Control 2 (EAC2) hat

Knorr-Bremse die Pneumatik um Elek-

tronik ergänzt und so eine Platt-

formlösung geschaffen.



T äglich passieren tausende Lkws die Passstraßen der Alpen: Ein gewalti-ger Energieaufwand. Bei der Berg-

abfahrt arbeitet der Motor eines Lkws im Schubbetrieb und treibt diverse Verbrau-cher des Fahrzeugs an. Dazu gehört auch der für das Bremssystem notwendige Kompressor, der die erforderliche Druck-luft erzeugt.

Genau hier setzt die Idee der Inge-nieure von Knorr-Bremse, an. Warum sollte man nicht die Schubphasen des Motors ausnutzen, um das pneumatische Bremssystem zu befüllen?

Bisher wird nach dem Kompressor ein Lufttrockner eingesetzt, der die Luft trocknet, den Systemdruck regelt und den Kompressor zwischen Förder- und

über Drucksensoren die Druckwerte wichtiger Kreise des Bremssystems in Echtzeit sowie weitere Informationen vom Fahrzeug über den CAN-Datenbus. So erkennt die Elektronik des EAC eine Schubphase des Motors anhand des aktu-ellen Motordrehmoments, wenn das Fahrzeug gerade rollt und damit unge-nutzte Energie zur Verfügung steht.

Ein entsprechendes Magnetventil wird geöffnet und das Bremssystem wird bis zum maximalen Druck bzw. entspre-chend der Parametereinstellung sogar darüber hinaus befüllt. Während Über-holvorgängen oder Bergauffahrten schal-tet EAC darüber hinaus den Kompressor in Leerlauf und entlastet dadurch den Motor.

Leerlaufphase schaltet. Ein so genanntes Vierkreisschutzventil verteilt die Luft auf die verschiedenen Bremskreise (z.B. Vor-derachs-, Hinterachs- und Anhänger-kreis) und sichert diese bei eventuellem Druckverlust gegeneinander ab.

Ziel der Ingenieure war es, die bisher über mechanische Federventile realisier-ten festen Druckparameter mit Hilfe in-telligenter Elektronik flexibel und an den Bedarf angepasst einzustellen. So fördert der Kompressor nur so viel Luft wie be-nötigt wird, wobei Schubphasen erkannt und genutzt werden.

Die Integration von Lufttrockner, Vier-kreisschutzventil und zusätzlicher Elek-tronik von Knorr-Bremse heißt Electronic Air Control (EAC). Eine Elektronik liest

Im Gegensatz zu konventionellen Sys-temen, die unabhängig von der Fahr-situation agieren, spart das EAC durch die intelligente Regelung Treibstoff. Mes-sungen auf verschiedenen Strecken ha-ben ein Einsparpotential von bis zu meh-reren hundert Litern pro Jahr ergeben.

Knorr-Bremse hat das neue Kapitel in der modernen Bremstechnik bereits im Jahr 2004 mit EAC1 aufgeschlagen. Erst-mals wurde intelligente Elektronik ein-gesetzt, um in Verbindung mit bewährter Pneumatik die Aufbereitung der Luft in der Druckluftbremse zu steuern. Das Sys-tem ist beim französischen Hersteller Re-nault im Einsatz und wurde knapp 200.000 mal verbaut.

Vier Jahre später, im September 2008, bringt Knorr-Bremse im niederbayeri-schen Produktionsstandort Aldersbach nun die optimierte zweite Generation EAC2 in die Serienfertigung. Im Gegen-satz zu EAC1 wurde EAC2 als Plattform-konzept mit hoher Servicefreundlichkeit konsequent umgesetzt. Neue Software-Funktionen wurden zur Steigerung der Energieeinsparung implementiert. Darü-ber hinaus erlaubt das modulare Gehäuse-design die Integration weiterer Systeme, wie z. B. eine elektronische Parkbremse.

Grundfunktion Neben der Bereitstellung von Druckluft ist ein ununterbrochenes, aktives und in-telligentes Druckluftmanagement wäh-rend der Fahrt eine der Hauptaufgaben des EAC2. Wenn die Bremsanlage Luft verbraucht, steuert EAC2 die Nachfül-lung der Luftbehälter. Die von dem Kom-pressor erzeugte Luft wird gemäß einer definierten Befüllreihenfolge auf mehre-re Brems- und Nebenverbraucherkreise verteilt. Bei der Befüllung sind die Kreise gegeneinander durch Überström-/Rück-schlagventile und gegen Überschreitung der Maximaldrücke durch Überdruck-ventile gesichert. Die benötigten unter-schiedlichen Druckniveaus werden durch pneumatische Druckbegrenzer ge-regelt. Aufgrund des intelligenten Steue-rungskonzepts kann im Fahrzeug ein bis-her benötigter großer Luftbehälter für den Anhänger/Feststellbremse komplett entfallen.

Plattformkonzept Während EAC1 im Jahr 2004 noch ein sehr speziell auf den Kunden Renault ausgerichtetes System war, ist das aktuel-le EAC2 eine Plattformentwicklung. Wo früher verschiedene pneumatische Pro-dukte kombiniert werden mussten, er-laubt das flexible Konzept heute die Dar-stellung zahlreicher Varianten in einem

Gehäuse. Mit relativ wenig Aufwand kann das System so an die jeweiligen An-forderungen des Fahrzeugherstellers an-gepasst werden. Spezifische Einstellwerte werden als Software-Parameter am Ban-dende programmiert. Damit können die Hersteller ihre Fahrzeuge mit weniger Systemkomponenten produzieren und die Vormontage verschlanken. Kurzum: Sie können die ganze Fahrzeugpalette mit einem standardisierten mecha-nischen, pneumatischen und elektro-nischen Interface ausstatten. Das lässt den Logistikaufwand für dieses Produkt erheblich sinken.

Die Sensoren, Magnetventile und der Prozessor werden in anderen Produkt-familien von Knorr-Bremse erfolgreich eingesetzt und weiterentwickelt.

Service-Konzept Bei Bedarf können einzelne Module oder Komponenten problemlos erneuert wer-den, da die Module mit robusten Schnitt-stellen ausgestattet sind, die eine separa-te Tauschbarkeit in der Werkstatt ge-währleisten. Im Falle eines Defekts muss nicht das gesamte EAC2 ausgetauscht werden, sondern beispielsweise lediglich die Elektronik.

Software- und Diagnosefunktionen Das Herzstück von EAC2 ist die intelligen-te Software. Sie wird durch EAC2-Druck-sensoren mit den nötigen Informationen versorgt und steuert über Magnetventile die genaue Verteilung der Druckluft in-nerhalb der Bremse. Durch die Verwen-dung externer Fahrzeug-Systeminforma-tionen über den CAN-Bus z. B. aus der Motorelektronik ist die optimale Rege-lung des Systems in jeder Fahrsituation möglich. Der Fahrer bemerkt im Regelfall die Unterstützung durch EAC2 nicht. Bei Bedarf ermöglicht eine Onboard-Diagnose die Angabe des genauen Bremssystemsta-


Bild 2: EAC2 – eingebaut in einem Versuchs-fahrzeug

Alle

Bild

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norr-

Brem

se

tus’, und im Fehlerfall wird eine präzise Fehlermeldung angezeigt.

Nutznießer sind aber nicht nur die Fahrer; auch der Fuhrparkbetreiber pro-fitiert von dem intelligenten System: Die Offboard-Diagnose ermöglicht es, die Werkstattaufenthalte nicht nur zu mini-mieren sondern auch wesentlich zu ver-kürzen.

Darüber hinaus stellt EAC2 im Hinter-grund eine ganze Reihe unterstützender Funktionen bereit. Neben der schon er-wähnten Energieeinsparfunktionen (Overrun Function) sorgt das ESH (Engi-ne Start Help) dafür, dass der Kompressor beim Start des Motors nicht zugeschaltet ist, während das CPE (Compressor Pipe Exhaust) bei extrem kalten Temperatu-ren das Einfrieren verhindert und die CMP (Cartridge Maintenance Prediction) präzise und zuverlässig den Patronenver-schleiß berechnet.

Modularität und Integration EAC2 eignet sich auch zur Integration und Steuerung weiterer Systeme. In den modularen Gehäuseaufbau können z. B. eine elektronische Parkbremse oder eine elektronische Niveauregulierung der Luftfederung integriert werden. Bisher wurde die Parkbremse pneumatisch rea-lisiert, wobei die Bedienung über einen technisch aufwändigen Hebel in der Fah-rerkabine erfolgte. Mit der elektro-nischen Parkbremse wird dieser durch ei-nen einfachen Schalter und elektrische Kabel ersetzt, was wiederum ein neues Kabinendesign mit Platzeinsparungen er-möglicht. Außerdem entfällt pneumati-scher Installationsaufwand, und zusätz-lich können elektronische Sicherheits-funktionen implementiert werden.

Ein weiteres Integrationspotential ist die Steuerung der Kompressorkupplung. Diese trennt oder verbindet bei Bedarf den Kompressor vom Motor, was eine signifikante Energieeinsparung darstellt und in den nächsten Jahren in den Last-fahrzeugen sicherlich Einzug hält. Da EAC2 den Druckbedarf regelt, kann durch direkte Steuerung der Kupplung ein Optimum zwischen Energieeinspa-rung und Kupplungslebensdauer er-reicht werden.

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Michael Groß arbeitet bei Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH in München.


Automatisierte HiL-Tests für Lkws

Im Rahmen eines drei Monate dauernden Pilotprojekts zwischen ETAS, MAN und dem System-integrator ServiceXpert wurden die Hardware-in-the-Loop-Prüfstände des Systemtests von MAN auf den neuesten Stand der Testautomatisierung gebracht. Damit kann der Lkw-Hersteller jetzt die WECHSELWIRKUNGEN VERSCHIEDENER STEUERGERÄTE in einem komplexen Steuergeräte-netzwerk ANALYSIEREN. Dazu können Messgrößen aus verschiedenen Steuergeräten, von ver-schiedenen CAN-Bussen und vom Modell zeitsynchron gemessen, dargestellt und automatisiert bewertet werden.

S chon bisher hat MAN an den HiL-Prüfständen Lab Truck I und Lab Truck II in Kombination mit LAB-

CAR-AUTOMATION V1.5 funktionale Tests im Steuergeräteverbund bestehend aus sieben Kernsteuergeräten des An-triebsstrangs automatisiert durchgeführt. Die anspruchsvollen Tests der Wechsel-wirkung der Komponenten, die MAN in Zukunft durchführen wird, konnten je-doch mit der bisherigen Konfiguration nicht mehr mit vertretbarem Aufwand dargestellt werden.

Tool-Auswahl MAN sondierte intensiv den Markt und bewertete die Tool-Lösungen von ins-gesamt neun Anbietern. Nach eingehen-der Analyse entschied sich MAN erneut für die ETAS-Lösung: die neue Version 3.1 der Testautomatisierung LABCAR-AUTOMATION, welche für MAN um spezifische Schnittstellen erweitert wer-den musste. Ein wesentlicher Grund für diese Entscheidung war die zukunftswei-sende Architektur, wobei sich die Testfäl-le abstrakt sowie unabhängig von den

später tatsächlich verwendeten Soft- ware- und Hard-ware-Tools pro-grammieren lassen.

Soll der Test auf einem Prüf-stand anderen Typs durch-geführt werden,

Bild1: Steuergeräte-Verbundprüfstand Lab Truck I


muss in der Prüfstandkonfiguration le-diglich der entsprechende Tool-Adapter konfiguriert werden, den ETAS auch für Konkurrenzprodukte anbietet. Die Test-fälle selbst bleiben bei der Hardware-Adaption unverändert. Für Inhouse-Lö-sungen kann der Anwender den Tool-Adapter selbst schreiben. Die Beschrei-bung, die ETAS zur Verfügung stellt, hilft ihm dabei. Ein weiterer Vorteil der Lö-sung ist die umfassende Parametrierbar-keit der Testfälle. Sobald ein Testfall defi-niert ist (logischer Testfall), können da-raus durch spezifische Parametrierung beliebig viele konkrete Testfälle ent-wickelt werden.

Das System gestaltet sich durch geeig-nete Schnittstellen als sehr offen. Es kann mit vielen Hardware- und Software-Tools von Drittanbietern kombiniert wer-den. Grundsätzlich lässt sich LABCAR-AUTOMATION V3.1 unter Verwendung von .NET-basierten Programmierspra-


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Innovative Security-Lösungen für die Automobilindustrie

dass Testfälle durch Aneinanderreihung und anschließende Parametrierung der Funktionsbausteine entstehen. Mit Hilfe eines Testfall-Generators wird die XML-Spezifikation in einen ablauffähigen C#-Code gewandelt.

MAN entwickelt und implementiert mit der neuen HiL-Testautomatisierung derzeit mehrere hundert funktionale Regressions-Testfälle – hauptsächlich in den Bereichen Antriebsstrang und Be-leuchtung, wobei der Fokus auf Steuer-geräte-übergreifenden Software-Funk-tionen liegt. Die Zusammenarbeit von MAN als Anwender mit klar definierten Anforderungen, ETAS als Toolhersteller und ServiceXpert als Systemintegrator zeigt exemplarisch, wie innerhalb von kurzer Zeit eine komplexe Automatisie-rungslösung effizient umgesetzt werden kann.

Christian Winkler arbeitet bei der MAN AG, Heiko Sutter bei der ETAS GmbH

chen wie C#, Visual Basic oder Python er-weitern. Von großer Bedeutung für MAN war die Erfüllung der Anforderung, dass interne Steuergerätegrößen, Größen ver-schiedener CAN-Busse sowie Größen des Simulationsmodells zeitsynchron auf-gezeichnet und in einem gemeinsamen Diagramm im Testreport dargestellt wer-den können. Eine automatisierte Offline-Bewertung der aufgezeichneten Mess-größen ist für die Ermittlung des Test-ergebnisses essentiell.

Optimierung Die speziell auf MAN zugeschnittenen Erweiterungen der Automatisierungs-lösung wurden parallel zur eigentlichen Produktentwicklung von LABCAR-AU-TOMATION V3.1 erarbeitet. Schon im Vorfeld stimmten sich MAN und ETAS in-tensiv ab, um die Tool-Eigenschaften mit dem Funktionsumfang der neuen Test-automatisierung in Einklang zu bringen. Auf diese Weise konnten einerseits MAN-Anforderungen in die Entwicklung des Standardprodukts LABCAR-AUTO-MATION V3.1 einfließen; andererseits wurde der Zusatzaufwand für die Ent-wicklung von MAN-spezifischen Funk-tionen transparent.

Spezifische Funktionen wurden in en-ger Abstimmung mit MAN von ETAS ge-meinsam mit dem Systemintegrator ServiceXpert entwickelt. So wurden etwa zwei Werkzeuge von Drittanbietern, mit denen die Einträge der Steuergeräte-Di-agnosespeicher ausgelesen und aus-gewertet werden, sowie eine bereits be-stehende CAN-Manipulation in die Test-automatisierung integriert. Dabei setzte der Systemintegrator ServiceXpert die MAN-Anforderungen mit Hilfe der .NET-basierten Programmiersprache C# um. Die Lab Truck-Hardware wurde lediglich um zwei ES590-Schnittstellenmodule er-weitert, um die Erfassung von CAN-Sig-nalen zu verbessern. Insgesamt konnten ETAS und ServiceXpert während des Pi-lotprojekts bereits 94% der Lastenheft-vorgaben von MAN erfolgreich umset-zen.

ETAS übernahm bei diesem Pilotpro-jekt den Großteil der Management- und Koordinierungsaufgaben und stellte den Know-how-Transfer zwischen dem Ent-wicklungsteam von LABCAR-AUTO-MATION V3.1 und ServiceXpert sicher, damit der Systemintegrator seine Pro-grammieraufgaben immer auf dem neu-esten Produktstand abwickeln konnte. Umgekehrt fanden Anforderungen von MAN ihren Weg in das Produkt, welche auch für andere ETAS-Kunden von Vor-

teil sein werden. Nicht zuletzt konnte durch die praktischen Erfahrungen der ServiceXpert-Mitarbeiter in einer frühen Phase der Entwicklung von LABCAR-AUTOMATION V3.1 die Bedienfreund-lichkeit nochmals verbessert werden.

Praxiseinsatz Um eine hohe Wiederverwendbarkeit der Testfälle zu erreichen, hat MAN eine Funktionsbibliothek bestehend aus der-zeit etwa 70 Funktionsbausteinen aufge-baut. Die mitunter sehr komplexen Test-fälle werden durch Kombination dieser Funktionsbausteine erstellt, wobei sich die Bausteine bei Bedarf an neue Anfor-derungen anpassen lassen, sodass Ände-rungen dann oft nur an einer beschränk-ten Anzahl von Funktionsbausteinen und nur zu einem geringen Maße an den Testfällen selbst notwendig sind. Ein wei-terer Vorteil dieses Konzepts ist, dass Test-fälle aufgrund der Verwendung von gut getesteten und bewährten Bausteinen vergleichsweise schnell implementiert werden können.

Die Testfälle selbst werden bei MAN in einer XML-Autorenumgebung spezifi-ziert. Die einzel-nen Funktions-bausteine und deren Parameter stehen in der XML-Autoren-umgebung als „Vorlagen“ zur Verfügung, so-

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Bild 2: LABCAR-AUTOMATION sichert die Wiederverwendbarkeit der Testfälle



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Schutz von Codier- und Programmierdaten im Fahrzeug

AUTOMOBIL-ELEKTRONIK: Vor einem Jahr hatten Sie einen Genera-tionswechsel in der Geschäftsführung. Herr Rinschede, wie positio-niert sich Ihr Unternehmen heute, und wie stellen Sie sich gemein-sam mit dem neuen Team auf künftige Herausforderungen ein? Wir setzen auf Bewährtes und stellen die Segel in den frischen Wind unserer Branche. Heute beliefern wir die Automobil-industrie mit Produkten für das Motormanagement, Positions-

Keine Chance für Eintagsfliegen Die AB Elektronik GmbH entwickelt und produziert am Standort Werne mit etwa 850 Mitarbeitern SENSOREN UND MECHATRONISCHE SYSTEME. AUTOMOBIL-ELEKTRONIK erkundigte sich bei Ge-schäftsführer Thomas Rinschede sowie bei Thomas Reul, dem technischen Leiter in Werne, nach den Plänen des Unternehmens im Bereich der Nutzfahrzeuge.

Exklusiv-Interview mit Thomas Rinschede und Thomas Reul von AB Elektronik



Innovation hat in aller Regel auch Tradition. Eintagsfliegen mit fixen Ideen haben bei den Ansprüchen der Branche auf Dauer keine Chance. Thomas Rinschede, Geschäftsführer von AB Elektronik an den Standorten Werne und Klingenberg

sensoren zur Erfassung der dyna-mischen Messwerte zur Niveauregu-lierung von Chassis und Leuchtwei-te. Einen weiteren Kernbereich bil-den elektromechanische Gaspedale. Erst kürzlich ging eine Variante des aktiven Smart Ped für den asiati-schen Markt in Serie. Mit dieser Lö-sung ist es möglich, über haptische Signale mit dem Fahrer zu kom-munizieren. Unser Marktanteil bei Pedalen beträgt in Europa für PKW 20% und bei Nutzfahrzeugen 50%.

Unsere Branche ist äußerst inno-vationsgesteuert Wir setzen in unse-rer Entwicklung vorrangig auf neue Ideen und die fortwährende Aus-richtung der bestehenden Produkte am Markt. In der Vergangenheit ist es gelungen, im Abstand von 4 bis 5 Jahren neue Technologien für inno-vative Produktideen zu finden und erfolgreich einzusetzen. Dies ist auch für die Zukunft das erklär-te Ziel. In Deutschland sind mehr als 100 Mitarbeiter mit der Produkt- und Prozessentwicklung beschäftigt.

Wir zeichnen uns durch eine flache Hierarchie aus – eben so, wie es für mittelständische Unternehmen charakteristisch ist. So können wir ein hohes Maß an Professionalität mit der nötigen Flexibilität verbinden. Als Mitglied der TT electronics plc., einem weltweit operierenden Unternehmen auf dem Elektronik-Sek-tor, stehen uns zudem weltweit Kompetenzzentren und Fer-tigungsstätten zur Verfügung. Nicht nur im Bereich der Emissionen gibt es einiges zu tun. Wie schätzen Sie in diesem Zusammenhang den Markt der Nutzfahr-zeugelektronik ein? Umweltvorgaben, Sicherheitsrichtlinien und eine Vielzahl wei-terer Forderungen können wir nur mit innovativen Produkten erreichen, die teilweise speziell für diese Anforderungen ent-wickelt werden.

ter zu erfassen als dies heute möglich ist. Daran gekoppelt kann auch die Steuerung des Motormanagements erheblich verbes-sert und Kraftstoff gespart werden. Innovation hat in aller Regel auch Tradition. Eintagsfliegen mit fixen Ideen haben bei den Ansprüchen der Branche auf Dauer keine Chance. Welche Lösungen bieten Sie bereits heute für die Nutzfahrzeug-industrie an? Für den Chassisbereich bieten wir Niveausensoren an, die schnell und präzise jede Positionen an das jeweilige Steuergerät melden. Die Bauform und Auslegung ist eigens auf die robusten Anforderungen im Truck-Bereich ausgelegt. Mit diesen Senso-ren lassen sich nicht nur schnell wechselnde Niveaus in dyna-mischen Fahrsituationen erfassen, sondern es besteht auch die Möglichkeit, Ladehöhen oder Niveauunterschiede von Zug-maschine und Auflieger exakt zu ermitteln.

Neben der bewährten Hall-Technologie greifen wir heute verstärkt auf die Autopad-Technologie zurück. Diese berüh-

Die aktuelle CO2-Diskussion zeigt klar den Weg, auf den sich die Zuliefererindustrie zu begeben hat. Wir sind gefordert, Sensorik und Aktuatorik zu entwickeln, die auf alternative Antriebe wie Hybrid bzw. Brennstoffzellen in Nutzfahrzeugen ausgelegt ist.

In naher Zukunft wird das Thema elektronische Lenkungen und Getriebesteuerung an Bedeutung gewinnen. Mit innovati-ven Sensorlösungen ist es möglich, Messwerte wesentlich exak-

rungslose Induktivtechnologie erweist sich als äußerst flexibel und robust. Beide Lösungen sind z. B. zur Ermittlung des Bremsverschleißes an Trommel- und Scheibenbremsen im LKW-Einsatz. Mit der permanenten Erfassung der Belagstärke im Bremssattel lässt sich der Bremsdruck für jedes einzelne Rad optimal einstellen.

Durch die gleichmäßige Abnutzung der Bremsbeläge wird die Verschleißgrenze für alle Räder gleichzeitig erreicht. Somit kann die Instandsetzung bei einem einzigen Werkstattaufent-halt erfolgen, was wiederum die Verfügbarkeit des jeweiligen


Es gibt viele Lösungen, die langsam, schwer und teuer sind. Wir sind zum Beispiel bei Autopad heute in der Lage, auf zwei Leiterplatten das unter-zubringen, was für die schnelle und exakte Ermittlung der Position nötig ist. Thomas Reul, technischer Leiter von AB Elektronik am Standort Werne

tern ablösen. Autopad kann mit seinen durchgehenden Reso-nanzkreisen auf der Leiterplatte, die vom Layout flexibel auf die Größe des jeweiligen Tanks angepasst werden können, wesent-lich genauere Messergebnisse liefern, als wir sie von heutigen Systemen kennen. Eine Reihe von Zusatzfunktionen, zu denen ich mich heute nicht näher äußern möchte, stehen damit eben-falls zur Verfügung.

Potenzial für die Zukunft sehen wir auch im Bereich der Gangerkennung. Basis für ein kostengünstiges System ist die Triaxial-Hall-Technologie. Die Erkennung aller Schaltpositio-nen ist mit nur einem Sensor möglich. Eine speziell für dieses System ausgelegte Mechanik garantiert nicht nur beste Perfor-mance sondern auch eine deutliche Ersparnis gegenüber den heutigen Systemen, die häufig mit mehreren Schaltern bestückt sind. Abschließend die Frage an Sie beide: Derzeit laufen bei Ihnen die Vorbereitungen für die IAA Nutzfahrzeuge. Die Betonung liegt da-bei auf dem Wort „International“. Welche Ziele verfolgen Sie im Hinblick auf eine weitere Globalisierung dieses Marktes? Wir haben ein gutes Potenzial für weiteres Wachstum, und von Deutschland aus können wir global agieren. Derzeit arbeiten wir am Ausbau unserer Präsenz in Osteuropa. Im NAFTA-Be-reich entsteht ein neuer Standort. Wenn alles vorangeht, laufen dort Anfang 2009 die ersten Produkte vom Band. Das Interview führte Alfred Vollmer, Redakteur der AUTOMOBIL-ELEKTRONIK.

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Fahrzeuges erhöht und zur effizien-teren Nutzung beiträgt.

Pedal-Applikationen im Nutz-fahrzeug beliefert AB mit speziellen Lösungen in stehender und hängen-der Bauform Ein Baukastenprinzip ist die Basis für aktuelle Konstruktio-nen. AB-Pedale zeichnen sich durch ihre Robustheit aus. Wenige Bautei-le sorgen für geringes Gewicht. Eine End-of-Line-Programmierung gleicht mechanische Toleranzen im System aus und verbessert die Per-formance der Ausgangssignale. Die-se Pedale können ohne weitere Pro-grammierung direkt im Fahrzeug verbaut werden. Für den Nutzfahr-zeugbereich ist es ebenso möglich, unsere Positionssensoren als ’Add-on’ für bestehende Kupplungs- oder Gaspedale einzusetzen.

Druck- und Hochtemperatursen-soren aus Klingenberg erfassen die Messgrößen während des Verbrennungsvorgangs unter ande-rem auch im Dieselpartikelfilter. Ziel ist es, den Temperatur-messbereich von bislang +850 °C mittelfristig auf +1.100 °C zu erhöhen und das Applikationsportfolio damit erheblich zu er-weitern.

Verglichen mit bestehenden Systemen sind AB-Drucksenso-ren mit passivem Druckelement wesentlich robuster gegenüber unterschiedlichen Medien wie Öl, Kühlflüssigkeit etc. Die neus-te Produktgeneration für Retarder erfüllt höchste Ansprüche hinsichtlich Genauigkeit und Ansprechzeit für Temperatur- und Druckermittlung; die Motorbremskraft kann somit optimal ge-steuert werden.

Wir stehen somit bereits heute in engem Schulterschluss mit den Nutzfahrzeugherstellern. Für künftige Entwicklungen wol-len wir diese Zusammenarbeit noch verstärken. Herr Reul, wie sehen Sie als technischer Leiter der AB Elektronik das Potenzial für zukünftige Produktentwicklungen für die Nutzfahr-zeugindustrie? In der Zukunft werden wir dieses Thema ganz eindeutig weiter vorantreiben. Jüngste Ereignisse auf unseren Straßen lassen keinen Zweifel daran, dass speziell die Themen Fahrerassistenz sowie auch Umwelt- und Ressourcen-Schonung die Herausfor-derung an die Entwicklungen der nächsten Sensorgenerationen maßgeblich beeinflussen wird. Die Zeiten, in denen man zu-nächst für die Automobilindustrie entwickelte, Dichtung und Stecker verstärkte und dann auf den Nutzfahrzeugmarkt brach-te, sind lange vorbei. Dieser Bereich fordert individuelle und an-spruchsvolle Lösungen um künftigen Forderungen gerecht zu werden. Wir konzentrieren uns zum Beispiel auf das Thema integrierte Systeme für die Niveauermittlung der Luftfederung. In enger

Abstimmung mit den Systemlieferanten laufen hierzu Unter-suchungen. Auch hier ist ein hochwertiger Standard gefragt, der sich auch in ähnlichen Bauformen problemlos einsetzen lässt.

Es gibt viele Lösungen, die langsam, schwer und teuer sind. Wir sind heute in der Lage, auf zwei Leiterplatten das unter-zubringen, was für die schnelle und exakte Ermittlung der Posi-tion nötig ist. Aktiv arbeiten wir auch an einem Sensorkonzept für die Füll-standsermittlung in AdBlue und Dieselkraftstoff. Dieses soll die aktuell eingesetzten Systeme mit einer Vielzahl an Reedschal-


J unshi Yamaguchi kommt gleich zur Sache: „NEC Electronics hat aggressi-ve Pläne. Wir haben das Ziel, im Jahr

2010 die Nummer 1 bei den Automotive-Mikrocontrollern zu sein.“ Derzeit ist NEC nach Freescale und Renesas noch die Nummer 3, so dass sich die Frage stellt, wie dieses Ziel erreicht werden soll. „Zumindest 2010 werden die Markt-anteile der Top-3 unter den Mikrocon-troller-Lieferanten für das Auto aller-dings sehr eng zusammenliegen“, relati-viert Yamaguchi seine Aussage. „Wir ha-ben bereits vor drei bis vier Jahren unse-re Aktivitäten im Automotive-Bereich verstärkt, weil wir wissen, dass es in die-ser Branche bis zu 5 Jahre dauert, die ent-sprechenden Design-Ins und die Qualifi-kations-Freigaben zu bekommen.“

AUTOMOBIL-ELEKTRONIK unterhielt sich auf dem IEF (siehe Kasten) mit JJ (Junshi) Yamaguchi, Executive Vice President and Member of the Board bei der NEC Electronics Corporation, und Rob Green, President von NEC Electronics Europe, über die ehrgeizigen PLÄNE DES UNTERNEHMENS im Automobil-Bereich, AUTOSAR sowie neue Geschäftsmodelle.

Auf Grund der sehr guten Ergebnisse, die NEC Electronics mit führenden Kun-den der japanischen Automobilindustrie erzielt hat, sieht sich NEC in einer rund-um guten Position: „Wir haben sehr enge Beziehungen zu OEMs und Tier-1s auf-gebaut und ein Zero-Defect-Konzept etabliert, bei dem es nur zu minimalen Ausfällen kommt. Dieses Konzept deh-nen wir auf Europa, Amerika etc. aus. Vor allem in Europa gewinnen wir daher immer mehr Design-Ins, so dass wir sehr zuversichtlich sind, auch wirklich die Nummer 1 unter den MCU-Lieferanten zu werden.“

Stets zwei Fabs Ein weiterer wesentlicher Faktor ist das Zwei-Fab-Konzept für die Automobil-industrie. NEC Electronics fertigt nämlich sämtliche Automotive-Mikrocontroller parallel in zwei Chipfabriken: eine in Ro-seville/Kalifornien und eine in Kyushu/Japan. Wenn es wirklich einmal zu Pro-duktionsausfällen in einer Fab käme, dann stünde immer noch die zweite Fab zur Verfügung, so dass die Versorgung ge-währleistet sei. Analog dazu könne die Montage sowohl in Japan als auch in Sin-gapur erfolgen.

Design-Center in Düsseldorf Als wesentlichen Trumpf in Europa sieht JJ Yamaguchi das Design-Center in Düs-seldorf, in dem NEC Electronics auch (Automotive-)Mikrocontroller ent-wickelt. „Außerdem haben wir eine eige-ne Qualitätsabteilung in unserer Europa-Zentrale in Düsseldorf. Wenn es wirklich einmal zu einem Ausfall kommen sollte, dann sind wir bestens gerüstet, und unser Team in Deutschland kann direkt mit der Fehleranalyse beginnen, weil wir das Bauteil nicht erst nach Japan schicken müssen. Dazu haben wir in Düsseldorf viel Geld investiert – beispielsweise in ein Rasterelektronenmikroskop. Gleichzeitig erhalten wir über die Qualitätsabteilung auch wieder Rückmeldungen, die für un-

„Wir erzielen 50 bis 60% unseres europäischen Umsatzes im Bereich Automotive.“ JJ Yamaguchi

MANAGEMENT


In zwei Jahren die Nummer 1 sein

NEC investiert massiv in Software, „um so die notwendigen Interopera- bilitäts- und Gewährleis-tungsaspekte zu erfüllen“. Rob Green

ser lokales Design-Center und das Test-Center wichtig sind.“

Europa hat für NEC einen besonders hohen Stellenwert. JJ Yamaguchi: „Wir erzielen 50 bis 60% unseres europäi-schen Umsatzes im Bereich Automotive. Anders ausgedrückt heißt das, dass wir 20% unseres Automotive-Umsatzes in Europa, 65% in Japan und 10% in Ame-rika erzielen.“

AUTOSAR „Heutzutage scheinen Japan und Europa die Innovationsführer bei der Auto-mobilelektronik zu sein“, ergänzt Rob Green, President von NEC Electronics Europe. „Aus diesem Grund hat Europa eine starke Position. AUTOSAR ist da ein typisches Beispiel, denn es startete als eu-ropäische Initiative, ist aber jetzt weltweit

stark zu sein; es ist vielmehr ein Teil un-serer langfristigen Planung. Wir wollen diese Unterstützung langfristig bieten – Das ist die wahre Stärke des IDM-Mo-dells.“

ein Thema. NEC Electronics ist ein Premi-um Member bei AUTOSAR, und das be-deutet, dass wir unsere Kunden sowohl mit Hardware als auch mit zertifizierten Software-Lösungen unterstützen, so dass sie in die Lage versetzt werden, ihre Komplettlösungen zu bauen.“

Da die Halbleiterhersteller einerseits mehr unterstützende Software liefern müssen, weil die Software in immer stärkerem Maße zum differenzierenden Faktor wird, besteht jetzt Bedarf für ein neues Geschäftsmodell. „Wir entwickeln derzeit Modelle, welche die Aspekte Ge-währleistung und Bezahlung auf der Software-Seite mit einbeziehen“, erklärt Rob Green. „Vor allem im Bereich AU-TOSAR müssen Hard- und Software exakt aufeinander abgestimmt sein. Aus diesem Grund investieren wir massiv in die Software, um so die notwendigen In-teroperabilitäts- und Gewährleistungs-aspekte zu erfüllen. Die Kunden sparen so bares Geld, weil diese Software-Platt-form zertifiziert ist. Neben dem reinen Geschäftsmodell für den Verkauf arbei-ten wir auch an einem Modell im Be-reich der Wartung, denn schließlich sind wir über die gesamte Lebensdauer der Hardware hinweg für den Software-Support verantwortlich – und das ist im Auto nun einmal ein ziemlich langer Zeitraum.“


Das International Electronics Forum bot bei über 40 °C im Schatten die Möglichkeit zu einem Gedankenaustausch auf halbem Weg zwischen Japan und Deutschland: JJ Yamaguchi (Executi-ve Vice President and Member of the Board der NEC Electronics Corporation, links), AUTO-MOBIL-ELEKTRONIK-Redakteur Alfred Vollmer und Rob Green, President der NEC Electronics Europe GmbH (rechts). Alle Fotos: Alfred Vollmer

infoDIRECT www.all-electronics.de Link zu NEC Electronics: 399AEL0408

Digitaltechnik mit Focus Automotive

Auf dem International Electronics Forum (IEF), das von dem Marktforschungs-unternehmen Future Horizons in diesem Jahr in Dubai veranstaltet wurde, hielt JJ Yamaguchi die Eröffnungsrede der technischen Vorträge mit dem Titel „Ge-genwart und Zukunft der Digitaltech-nologie“. Darin beschreibt er eine „auf-kommende Ära des Ubiquitous Compu-ting“ (etwa: allgegenwärtige Compute-risierung), in einer Gesellschaft, in der Computer für jedermann überall und je-derzeit zugängig sind – und zwar in den drei Kernbereichen Mobilkommunikati-on, Home/Office und Automotive. Dabei räumte er der Automobil-Elektro-nik einen besonders breiten Raum ein. Er stellte fest, dass die Verkaufszahlen von Hybridfahrzeugen in den USA immer dann in die Höhe schossen, wenn die

Benzinpreise neue Rekordhöhen er-reichten (siehe Grafik). Da in einem Hybridfahrzeug viermal so viele Halbleiter vorhanden seien als in ei-nem Fahrzeug mit reinem Verbren-nungsmotor sei dies ein hochinteres-santes Geschäft, zumal wir „in Zu-kunft viele Hybridautos sehen wer-den: vom Low-Cost- bis zum High-End-Segment“. Eine weitere Herausforderung sind für ihn die „Low-Priced Cars“ vom Dacia Logan über den VW Fox und den Chevy QQ bis zum Tata Nano. Die Fertigung der passenden Halb-leiter für diese Low-Cost-Cars sieht er als große Herausforderung. Au-ßerdem seien für Technologien wie Flex-Ray spezielle Automotive-ASSPs erforder-lich.

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Diese langen Produktlebenszyklen passen nach Angaben von JJ Yamaguchi allerdings gut in das IDM-Modell (Inte-grated Device Manufacturer) von NEC Electronics: „Wir planen langfristig. Die Zeithorizonte der Automobilindustrie passen sehr gut zu unserer strategischen Planung. Außerdem ist es ja für uns nichts Neues, im Automobilbereich

Die Unternehmensberatung BeOne hat ihre Vorgehensweise im PROJEKT- UND RISIKOMANAGE-MENT in eine Methode überführt. Die Anwendung dieser strukturierten, „BeOne Smart Pointer Approach“ (BeOne SPA) genannten Methode soll das sichere Erkennen von Projektrisiken, die Auf-nahme notwendiger Maßnahmen in den Projektplan sowie die effiziente Steuerung der Ressourcen gewährleisten. Aus diesem Grund kam die Methode z. B. bereits mehrfach in Elektronik-Entwick-lungsprojekten bei der Porsche AG zum Einsatz.

Stressfreies Projektmanagement

D er besondere Nutzen von BeOne SPA liegt in der direkten Fokussie-rung auf kritische projektspezi-

fische Arbeitsergebnisse sowie auf der be-tonten Integration des Risikomanage-ments in das Projektmanagement. So er-reicht sie, dass vorhandene Ressourcen im Projekt genau dort eingesetzt werden wo der dringendste Bedarf ist, so dass die Effektivität der für das Risikomanage-ment eingesetzten Ressourcen ansteigt.

Die Bezeichnung „Smart Pointer Ap-proach“ leitet sich aus der durch die Me-thode gewährleisteten proaktiven Pro-jekt- und Risikosteuerung ab, bei der eine intelligente Auswahl der kritischen Pro-jektergebnisse (primäre Zeiger / Primary Pointer) getroffen wird. Hieraus werden Auslösezeitpunkte (sekundäre Zeiger / Secondary Pointer) für risikogesteuerte Maßnahmen abgeleitet.

Kontext Innovationsdruck, zunehmende Kom-plexität oder Kostensenkung und ver-kürzte Entwicklungszeiten führen unab-hängig vom Projektumfeld dazu, dass Projekte in zunehmend engerem Rah-men durchgeführt werden. Somit sind nicht mehr alle Ereignisse während der Projektdauer vollständig durchplanbar. Daher ist bereits beim Projektstart be-kannt, dass es auf dem Weg zum Ziel teil-weise erhebliche Risiken gibt.

Um den Projekterfolg trotzdem nicht zu gefährden, gewinnt effektives Risiko-management zunehmend an Bedeutung. In vielen Produkt- und Software-Ent-wicklungsprojekten findet das Risikoma-nagement oft ad hoc statt und die erarbei-teten Ergebnisse (quantifizierte Risiken und Maßnahmen) erreichen selten alle Projektbetroffenen. Die Integration von

Risikomanagement und Projektverfol-gung wie im BeOne SPA stellt den not-wendigen Informationsfluss für alle Pro-jektbeteiligten sicher.

Methode Die hier beschriebene Vorgehensweise besteht aus fünf Schritten: � Analyse der geforderten Projekt ergeb-

nisse, um daraus primäre Zeiger zu de-finieren

� Analyse der primären Zeiger, um prio-risierte Risiken zu vereinbaren

� Definition von Maßnahmen � Terminierung der Maßnahmen, um da-

raus die sekundären Zeiger zu definieren � Verfolgung risikobezogener Aktivitäten.

Ermittlung der primären Zeiger Voraussetzung für den ersten Schritt mit BeOne SPA ist eine dokumentierte Ver-

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Die Beone-SPA-Methode geht in fünf Schritten vor. Zwei dieser Schritte dienen der Analyse, je einer der Definition und Terminierung von Maßnahmen und einer der Verfolgung der entsprechenden Aktivitäten

einbarung über das, was im Projekt erar-beitet werden soll und welche Mittel bzw. Ressourcen dafür zur Verfügung gestellt werden.

Ausgehend von den geforderten Er-gebnissen und dem Zeitpunkt, zu dem diese geliefert werden sollen, werden pri-märe Zeiger (eine Sammlung von Ergeb-nissen zu einem Zeitpunkt) ermittelt. Da-bei definieren die Projektverantwort-lichen diese Zeiger hinsichtlich ihrer Kri-tikalität.

Die Anzahl der primären Zeiger kann nur so groß gewählt werden, dass die ent-sprechende Analyse auch mit der verfüg-baren Kapazität durchgeführt werden kann. Auf dieser Weise wird auch trans-parent, welcher Aufwand zur Analyse der Risiken und deren Eindämmung not-wendig ist.

Analyse der primären Zeiger Als Ausgangspunkt nimmt die „BeOne SPA“-Methode die geforderten Projekt-Ergebnisse aus den primären Zeigern. Um diese Ergebnisse liefern zu können, müssen (implizite) Voraussetzungen vom Projekt-Umfeld gegeben sein sowie Er-gebnisse und Vorgehensweisen im Pro-jektteam erarbeitet werden. Fehlen die-se, liegen Risiken vor.

Mittels einer Checkliste, die Risiken aus vergangenen Projekten enthält, wird der Benutzer zu den tatsächlichen He-rausforderungen im Projekt hingeführt.

Vor allem Risiken, die ihren Ursprung in der Projektorganisation oder in den technischen Details haben und eng mit den projektspezifischen Ergebnissen ver-bunden sind, gehen in die Analyse ein. Das nötige Expertenwissen zur Erken-nung der Risiken ist meist in den Ent-wicklungsprojekten vorhanden.

Nach deren Aufdeckung werden die Risiken priorisiert, um die verfügbare Ka-pazität optimal auf eine Untermenge der Risiken zu konzentrieren. Das erfolgt bei-spielsweise durch die Bewertung der Ein-trittswahrscheinlichkeit und des Scha-densmaßes, die dann zu einer Risikozahl aggregiert werden, welche wiederum die Priorisierung bestimmt.

Der Zeitpunkt, zu dem eine solche Be-wertung erstellt werden kann, hat gro-ßen Einfluss auf die Belastbarkeit der Einschätzung des Risikos sowie auf den Aufwand für die beschlossenen Korrek-turmaßnahmen.

Maßnahmen-Definition Um die ausgewählten Risiken zu verrin-gern, werden Maßnahmen erarbeitet, zu denen auch die Beschreibung der Aktivi-tät, die Zuordnung des verantwortlichen


Projektmitarbeiters sowie die Abschät-zung des Aufwands und der Maßnah-menlaufzeit gehören.

Maßnahmen-Terminierung, sekundäre Zeiger Zunächst gilt es, zwei Zeitpunkte zu iden-tifizieren. Zum einen muss der Zeitpunkt T1 der frühestmöglichen belastbaren Risi-koeinschätzung gewählt werden. Zum anderen ergibt sich aus der Laufzeit der risikoorientierten Maßnahme ein zwei-ter Zeitpunkt T2, zu dem spätestens eine Einschätzung getroffen werden muss, ob das Risiko eintreten wird oder nicht.

Sind die vorgenannten Zeitpunkte ge-funden, wird ein Zeitfenster erkennbar, in der ein sekundärer Zeiger platziert werden kann (z. B. während einer ohnehin dort geplanten Projektteam-Besprechung).

Ergibt sich kein Zeitfenster (T1 liegt nach T2), kann einerseits die Maßnahme überprüft werden (verkürzen der Lauf-zeit der Maßnahme) oder die Aus-sagekraft der Risikoeinschätzung verbes-sert werden (zusätzliche Erprobungen, vorgezogene Prüfungen).

An sekundäre Zeiger werden notwen-dige Schnittstellenergebnisse oder Voraus-setzungen abgefragt. Es bestehen gleich-zeitig noch Handlungsoptionen, um den Projektausgang zu beeinflussen. So wird ein erkennbares Problem präventiv ver-mieden, der Aufwand für anstrengendes „Firefighting“ erheblich reduziert. Diese sekundären Zeiger werden so gewählt, dass Zuverlässigkeit und Kosten in einem optimalen Verhältnis stehen.

Verfolgung von Risiko-Maßnahmen Die sekundären Zeiger werden verein-bart, in den bestehenden Projektplan aufgenommen und im Rahmen der Pro-jektverfolgung überprüft. Auf diese Wei-se ist die Integration von Risikomanage-ment (Überwachung von Risiken und den getroffenen Maßnahmen) und Projektverfolgung sichergestellt.

Überprüfung der primären Zeiger Im Laufe der Projektdurchfüh-rung kommt es vor, dass eine er-neute Priorisierung der Risiken oder auch eine Anpassung der primären Zeiger notwendig

wird. Entsprechend werden dabei die nachfolgenden Schritte revidiert und bei Bedarf aktualisiert oder ergänzt.

Alle oben aufgeführten Aktivitäten er-folgen früh im Rahmen des Projektver-laufs. Dadurch entfalten sie die höchste Effektivität. Ein späterer Einsatz der Me-thode ist möglich, allerdings sind die Handlungsoptionen (potentielle Maßnah-men) dann eingeschränkt, da der optima-le Zeitpunkt für einige sekundäre Zeiger möglicherweise bereits verstrichen ist.

Prozess-Rahmenbedingungen Voraussetzung zur Anwendung der „BeOne SPA“-Methode ist, dass die Pro-jektziele und Meilensteine dokumentiert und vereinbart sind. Von den Projektteil-nehmern wird verlangt, erkannte Risi-ken zentral zu pflegen und zu bewerten, um so einen projektweit gleichen Infor-mationsstand zu sichern.

Bei der Einführung der Methode kommt es zu einer zeitlich begrenzten Lasterhöhung, die im weiteren Verlauf aus folgenden Gründen schnell kompen-siert wird:

So wird die Priorisierung der Risiken vereinbart, wodurch eine erneute Dis-kussion somit erst notwendig wird, wenn neue Ereignisse eintreten. Außerdem sind die Analysezeitpunkte zur näheren Betrachtung eines Risikos bestimmt, so dass auf eine aufwendige Betrachtung an mehreren Zeitpunkten kann verzichtet werden kann. Zu guter letzt wird auch die Vorgehensweise mit allen Beteiligten vereinbart und dokumentiert. Daher tra-gen alle das gleiche Risiko, und die erfor-derlichen Maßnahmen werden nur ein-mal diskutiert.

Praxis bei Porsche Die Porsche AG hat BeOne SPA in ver-schiedenen Elektronik-Entwicklungs-

MANAGEMENT

men sowie deren terminliche Einpla-nung für alle Teilnehmer sichtbar sind, wird kein redundanter Analyse-Auf-wand erbracht.

Besonders die Projektleiter bei Por-sche und bei den Zulieferern werden durch die Integration der Risikoverfol-gung in die Projektverfolgung entlastet – und zwar auch durch die erhöhte Stabili-tät der Projektentscheidungen. Die Vor-gehensweise ist transparent, was zur schnellen Akzeptanz geführt hat.

Wo die Methode früh in Projekte ein-geführt wurde, die Risiken analysiert und die bei Eintreten eines Ereignisses not-wendigen Maßnahmen erarbeitet wur-den, zeigten sich Projektabhängigkeiten über Firmengrenzen hinweg deutlicher. Dadurch konnten die Konsequenzen neuer Risiken schneller eingeschätzt und früher mit angepassten Maßnahmen be-seitigt werden.

Stefaan De Winter arbeitet als Senior Consultant für die BeOne Stuttgart GmbH

Wolfgang Krebs ist Mitglied der Geschäftsleitung der BeOne Group GmbH

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MANAGEMENT

projekten eingesetzt. Besonders weil in der Entwicklung von neuen Fahrzeug-komponenten eine antizipierende Hal-tung bei der Planung unverzichtbar ist, ist dies ein ideales Einsatzgebiet für BeOne SPA. Unter dem Aspekt der hohen Kom-plexität und der Neuheit der Entwicklung wird die Projektplanung durch die dyna-mische Anforderungsentwicklung er-schwert.

Technische Anforderungen der Pro-duktentwicklung sowie Prozesssicherheit in Produktion und Logistik, aber auch die Projektorganisation enthalten jede für sich Risiken, die erst bei entsprechendem Projektfortschritt ausreichend erkennbar und bewertbar sind. Betrachtet wurden unter anderem Risiken in den folgenden Bereichen:

� Schnittstellen zu anderen Bauteilen – sowohl elektronisch als auch mecha-nisch

� Produktvalidierung: erforderliche Tiefe der Erprobungsergebnisse zum jeweili-gen Entwicklungsstand

� Definition der Serienherstellungspro-zesse, Schnittstellen zwischen den Zu-lieferern

� Prozessgestaltung in Logistik und Pro-duktion inklusive der erforderlichen Qualitätssicherung

BeOne SPA hat sich in diesen Entwick-lungsprojekten als geeignet und effizient erwiesen, Projektrisiken zu erkennen, zum richtigen Zeitpunkt zu bewerten und ihnen mit angemessenen Maßnah-men zu begegnen. Weil die aufgedeckten Risiken und die vereinbarten Maßnah-

Prinzipieller Prozessablauf im Rahmen von BeOne SPA

Seriencode-Generator TargetLink jetzt in Version 3.0

bieter-Werkzeugen zusammen mit einem TargetLink-Modell nutzen. Das neue Blockset in TargetLink 3.0 verein-facht das Rapid Control Prototyping von Tar-getLink-Modellen mit dSPACE-Software wie Real-Time Interface (RTI) und ControlDesk und steigert so die Durchgängigkeit im Ent-wicklungsprozess. Außerdem unterstützt TargetLink in der Version 3.0 nun auch die Referenzierung von, was die verteilte Ent-

Mit der neuen Version 3.0 bringt dSPACE den Seriencode-Generator TargetLink jetzt mit einem neu designten Blockset auf den Markt. Das TargetLink-3.0-Blockset ist eine Symbiose aus den Features der bisherigen TargetLink-Blöcke und den Modellierungs-blöcken der Entwicklungsumgebung MATLAB/Simulink/Stateflow von The Math -Works, wobei fünf MATLAB-Releases unterstützt werden. Die Anwender pro-fitieren dadurch von den Vorteilen beider Modellierungswelten: Einerseits erhalten sie die TargetLink-Features wie komforta-ble Blockdialoge, direkte Umschaltung der Simulationsmodi per Mausklick (Mo-del-in-the-Loop, Software-in-the-Loop, Processor-in-the-Loop), ein integriertes Signal-Logging und Plotting sowie Über-lauf-Warnungen. Andererseits können sie zusätzlich eine Fülle von Simulink-Drittan-

wicklung in großen Teams erleichtert. So lassen sich Funktionalitäten flexibel auf mehrere Modelldateien partitionieren, getrennt versionieren und modular bzw. komponentenbasiert entwickeln. Modell-teile können per inkrementeller Code- Generierung getrennt simuliert und ein-zeln implementiert werden. Dadurch wird vor allem der Umgang mit sehr großen Mo-dellen einfacher und effizienter. Als speziel-les Feature bietet TargetLink 3.0 zudem an, Referenzen auf Modelle temporär aufzulö-sen und anschließend wieder herzustellen, um den Anwendern optimalen Komfort bei der Entwicklung von Teilfunktionalitäten zu bieten. infoDIRECT www.all-electronics.de

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Im Weiher 10

69121 Heidelberg

Tel. 0 62 21/489-402

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Interview mit Peter Gresch und Eric Küppers, Tyco Electronics

Nachdem es im Leitungsteam von Tyco Electronics zu personellen Veränderungen gekommen ist, sprach AUTOMOBIL-ELEKTRONIK mit Peter Gresch, Vice President Engineering and Project Management der Global Automotive Division von Tyco Electronics, und Eric Küppers, Vice Pre-sident Global Marketing & Sales der Global Automotive Division von Tyco Electronics, über die STRATEGISCHE AUSRICHTUNG des Unternehmens sowie die AUSWIRKUNGEN DER ANGE-STREBTEN CO2-REDUKTION AUF DAS GESCHÄFT.

AUTOMOBIL-ELEKTRONIK: Welche Änderungen in der strategi-schen Ausrichtung wird es bei Tyco Electronics geben, nachdem Dr. Gromer in den Ruhestand ging? Wo liegen die strategischen Schwerpunkte? E. Küppers: Unser Unternehmen ist historisch gesehen im Ste-ckerbereich groß geworden. In der Vergangenheit handelte es sich dabei auf Grund der Kunden, Spezifikationen und Anforde-rungen um ein sehr regional getriebenes Geschäft. Je globaler unsere Kunden werden, um so globaler agieren auch wir im

Mechatronikbereich. So starten wir die Entwicklung vielleicht in einer Region und fertigen dann aber in drei Regionen wie z. B. Europa, China oder Südostasien.

Im Rahmen der Neustrukturierung hat Tyco Electronics jetzt eine globale Struktur bekommen, bei der Fertigung, Enginee-ring und Sales-Verantwortung stärker ausgerichtet werden, die Profit-and-Loss-Verantwortung aber weiterhin in der entspre-chenden Region angesiedelt sind. Daher ändert sich an der stra-tegischen Ausrichtung in Summe nicht all zu viel, aber wir ver-

Peter Gresch (Mitte), Vice President Engineering and Project Management der Global Automotive Division von Tyco Electronics, und Eric Küppers (rechts), Vice President Global Marketing & Sales der Global Automotive Division von Tyco Electronics, im Gespräch mit Siegfried W. Best, Chef-redakteur der AUTOMOBIL-ELEKTRONIK.

Fokus (Modul-)Integration

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suchen eindeutig, dem Anspruch gerecht zu werden, uns globa-ler aufzustellen. Die Verringerung der Schadstoffbelastung gehört zu den zentralen Themen der nächsten Jahre. Welche Aktivitäten unternimmt Tyco Electronics auf diesem Sektor und welche besonderen Chancen bzw. Risiken ergeben sich dadurch für Ihr Unternehmen? E. Küppers: Wir erwarten auf diesem Sektor zusätzliches Geschäft, das zu den bereits bestehenden Lösungen hinzu kommt, weil so zu sagen ein weiterer Layer hinzu kommt. Daher arbeiten wir auch an der Entwicklung entsprechender Lösungen, wobei wir z. B. für die Start/Stopp-Anwendung, Denoxtronic oder die Abgas-rückführung bereits das Passende im Programm haben.

Besonders interessant wird es für uns, wenn wir innovative Gehäusetechnologien einsetzen, um beispielsweise Sensorik in-nerhalb eines mechatronischen Gebildes zusammenzufassen. Dabei kombinieren wir Sensorik mit passiver Elektronik und dem Packaging sowie dem passenden Steckverbinder. Hier ha-ben wir eine sehr gute Position am Markt.

Ein gutes Beispiel dafür ist die Abgasrückführung, wo wir ei-nen Global oder General Positioning Actuator entwickelt haben, bei dem ein Sensormodul mit einem RC-Glied kombiniert und anschließend zu einem Modul umspritzt wird. Dieses Modul muss an einen bestimmten vordefinierten Platz passen, wobei das nicht immer der Innenraum ist, so dass dieses Modul kom-plett abgedichtet sein muss. Zusammen mit dem dreipoligen Anschluss liefern wir das System dann direkt an den Kunden. P. Gresch: Da diese Systeme so klein wie möglich sein müssen, kombinieren wir mehrere Fertigungsprozesse wie Assemblie-ren, Plating etc., die wir aus dem Steckverbinderbereich schon sehr gut beherrschen, mit unterschiedlichen Materialkombina-tionen wie diversen Kunststoffen und Metallen. Die electronica 2008 geht übrigens ganz genau in diese Richtung, in der wir über viel Fertigungs- und Prozess-Know-how verfügen, um derartige Subsysteme komplett herzustellen. Im Jahr 2009 werden höchstwahrscheinlich viele Hybrid-Fahrzeuge auf den Markt kommen. Hybrid heißt aber auch: Mehr Leistungs-elektronik. Welche Strategie verfolgt Tyco Electronics bei Micro/Mild/Full-Hybriden? E. Küppers: Die eigentliche Leistungselektronik machen wir nicht bei uns im Hause, weil wir ein Elektromechanik-Unter-nehmen sind, aber derzeit laufen bei uns sehr viele Projekte im Hybrid-Bereich. Diese Projekte liegen im Hochvolt/Hochstrom-Bereich und auf dem Sektor Batterietrennung, aber wir erledi-gen auch das Packaging der Leistungselektronik, sind allerdings keine Zulieferer für diese Themen. Generell kann man sagen, dass bei uns in allen drei Hybridbereichen Projekte laufen. P. Gresch: In unserem Kerngeschäft sind wir sicherlich stark ver-treten, und wir suchen zum Kerngeschäft eine zusätzliche Wert-schöpfung, indem wir ein Cable-Assembly oder zum Beispiel ein mechatronisches Modul erstellen. Da bei den Hochspan-nungs-Applikationen meist geshieldete Cable-Assemblys zum Einsatz kommen, nutzen wir unseren ganzheitlichen Ansatz, indem wir dort ebenfalls das Verarbeitungs-Equipment auch für geschirmte Leitungen zur Verfügung stellen können – und das hat nicht jeder am Markt. Wir sehen uns hier ganz gut positio-niert, wobei wir dort die Strategie weiterfahren, wie wir es auch in anderen Bereichen tun. Unser Design-In machen wir beim OEM, aber wir sind Zulieferer zu einem First-Tier-Supplier. Wir werden aber weiterhin Anbieter von Passiv-Bauelementen blei-ben und nicht als Wettbewerber zu den Elektronik-Lieferanten auftreten. E. Küppers: Ich möchte nochmals auf die Hybride zu sprechen kommen. Der Micro-Hybrid, also die Start/Stopp-Applikation, ist schon auf dem Markt. Großflächig sind wir da 2009/2010

infoDIRECT www.all-electronics.de Link zu Tyco Electronics: 351AEL0408

vertreten. Die Systeme kommen großflächig zum Einsatz, so dass wir hier gar nicht mehr von einer Nische sprechen. Der Trend geht sicherlich dahin, dass auch gerade in den USA ver-stärkt versucht wird, in den nächsten Jahren Full-Hybride auf den Markt zu bringen. Wie sieht denn die Nachfrage nach reinen Elektrofahrzeugen aus? Ab wann wollen denn Ihre Kunden erste derartige Serienfahrzeuge auf den Markt bringen? Welche neuen Konzepte sind da gefragt? Wo liegen hierbei die besonderen Herausforderungen im Manage-ment-Bereich? P. Gresch: Ich persönlich bin der Meinung, dass der Hybrid als Zwischenstufe zum Elektrofahrzeug notwendig ist. Ein Elektro-fahrzeug gibt es schon heute in Kleinserie. In den Bereichen Verwaltung, Stadtverkehr etc. könnte man mit der entspre-chenden Förderung noch eine ganze Menge mehr tun. Groß-serienprojekte im Sinne von Automobilherstellern haben wir zumindest in den nächsten Jahren noch nicht auf dem Radar.

In den USA gibt auf dem Supermarkt-Parkplatz ganz in der Nähe zum Eingang Steckdosen zum Aufladen der Elektrofahr-zeuge. So etwas ist doch auch eine Förderung… E. Küppers: Es ist unbestritten, dass ein Elektroauto von der In-frastruktur her mehr Vorteile bietet als eine Brennstoffzelle, die mit Wasserstoff gefüllt werden muss. Immerhin wurde bei den Lithium-Ionen-Batterien der entscheidende Durchbruch er-zielt, um überhaupt ernsthaft über irgendwelche Elektrofahr-zeuge reden zu können.

Wir sehen den Trend, dass die OEMs teilweise dazu tendie-ren, Kooperationen mit Motorradherstellern einzugehen, um die Kompetenz für kleinvolumige Benzinmotoren zu bekom-men, die ja zum Einsatz kommen sollen, um ein Elektrofahr-zeug im Bedarfsfall aufzuladen. Welchen Zeithorizont sehen Sie? Wann verändern sich die Elektro-fahrzeuge vom Spielzeug hin zum richtigen Nutzfahrzeug? E. Küppers: Das ist regional sicher sehr stark unterschiedlich, wo-bei Asien, Nordamerika und Europa jeweils einen anderen zeit-lichen Fokus haben. Ich kann mir gut vorstellen, dass die Hy-bridphase in Nordamerika verkürzt wird und die Elektrofahr-zeuge schneller auf den Markt kommen, während in Asien viel-leicht die Hybridphase länger andauert. Für Europa kann ich gar nichts Konkretes sagen. P. Gresch: Wir liefern unsere Kernprodukte sowohl in das eine als auch in das andere Hybridfahrzeug, und wo das Auto dann ver-kauft werden wird, ist dann schwierig zu sagen. Noch sehen wir die Nachfrage nach Elektrofahrzeugen nicht in großen Stück-zahlen. Verschwinden mit den Elektrofahrzeugen auch die Relais? Kommt es dann vielleicht zu Kooperationen mit Halbleiterherstellern bei Halbleiter-Relais? P. Gresch: Relais wird es noch sehr lange geben, weil ihre Zuver-lässigkeit sich im PPB-Bereich bewegt und Relais in bestimmten Bereichen deutlich preisgünstiger sind als Halbleiter. Bei den Relais gibt es immer wieder Innovationen. So ist unsere neuste kleine Relais-Generation gerade einmal so groß wie eine Finger-spitze. Im Bereich der Halbleiter-Relais gibt es bei uns derzeit keine Entwicklungen. E. Küppers: In den Hybridfahrzeuge müssen Ströme von 100 oder 280 A geschaltet werden. Diese Herausforderungen müs-sen bewältigt werden. Die Anfragen von Kunden nach entspre-chenden Relais werden hier auch in näherer Zukunft nicht rückläufig sein.

MANAGEMENT


ECAD für komplexe Kabelbäume Die Integration von Systemelektronik sowie das Design von Verbindungsleitungen und Kabel-bäumen ist in modernen Verkehrsmitteln eine komplexe Aufgabe. Immer wichtiger wird dabei die Implementierung spezieller ECAD-Lösungen (ELECTRICAL COMPUTER AIDED DESIGN), die Design und Simulation der Elektrik erleichtern, die Systemintegration automatisieren sowie bei der Entwicklung und Fertigung des Kabelbaums helfen.

M ittlerweile lassen sich größere Teile des Elektrik-Entwick-lungsprozesses automatisieren.

Am wichtigsten ist dabei, dass die ECAD-Werkzeuge den Zugriff auf umfangreiche Designdaten erlauben. Dies ist eine ziem-lich große Herausforderung, denn auf der einen Seite des Design-Flows befinden wir uns in der virtuellen Welt der Signale, Designanforderungen (Constraints) und Optionen (Option Tags) und auf der an-deren Seite in der realen Welt der Kom-ponenten, Fertigungsprozesse und Feh-lermodi.

Viele bisherige Design-Flows bestehen aus einer Sammlung von Point-Tools, die alle für eine spezielle Aufgabe entwickelt wurden, zum Beispiel für das Erfassen der Signalverbindungsmöglichkeiten. Dies führt zu unterschiedlichen Schnitt-stellen zwischen den verschiedenen Point-Tools. Insbesondere wenn diese Werkzeuge von verschiedenen Herstel-lern stammen, die keine aufeinander ab-gestimmten Versionszyklen haben, sind diese Schnittstellen teuer in der Wartung und in vielen Fällen wegen der Inkom-patibilität der Objektmodelle nicht gera-de perfekt für ihre Aufgabe geeignet. Da-tenstandards könnten zwar helfen, dieses Problem zu beseitigen, aber es existieren nur wenige solcher Standards.

Moderne ECAD-Werkzeuge werden deshalb auf der Basis einheitlicher Ob-jektmodelle gebaut. Diese umfassen den erweiterten Bereich des Design-Flows und stellen die Integration und Kompati-bilität sicher. Um die Integration über verschiedene Design-Bereiche zu unter-stützen, müssen Objektmodelle Elemen-te enthalten, die bereits anderswo ge-nutzt wurden – zum Beispiel die Infor-mation von mechanischen 3D-Elemen-ten. Die Entwicklung eines erweiterten Objektmodells mag einfach erscheinen, es gibt aber tatsächlich weltweit nur we-nige Unternehmen mit dem entsprechen-den Know-how, dies umfassend zu reali-sieren.

Verdrahtungssynthese Eine der schwierigsten Aufgaben, denen die Entwickler von Fahrzeugelektronik gegenüberstehen, ist die Systemintegrati-on: die Implementierung von unter-schiedlichen Sub-Systemen (ABS, Tele-matik, Klimaanlage etc.) in ein reales Fahrzeug. In diesem Stadium erfolgt das detaillierte Design der Elektrik. Es ist aber auch das Stadium, in dem die vollständige Komplexität nicht nur bezüglich der An-zahl der Signale, sondern auch in Bezug auf die wesentlich wichtigere Konfigurati-onsvielfalt wirklich offensichtlich wird.

Über die reale Verdrahtung (inklusive Datenbusse) muss nicht nur eine Menge digitaler und analoger Signale implemen-tiert werden, sondern dieser Vorgang muss auch für jede E/E-Mechanik-Kon-figuration erfolgen, die der Fahrzeugher-steller verkaufen will. Untergeordnete Aufgaben schließen die Entwicklung von

Versorgungs- und Masseleitungen mit ein, wobei die mechanischen Beschrän-kungen beachtet werden müssen, um das Design für den Service und vieles andere mehr zu optimieren.

Einige moderne ECAD-Werkzeuge können die Verdrahtung eines Fahrzeugs durch Ausführen eines Algorithmus’ an den Verdrahtungsdaten (üblicherweise mit einem Schaltplaneingabe-Werkzeug geschrieben) automatisch synthetisieren, um Kabel, Spleiße, Busse etc. zu erstellen. Wichtig dabei ist, dass die Verdrahtungs-synthesetechnik in einem „Verbund-Raum“ eingesetzt werden kann. Das be-deutet, dass unter Berücksichtigung der Konfigurationsmatrix des Fahrzeugs sämtliche möglichen Verdrahtungskon-figurationen synthetisiert werden kön-nen.

Darüber hinaus können die Algorith-men (oder Regeln) zur Synthetisierung

Bild 1: Durchgängige ECAD-Lösungen erleichtern auch die Entwicklung bzw. Fertigung des Kabelbaums


TOOLS FÜR DAS KABELBAUMDESIGN

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der Verdrahtung selbst justiert werden oder dynamisch sein („wenn X dann Y“). Dies erlaubt das Automatisieren von äu-ßerst ausgeklügelten Engineering-Prakti-ken und damit gewissermaßen das Erfas-sen der IP (Intellectual-Property) des De-signs.

Tatsächlich ist der Abstraktionsgrad des Designprozesses gewachsen: statt de-taillierte Verdrahtungen zu entwerfen, können Ingenieure nun die Synthese-regeln entwickeln, die wiederum die Ver-drahtung generieren.

Synthese der Konstruktionszeichnung Konstruktionszeichnungen werden nor-malerweise manuell erstellt. Diese Auf-gabe wird immer zeitaufwändiger und fehlerträchtiger, da die Komplexität der Fahrzeugelektrik steigt. Berücksichtigt man zudem, dass Design-Änderungen, die während des Entwurfs der Fahrzeug-verdrahtung und des Kabelbaums täglich vorkommen, häufig synchronisierte und aktualisierte Konstruktionszeichnungen erfordern, so ist schnell zu erkennen, dass die Erstellung und Wartung der Kon-struktionszeichnungen eine große Belas-tung darstellt.

So wie es möglich ist, die Verdrahtung zu synthetisieren, ist es nun auch mög-lich, Konstruktionspläne zu synthetisie-ren und damit die Erstellung dieser wich-tigen Artefakte zu automatisieren. Der Schlüssel dafür ist, dass Konstruktions-zeichnungen Darstellungen der darunter liegenden Designdaten sind. Zwei Ele-mente sind nötig, um die Designdaten in Konstruktionszeichnungen umzusetzen: 1. Querying: Die Möglichkeit, Design-Daten abzufragen und Elemente zu ex-trahieren, die in der Zeichnung erschei-nen müssen. 2. Styling: Die Fähigkeit, die ausgewähl-ten Design-Elemente zu rendern, so dass die fertige Zeichnung lesbar und attraktiv ist und jedem erforderlichen Standard entspricht. Mit diesen beiden Schlüsselelementen können viele unterschiedliche Typen von Konstruktionszeichnungen direkt aus den grundlegenden Designdaten auto-matisch generiert (synthetisiert) werden. Sie helfen auch, die schwere Last der Do-kumentation von den Schultern der Ent-wickler zu nehmen. Durch Nutzung der Fertigungszeichnungen oder der aktuali-sierten Zeichnungen mit einem Work-flow-Tool oder durch den unterneh-mensweiten direkten Zugriff auf dyna-misch erstellte Konstruktionspläne lässt sich gewährleisten, dass Zeichnungen immer auf dem neusten Stand und syn-chronisiert sind.

Elektrische Analyse Die elektrische Analyse ist ein weiter Be-griff, der Aktivitäten zur Simulation und Bewertung elektrischer Designs be-schreibt. Es sind zahlreiche Arten der elektrischen Analyse verfügbar. Zum Bei-spiel das Ausführen der funktionalen Si-mulation eines Subsystems, um das kor-rekte Verhalten sicher zu stellen: so sollte die Innenbeleuchtung auch tatsächlich leuchten, wenn eine Autotüre geöffnet ist. Ein Beispiel: Komponenten wie Sicherun-gen müssen einen korrekten Wert aufwei-sen, und dazu werden entsprechende Si-mulationen von Gleichspannungen oder Spannungsspitzen durchgeführt.

Die wachsende Komplexität, ins-besondere die Komplexität der Konfigu-rationen des Elektrik-Designs, stellt auch hier die größte Herausforderung dar. Als Beispiel dient die Verifikation, ob sich das Elektrik-Design eines Fahrzeugs auch tatsächlich korrekt verhält.

Ein harmloses fehlerhaftes Verhalten erweckt sonst den Eindruck mangelnder Zuverlässigkeit – zum Beispiel ein Warn-licht im Armaturenbrett, das ohne er-sichtlichen Grund aufleuchtet. Im schlimmsten Fall kann ein fehlerhaftes Verhalten äußerst gefährlich sein – man denke nur an das grundlose Auslösen ei-nes Airbags bei hoher Geschwindigkeit. Ein wichtiger Grund für derartiges Fehl-


Sämtliche möglichen Verdrahtungskonfigu-rationen müssen synthetisierbar sein

verhalten sind sporadisch ausfallende Schaltungen: ein unbeabsichtigter Strompfad, der unter bestimmten Bedin-gungen auftritt und zu einem fehlerhaf-ten Fahrzeugverhalten führt. Diese Schaltungen können auftreten (vielleicht wegen Masseverbindungen), wenn zwei sonst korrekt arbeitende Subsysteme zu-sammen im Fahrzeug integriert werden. Das rigorose Entdecken aller sporadisch ausfallenden Schaltungen ist in der riesi-gen Zahl an möglichen elektrischen Kon-figurationen eines Fahrzeugs zu einer der größten Herausforderungen geworden.

Auch hier können moderne ECAD-Werkzeuge eine wertvolle Hilfestellung geben. Es lassen sich Bibliotheken an quantitativen (eventuell VHDL-AMS) und qualitativen (eventuell Zustandsdia-gramme) Modellen erstellen, welche die unterschiedlichen elektrischen Design-Elemente abdecken: Leitungen, Sicherun-gen, Schalter, Motoren, ECUs etc. Diese Modelle werden den Komponenten im untersuchten Elektrik-Design zugeordnet und anschließend spezielle Software-

Funktionen genutzt, um die erforderli-chen Analysen durchzuführen und Er-gebnisberichte zu erstellen.

Werkzeuge In der letzten Zeit kam es zu einer signifi-kanten Komplexitätssteigerung – und zwar nicht nur bezüglich einer wachsen-den Anzahl von Signalen, sondern auch in punkto Konfigurationsumfang. Durch den vermehrten Einsatz von Datennetzen lässt sich dieser Komplexitätsanstieg zwar abfedern, aber dennoch sind neue Metho-dologien nötig, um die Kosten für das elektrische Design, die Fertigung und Ser-vice/Garantie unter Kontrolle zu halten.

Grundlage für die neuen ECAD-Werk-zeuge, welche die neuen Methodologien unterstützen, ist ein reichhaltiges und umfassendes Datenmodell, auf dem neu-artige Technologien wie Verdrahtungs-synthese, Synthese der Konstruktions-zeichnungen und integrierte elektrische Analyse aufbauen. Diese Technologien er-lauben die umfassende Automatisierung des elektrischen Design-Flows. Damit werden trotz ständig steigender Komple-xität kürzere Designzyklen zu geringeren Kosten und eine höhere Produktzuverläs-sigkeit erzielt.

Ein gutes Beispiel dieser modernen Ge-neration von ECAD-Werkzeugen ist die Produktlinie Capital Harness System

infoDIRECT www.all-electronics.de Link zu Mentor Graphics : 346AEL0406

Dr. Nick Smith ist IESD Product Marketing Director bei Mentor Graphics

TOOLS FÜR DAS KABELBAUMDESIGN

(CHS) von Mentor Graphics, die von Grund auf neu konstruiert wurde, um das komplexe

Fahrzeugdesign und den Kabelbaument-wurf effektiv zu unterstützen, wobei alle Werkzeuge in der CHS-Toolsuite Zugriff auf ein reichhaltiges und umfassendes elektrisches Datenmodell haben. Verdrah-tungsanalyse, Synthese der Konstrukti-onszeichnungen und die integrierte elek-trische Analyse sind als Schlüsseltech-nologien in CHS verfügbar. Sie sind zu-sammen mit weiteren Werkzeugen, die weit über den Fokus dieses Artikels hinaus gehen, kombinierbar, wie das granulare Management von Designänderungen, die Web-basierte Unternehmensintegration und detaillierte Kostenberechnungen der Kabelbäume.

FIRMENVERZEICHNIS A – M


M – Z

www.automobil-elektronik.de www.all-electronics.de 6. Jahrgang ISSN: 0939–5326

Leitung Herstellung: Horst Althammer Art Director: Jürgen Claus Layout: Susanne Brenneis, Cornelia Roth Satz und Litho: abavo GmbH, Nebelhornstr. 8, 86807 Buchloe Druck: APPL Sellier Druck GmbH, Angerstr. 54, 85354 Freising Erscheinungsweise: 6x jährlich Bezugsbedingungen/Bezugspreise 2008 (unverbindliche Preisempfehlung): Jahresabonnement (inkl. Versandkosten) Inland € 98, Ausland € 113. Einzelheft (zzgl. Versandkosten) € 19. Der Studentenrabatt beträgt 35%. Kündigungsfrist: jederzeit mit einer Frist von 4 Wochen zum Monatsende. Alle Preise verstehen sich inkl. MwSt. © Copyright Hüthig GmbH 2008, 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 Ab-bildungen, sind urheberrechtlich geschützt. Jede Verwer-tung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechts-gesetzes ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und strafbar. Dies gilt insbesondere für Vervielfältigun-gen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspei-cherung und Bearbeitung in elektronischen Systemen. Mit der Annahme des Manuskripts und seiner Veröffent-lichung in dieser Zeitschrift geht das umfassende, aus-schließliche, räumlich, zeitlich und inhaltlich unbe-schränkte Nutzungsrecht auf den Verlag über. Dies um-fasst insbesondere das Printmediarecht zur Veröffent-lichung in Printmedien aller Art sowie entsprechender Vervielfältigung und Verbreitung, das Recht zur Bearbei-tung, Umgestaltung und Übersetzung, das Recht zur Nutzung für eigene Werbezwecke, das Recht zur elektro-nischen/digitalen Verwertung, z.B. Einspeicherung und Bearbeitung in elektronischen Systemen, zur Veröffent-lichung in Datennetzen sowie Datenträger jedweder Art, wie z. B. die Darstellung im Rahmen von Internet- und Online-Dienstleistungen, CD-ROM, CD und DVD und der Datenbanknutzung und das Recht, die vorgenannten Nutzungsrechte auf Dritte zu übertragen, d.h. Nach-druckrechte einzuräumen. Die Wiedergabe von Ge-

brauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen und dergleichen in dieser Zeitschrift berechtigt auch oh-ne besondere Kennzeichnung nicht zur Annahme, dass solche Namen im Sinne des Warenzeichen- und Marken-schutzgesetzgebung als frei zu betrachten wären und da-her von jedermann benutzt werden dürfen. Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird keine Haf-tung übernommen. Mit Namen oder Zeichen des Verfas-sers gekennzeichnete Beiträge stellen nicht unbedingt die Meinung der Redaktion dar. Es gelten die allgemeinen Geschäftsbedingungen für Autorenbeiträge.

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