E/E-Entwicklung für Entscheider · > Flash Bootloader für das sichere Booten und Aktualisieren...

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E/E-Entwicklung für Entscheider

SECURITYEs beginnt mit der ECU-Pro-duktion: Krypto-Server PKS für Automotive-ECUs 22

SENSORIKWahlfreiheit statt Zwangs-kopplung: Softwarlösung für kamerabasierte Assistenz 34

OPTOELEKTRONIKLED-Scheinwerfer: Mit Pixellicht und Laserscanner; der Software-Anteil steigt 44

ModellbasierterWandel der MobilitätInterview mit Thorsten Gerke, MathWorks 18

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D er Appetit der Industriegiganten auf die Automotive-Industrie ist groß: Samsung kaufte Harman,

und Intel kauft mit Mobileye (Seite 9) das Unternehmen, das als der Spezialist für Kameradatenverarbeitung schlechthin gilt und daher über 70 Prozent Weltmarktan-teil bei ADAS-Kameras hat. Einen besse-ren aktuellen Anlass können wir uns als Einleitung zu unserem Sensor-Special kaum denken, denn einen 15-Milliarden-Dollar-Deal rund um ein relativ kleines B2B-Unternehmen, das Sensordaten ver-arbeitet, gibt es nicht alle Tage.

Der Sensor steht nun einmal am Anfang einer langen Signal- und Datenverarbei-tungskette bis zum Aktor – unabhängig davon, ob die Kette nun „Sense – Plan – Act“ (Continental) oder „See – Think – Act“ (ZF) heißt. Wichtig sind exakte Sens-ordaten und eine exakte Weiterverarbei-tung. Der größere Teil der Wertschöpfung kommt mittlerweile bekanntlich kaum noch aus dem Sensor selbst, sondern viel-mehr aus der Weiterverarbeitung der Daten. Damit keine zu große Abhängigkeit von einem Lieferanten entsteht, suchen nicht nur OEMs stets nach Alternativen. Auf Seite 34 stellen wir mit dem Ansatz von Hella Aglaia eine Alternative zur Bil-derkennungslösung von Mobileye vor: Made in Germany.

Editorial

EDITORIAL

Mehr als „nur“ Sensoren

Nahtlos mobil unterwegs: Automa-tisiertes Fahren von Haustür zu Haustür.Ein Insider gewährt einen Ausblick

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Aber selbst das bestens aufbereitete und ausgewertete Sensorsignal muss dann noch sinnvoll mit den Ergebnissen der anderen Sensoren fusioniert werden. Hier ist der passende Fusions-Workflow (Seite 38) genauso entscheidend wie die richtigen Tools (Seite 18) und die Hardware selbst.

Die Fusion der Sensordaten nimmt beim automatisierten Fahren eine zentrale Rolle ein, und auf dem 21. Fachkongress Fort-schritte in der Automobil-Elektronik wird Alejandro Vukotich darüber berichten, wie Audi mit ZFAS die erste zentrale FAS-Architektur in Serie bringt. Auch jenseits der Keynotes von absoluten Top-Managern der Branche (Seite 14) warten in Ludwigs-burg somit wieder viele interessante Vor-träge. Aber trotz der auch in diesem Jahr wieder extrem hochkarätigen Vorträge ist für mich persönlich das Networking mit den Entscheidungsträgern der E/E-Branche eines der ganz großen Highlights dieses Kongresses in Ludwigsburg, denn da bin ich wirklich am Puls der Zeit: mit voll akti-ven Fühlern/Sensoren für die Trends und Lösungen der Zukunft. Mit der Auswer-tung dieser Sensordaten bin ich dann noch lange Zeit beschäftigt.

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April 2017

4 Automobil ElEktronik 03-04/2017 www.all-electronics.de

Märkte + technologien

06 ZVEI-StandpunktQualifikation von Zwischenkreiskonden-satoren

08 Top 5

08 News und Meldungen

14 Der E/E-Networking-Event im Juni 201721. Fachkongress Fortschritte in der Automobil-Elektronik in Ludwigsburg

16 Autonomy: Plattform für ADAS und automatisiertes FahrenFlexibel anpassbar, beispielsweise für Kameras der dritten Generation

coverstory

18 Modellbasierter Wandel der MobilitätInterview mit Thorsten Gerke von MathWorks

safety + security

22 Es beginnt in der ECU-ProduktionKrypto-Server PKS für Security in Automotive-ECUs

26 Stetig ist nur der Wandel Praxisbericht: Flexibilisierung des Softwarelizenzmanagements

le istungselektronik

30 Intelligenz mit MuskelnLeistungshalbleiter in der Automo-bilbranche

33 „Die GaN-Technik sorgt für sehr hohe Effizienz und Leistungsdichte“Interview mit François Perraud, Teamleiter Power and Automotive Solutions bei Panasonic

sensorik

34 Wahlfreiheit statt ZwangskopplungSoftware-Lösungen für kamerabasierte Assistenzsysteme

37 Ablenkung beim Fahren verhindernSensor-Technologie zur Fahrer- und Aufmerksamkeitserkennung

38 Datenfusion für die SerieDie Weiterentwicklung des Fusions-Workflows

42 Sensorkonzepte im Automobil Hardwareunabhängige Peripherie

optoelektronik

44 LED-Scheinwerfer: Mit Pixellicht und LaserscannerSoftware-Anteil steigt

tools

46 Info-Portal steuert EntwicklungFMC: Wissenstransfer mit Kommunikationsdrehscheibe

48 Puzzleteile für die OBD-DokumentationDurchgängiger Prozess zur fehlerfreien Erzeugung der OBD-Dokumentation

52 Continuous IntegrationPermanent und in kleinen Schritten, bereit für OTA

56 Software-EntwicklungstoolsMarktübersicht mit Werkzeugen für Automotive-Software

ausblick

60 Nahtlos mobil unterwegsAutomatisiertes Fahren von Haustür zu Haustür

Licht44 leD-scheinwerfer:

Mit pixellicht und laserscannerWir stehen gerade erst am Anfang einer großen Umstellung der Beleuchtung innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs.

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www.all-electronics.de

RUBRIKEN

03 EditorialMehr als „nur“ Sensoren

64 Neue Produkte

65 Ach, wär‘ ich doch ein Startup...Dr. Lederers Management-Tipps

66 Impressum

66 VerzeichnisseInserenten-/Personen-/Unternehmensverzeichnis

22 34

Automotive-Abkürzungen

Erklärungen zu derzeit über 800 Abkürzungen rund um die Automobil-Elektronik finden Sie auf www.all- electronics.de im Bereich „Abkürzungen“ (oben Mitte).

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Bei der Umstellung auf elektrische Antriebsstränge im Rahmen der Elektromobilität kommt dem

Antriebsumrichter eine zentrale Bedeu-tung zu. Einerseits beinhaltet er die zur sicheren Motorregelung notwendige Intelligenz, zum anderen muss er die elektrische Leistung von der Batterie zum Motor passend transformieren. Zur Bewältigung dieser Aufgaben sind die Hauptkomponenten der Leistungselekt-ronik eines Antriebsumrichters das Leis-tungsmodul, der Zwischenkreiskonden-sator, die Ansteuerung und das Gehäuse mit Kühlung. Alle Komponenten müssen über die Lebensdauer eines Fahrzeugs bei den vorgegebenen Einsatzprofilen zuver-lässig funktionieren.

Sowohl bezüglich der Kosten als auch des Bauraums ist der Zwischenkreiskon-densator neben den Leistungshalbleitern eine sehr wichtige Komponente im Antriebsumrichter. Für Leistungsmodule wurden bereits im Rahmen der Liefervor-schrift 324 einheitliche Qualifikationskri-terien für den Automobilbereich erarbeitet und verabschiedet.

Beim Zwischenkreiskondensator gibt es noch keine einheitlichen Qualifikations-kriterien für diesen Anwendungsfall. Bestehende Qualifikationskriterien, zum Beispiel gemäß der AEC-Q200, berück-sichtigen den Anwendungsfall nicht voll-ständig oder sind nicht praktikabel. So werden beispielsweise für statistische Aus-wertungen Tests mit 77 Komponenten gefordert, was bei der Größe und den Kos-ten der zu testenden Kondensatoren einen unverhältnismäßigen Aufwand bedeutet.

Gemeinsame InitiativeZiel einer gemeinsamen Initiative von Bau-elementherstellern, Tier1-Automobilzulie-

ferern und Kfz-Herstellern war folglich die Erarbeitung einer Qualifikationsmethodik, die eine grundsätzliche Eignung der ein-gesetzten Komponenten zuverlässig sicherstellt und gleichzeitig für alle Betei-ligten eine aus ökonomischer und organi-satorischer Sicht sinnvolle Lösung darstellt.

Im Rahmen eines gemeinsamen Arbeits-kreises unter dem Dach der Verbände ZVEI und ECPE (European Center for Power Electronics) wurde dieses Ziel seit Herbst 2014 in regelmäßigen Treffen aktiv verfolgt.

Als Zwischenkreiskondensatoren für automobile Anwendungen kommen derzeit

nahezu ausschließlich Folienkondensatoren zum Einsatz, da diese in Bezug auf Kosten, Alterung, Temperaturbeständigkeit und Spannungsfestigkeit am besten geeignet sind. Deshalb wurden die Qualifikations-kriterien zunächst für applikationsspezi-fisch entwickelte Filmkondensatoren für den Einsatz als Leistungskondensator in der Leistungselektronik des Kraftfahr-zeugs erarbeitet. Die Anwendungen bezie-hen sich dabei sowohl auf die Spannungs-lage des 48-V-Bordnetzes als auch auf die Spannungen von HV-Bordnetzen.

QualifikationskriterienUm die geeigneten Qualifikationskrite-rien bestimmen zu können, muss eine

reichhaltige Erfahrung bei den Einsatz-bedingungen und den auftretenden Feh-lermechanismen vorhanden sein. Bei der Zusammenstellung der Qualifikations-kriterien kam schon sehr früh der Gedan-ke auf, ein öffentliches Dokument zu erstellen, um die Kommunikation zwi-schen Komponentenherstellern und -anwendern zu erleichtern und durch eine Vereinheitlichung die Qualifikationskos-ten zu senken.

Dieses Dokument legt die Anforderun-gen, Prüfbedingungen und Prüfungen zur Absicherung von Eigenschaften ein-schließlich der Lebensdauer von Filmkon-densatoren für den Einsatz in Komponen-ten von Kraftfahrzeugen fest. Dazu wer-den die Kondensatoren elektrisch und mechanisch charakterisiert und hinsicht-lich ihrer Umweltbedingungen belastet. Die Charakterisierungen dienen der Fest-stellung der grundlegenden funktionalen Eigenschaften und mechanischen Daten der Bauelemente. Sie werden vor, während und nach Belastungen durchgeführt. Die Umweltprüfungen simulieren die Belas-tungen auf das Bauelement Zwischen-kreiskondensator in der Leistungselekt-ronik im Fahrzeug.

Der ZVEI stellt das Dokument allen Interessenten zur Verfügung, und es wird Eingang in die Liefervorschriften der Kfz-Hersteller finden. Als Ergänzung wurde eine Delta-Qualifikations-Matrix (DQM) erstellt, die die Qualifikationsmaßnah-men bei Änderungen an bereits quali-fizierten Zwischenkreiskondensatoren beschreibt und damit den Qualifikations-aufwand deutlich reduziert. Beide Doku-mente (Leitfaden und DQM) sind auf der Internetseite des ZVEI als Download unter www.zvei.org/DC-LINK-KFZ ver-fügbar. (av) n

Qualifikation von Zwischenkreiskondensatoren

Dr. Kai Kriegel ist Vorsitzender der ZVEI/ECPE Core Group Filmkondensatoren und Senior Engineer bei Siemens Corporate Technology.

Die Qualifikationskriterien sind jetzt

als öffentliches Dokument erhält

lich; das senkt auch Qualifikations

kosten.

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Märkte + Technologien Meldungen


Autonomes FahrenFord investiert eine Milliarde in Start-up zu künstlicher Intelligenz

Automotive-HalbleiterprogrammVW startet strategische Zusammenarbeit mit Infineon

Bis 2021 will Ford in die Fertigung von vollautonomen Fahrzeugen einsteigen. Dabei soll nun die Großinvestition in ein Start-up aus Pittsburgh, das auf künstliche In-telligenz spezialisiert ist, den ent-scheidenden Schub geben. Ziel der Zusammenarbeit mit Argo AI, in das der US-Konzern über den Zeitraum von fünf Jahren eine Mii-liarde Dollar stecken will, ist nach Unternehmensangaben die Ent-wicklung einer neuen Soft-wareplattform für selbstfahrende Autos. Hinter dem Unternehmen Argo Al stehen bekannte Namen: Während Gründer Brian Salesky für die Hardware der Roboterwagen von Google verantwortlich zeich-nete, entwickelte Mitgründer Peter Rander bei Uber Software für auto-nomes Fahren. Sowohl Rander als auch Salesky stammen von der

Volkswagen hat ein strategisches Programm ins Leben gerufen, um künftige Schlüsseltechnologien für sich zu besetzen. Erster Kooperati-onspartner ist Chiphersteller Infi-neon, mit dem technische Konzep-te für künftige Fahrzeuggeneratio-nen entwickelt werden sollen. Zentrale Bedeutung kommt dabei der präzisen Spezifikation der An-forderungen an Automotive-Halb-leiter zu. Gänzlich neu ist die Stra-tegie in dem Konzern nicht, denn schließlich arbeitet die Volkswa-gen-Tochter Audi bereits seit 2015 eng mit dem japanischen Halblei-terhersteller Renesas zusammen.Weil die Steuergeräte in den Fahr-zeugen zunehmend komplexer werden, verstärkt Volkswagen nun sein Engagement. Dr. Volkmar Tan-neberger, damals noch Leiter Elek-trik- und Elektronik-Entwicklung

Mit Argo KI investiert Ford im großen Stil in künstli-che Intelligenz. Von links nach rechts: Peter Rander (Agro AI), Mark Fields (CEO Ford), Bryan Salesky (Argo AI) und Ford-Technik-Chef Raj Nair.

Besiegeln ihre strategi-sche Zusammenarbeit: Peter Schiefer (li), Präsi-dent Automotive bei Infi-neon, und Dr. Volkmar Tanneberger, damals Lei-ter von Volkswagens E/E- Entwicklung.

TERMINEHannover Messe 24. bis 28.04.2017, Hannover hannovermesse.de

Batterietagung 2017 28. bis 30.04.2017, Aachen battery-power.eu

38. Wiener Motorensymposium 27. bis 28.04.2017, Salzburg wiener-motorensymposium.at

PCIM 16. bis 18.05.2017, Nürnberg mesago.de

Electric & Electronic Systems in Hybrid and Electrical Vehicles 17. bis 18.05.2017, Bamberg eehe.de

Sensor + Test 30.05. bis 01.06.2017, Nürnberg sensor-test.de

21. Fachkongress Fortschritte in der Automobil-Elektronik 27. bis 28.6.2017, Ludwigsburg automobil-elektronik-kongress.de

Concarexpo 05. bis 06.07.2017, Berlin www.concarexpo.com

67. IAA Pkw 14. bis 24.9.2017, Frankfurt iaa.de

Lighting Technology 10. bis 12.10.2017, Essen lighting-technology.com

Das vernetzte Auto und automatisiertes Fahren 07. bis 08.11.2017, München www.sv-veranstaltungen.de

Productronica 14. bis 17.11.2017, München www.productronica.de

Das Cyber-Security-Portfolio stärkenETAS übernimmt Trustpoint

ETAS Embedded Systems Canada übernimmt Trustpoint Innovation Technologies und stärkt sein Cyber-Security-Portfolio. Trustpoint ver-fügt über Know-how im Bereich Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M) im IoT und verhilft ETAS zur weltweiten Expansion im Be-reich der Embedded-Security. Das akquirierte Unternehmen wird in die ETAS integriert, die gemeinsam mit der ETAS-Tochtergesellschaft

ETAS übernimmt Trustpoint. Sherry Shan-non-Vanstone, President und CEO von

Trustpoint Innovation Technologies und David MacFarlane, Managing Director ETAS

Embedded Systems Canada nach der Ver-tragsunterzeichnung.

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Intel/

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Universität Carnegie Mellon in Pittsburgh, deren Fachabteilung für Roboterwagen-Technologie Uber sich einverleibte. Ford ist nicht der einzige Konzern im Auto-Umfeld, der sich unter Start-ups umsieht. So akquirierte 2016 bei-spielsweise Uber das Start-up Otto, das sich auf Technik für selbstfah-rende Lkw verlegt hat, General Motors investierte 600 Millionen US-Dollar in Cruise. Um den An-schluss nicht zu verlieren, kaufte Ford bereits die israelische Firma SAIPS, Spezialist für die Entwick-lung selbstlernender Maschinen; auch investierte es in den Lidar-Spezialisten Velodyne. Darüber hinaus plant Ford, die Mitarbeiter-zahl bis Ende 2017 auf rund 260 Beschäftigte zu verdoppeln.


bei Volkswagen, sieht dadurch ei-nen klaren Produktivitätsgewinn: „Durch künftige gemeinsame Werkzeuge wie dem ,Virtual Proto-typing‘ werden Entwicklungszei-ten weiter reduziert – und dies, obwohl die Komplexität der Syste-me weiter ansteigen wird.“ Dieser Entwicklung will man in Wolfsburg mit einer umfassenden Kooperati-on mit verschiedenen Herstellern entlang des gesamten Entwick-lungsprozesses begegnen. „Als Partner freuen wir uns auf eine noch engere Zusammenarbeit mit Volkswagen“, stellt Peter Schiefer, Präsident Automotive bei Infineon Technologies, fest. „Leistungsfähi-ge Halbleiter sind Garant für das Auto der Zukunft.“


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Ford

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Für rund 15,3 Milliarden US-Dollar übernimmt Chip-Gigant Intel das israelische Unterneh-men Mobileye , das sich im Bereich der Bilderkennung für Fahrerassistenzsysteme einen Namen gemacht hat. Ein Groß-teil der ADAS-Kameras nutzt den Chip und die IP von Mobi-leye zur Objekterkennung. Intels globale „Autonomous Driving Organization“, die aus Mobileye und Intels Automated Driving Group besteht, wird ihren Firmensitz in Israel haben und unter der Leitung von Prof. Amnon Shashua , dem Mitbe-gründer, Chairman und CTO des israelischen Unternehmens, stehen. Ziel der Autonomous Driving Organization von Intel ist die Entwicklung von Fah-rerassistenzsystemen von ADAS bis zum autonomen Fah-ren voranzutreiben. Intels Seni-or VP Doug Davis wird die Aktivitäten der beiden Organi-sationen betreuen/managen.

Intel erwartet, dass der Markt für Fahrzeugsysteme und Datendienste im Bereich des autonomen Fahrens im Jahr 2030 ein Gesamtvolumen von 70 Milliarden Dollar aufweisen wird. Die Firmen sind sich über die Akquisition einig und erwarten einen Abschluss der Transaktion innerhalb der nächsten neun Monate. Intels CEO Brian Krzanich kommen-tiert die Übernahme in einer Mail an die Beschäftigten damit, dass es sich beim auto-nonomen Fahren um Datenan-wendungen handelt und Intel eine Data-Company ist. Die beiden Gründer von Mobileye, Ziv Aviram und Amnon Shas-hua, heben in ihrer firmenin-ternen Mail an die Beschäftig-ten besonders hervor, dass Intels Automated Driv ing

Kongresses in Lud-wigsburg mit seinem Vortrag (siehe Bild). Da auf dem 21. Auto-mobi l-E lekt ron i k-Kongress auch Jen-Hsun Huang , Co-Founder, Presi-dent und CEO von Nvidia , eine Keynote halten wird, sind gleich die passenen Experten

FAHRERASSISTENZ UND AUTONOMES FAHREN

Intel kauft MobileyeProf. Dr. Amnon Shashua wird

Intels neue Autonomous Dri-ving Organization leiten.

Group in Mobileyes Organisa-tion integriert wird.

Die Rede von Prof. Dr. Amnon Shashua auf dem 21. Fachkongress Fortschritte in der Automobil-Elektronik wird somit besonders span-nend. Bereits vor drei Jahren fesselte Prof. Dr. Amnon Shashua die Besucher dieses

vor Ort, wenn es um die Frage nach der geeigneten Techno-logie für die Auswertung von Bilddaten geht. (av) ■


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Testlösungen für Automotive-SystemeVector Informatik übernimmt Vector Software, Inc.Mit Wirkung zum 18. Januar 2017 hat die Vector Informatik GmbH die US-amerikanische Vector Soft-ware, Inc. zu 100 Prozent über-nommen. Vector Software ist auf das automatisierte Testen von Em-bedded-Software spezialisiert und bedient in diesem Bereich diverse Branchen.Vector Informatik mit Sitz in Stutt-gart bietet Lösungen zur Durch-führung von Tests auf System- und Funktionsebene bei Steuergeräten und verteilten Systemen im Auto-motive-Bereich an. Mit der Über-nahme des US-Unternehmens Vector Software erweitert Vector Informatik sein Portfolio an Testlö-sungen, insbesondere durch die Einbindung von Vectorcast, einer codebasierten Testplattform für Embedded-Software. Vectorcast kommt bei der Verifizierung von Software hinsichtlich Qualität und Sicherheit zum Einsatz.


Für datenlastige Echtzeit-AnwendungenQualcomm und LG testen 5G-Verbindungen für vernetzte Fahrzeuge

Qualcomm und LG wollen gemein-sam die Verbindung von 5G- und Cellular-V2X-Technologien testen und für den Automotive-Bereich adaptieren. Damit sollen beson-ders datenlastige Echtzeit-Anwen-dungen wie Video-Streaming oder Datensharing zwischen Fahrzeu-gen ermöglicht werden.Bei der C-V2X-Technologie geht es darum, Fahrzeuge untereinander und mit der Umwelt per Mobil-funkverbindung zu vernetzen. C-V2X verbindet Automobile bei-spielsweise mit Sensoren in Kame-ras, Ampeln, digitaler Straßenbe-schilderung, Gebäudetechnik oder auch Menschen mittels ihrer Mo-biltelefone. Die Technologie er-möglicht es dem Auto damit, an-dere Fahrzeuge oder Fußgänger zu erfassen, auch wenn sich diese noch nicht in der Sichtlinie des Fahrers befinden.C-V2X kommuniziert in der 360-Grad-NLOS-Technologie (non-line-of-sight) im 5,9-GHz-ITS-Band direkt mit anderen Fahrzeu-gen oder den Mobiltelefonen von Fußgängern. Durch Verbindung von Cellular-V2X mit 5G sollen An-

Qualcomm und LG weiten ihre Zu-sammenarbeit bei der Verbindung von 5G mit C-V2X-Technologie für besonders daten-lastige Echtzeit-Anwendungen im Automotivebe-reich aus.

Top-FIVE

EU befürwortet Bremsautomatik bei Überschreitung des Tempolimits114ael0217 Europäische Union

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Vernetzung: Ohne weiterentwickelte Sicherheitssysteme kein autonomes Fahren?

116ael0217 ZF

VW startet strategische Zusammenarbeit mit Infineon

101ael0417 Volkswagen, Infineon

Intel kauft Mobileye

395ael0417 Intel, Mobileye

Interview mit Lars Reger: Der Weg zum träumenden Auto

300ael0217 NXP Semiconductor5

Die Zeitschrift AUTOMOBIL-ELEKTRONIK finden Sie jeweils als Komplett-PDF jeder Druckausgabe zeitverzögert und permanent archiviert unter www.automobil-elektronik.de. Zusätzlich stellen wir die einzelnen Beiträge unter www.all-electronics.de online. Über den Filter „Automotive“ oder den Channel „Applikationen / Automotive“ fokussieren Sie die Auswahl auf Themen rund um

die Automobilelektronik. Die folgenden neuen automotive-rele-vanten Beiträge wurden im Februar und März 2017 am häufigs-ten aufgerufen. Eintippen des Info Direkt-Codes auf all-electronics.de führt Sie direkt zum Beitrag. Das Abkürzungsverzeichnis erreichen Sie jetzt ganz komfortabel, indem Sie ganz oben auf der Homepage „Abkürzungen“ anklicken.

wendungen ermöglicht werden, die hohe Übertragungsgeschwin-digkeiten benötigen und ein ho-hes Datenaufkommen haben. Da-mit könnte beispielsweise Sensorik mit hohem Datendurchsatz, Kar-ten- und Datensharing oder Video-Streaming von einem Fahrzeug zum anderen bewältigt werden.LG entwickelt derzeit eine Auto-motive-Plattform, die Qualcomms auf 3GPP Release 14 basierendes X16-Snapdragon-LTE-Modem ver-wendet. Das X16 ermöglicht Ge-schwindigkeiten von einem Giga-bit pro Sekunde und unterstützt

WLAN 802.11ac, Wi-Fi 802.11p/DS-RC sowie C-V2X. Qualcomm ist Mit-glied der 5G Automotive Associati-on (5GAA). Diese wurde im vergan-genen Jahr gegründet und be-schäftigt sich mit Versuchsläufen neuer Technologien und der Ent-wicklung von Geschäftsmodellen für vernetzte Fahrzeuge. Neben Qualcomm gehören Ericsson, Nokia, Audi, BMW, Daimler, Huawei und Intel zu den Gründungsmit-gliedern.


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Optischer MEMS-ScannerMikroscanner für Laserprojektion in Automotive-Anwendungen

Interview mit Joris Roels von MelexisVorgestellt im Video: Infrarot-Wärmesensor MLX90640

Bosch Sensortec stellte mit dem BML050 einen Mikroscanner für in-teraktive Laserprojektion vor. Der optische MEMS-Scanner soll belie-bige Oberflächen in eine virtuelle Benutzerschnittstelle verwandeln und sich unter anderem für den Einsatz in Head-Up-Displays sowie in adaptiven Scheinwerfern eig-nen. Bosch unterstützt die Ent-wickler dabei intensiv, indem es auch komplett gekapselte Module anbietet, die sich direkt integrie-ren lassen. Der Scanner benutzt zwei MEMS-Spiegel, um mit einem RGB-Farblaser ein Bild auf eine Oberfläche zu projizieren. Dieser geringe Energieverbrauch ergibt sich durch den elektrodyna-mischen Antrieb der Mikrospiegel. Der Mikroscanner wird auf Wafer-basis gefertigt und ist in einem kompakten Modulgehäuse unter-gebracht. Den Kern des Systems bilden zwei unabhängige, herme-tisch verkapselte MEMS-Abtast-spiegel, die für eine vereinfachte Integration des Systems optisch aufeinander ausgerichtet sind. Zu-sätzlich enthält der BML050 einen Videoprozessor, Controller, Laser-treiber sowie ICs für das Power-Management.Eine Fotodiode ermöglicht eine in-teraktive Projektion, indem sie Pi-

Mit dem MLX 90640 stellt Melexis einen Wärmesensor vor, der sich für kostensensitive Anwendungen eignen soll. Joris Roels , Marketing

Manager von Melexis , erklärt die Spezifikationen.


Der auf Wafer-basis hergestellte

MEMS-Scanner ist in einem

Modulgehäuse untergebracht.

Joris Roels von Melexis erklärt die Wärmebildkamer MLX90640.

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xel für Pixel die reflektierte Licht-stärke misst. Damit detektiert das System Veränderungen der Lichtintensität in einer bestimm-ten Region und interpretiert diese entsprechend als Tastendruck oder Berührung, wobei keine Kalibrie-rung des Projektors notwendig ist. Das Projektionsprinzip des Scan-ners erfordert zudem kein Fokus-sieren, sodass die Projektion unab-hängig von der Distanz der Ober-fläche ein scharfes Bild ergibt. Der native Laserfarbraum des Bauele-ments übersteigt Branchenstan-dards, wie beispielsweise Adobe-RGB. Abhängig von den gewählten Einstellungen sind Helligkeiten von 25 lm erreichbar. Durch den modularen Ansatz des Systems lässt sich die Helligkeit durch Ein-satz mehrerer Laser noch weiter erhöhen.Das bereitgestellte Referenzdesign für einen Projektor inklusive einer RGB-Lichtquelle sowie der Soft-waresupport für die wichtigsten Betriebssysteme unterstützt Erst-anwender bei der Evaluierung und Integration des Scanners. Der Mik-roscanner soll in der zweiten Jah-reshälfte 2017 für ausgewählte Kundenprojekte verfügbar sein.


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12 AUTOMOBIL ELEKTRONIK 03-04 / 2017 www.all-electronics.de

Konnektivität im Automotive-SektorGigatronik wird Teil von Akka Technologies

Das französische Beratungsunternehmen Akka Technologies übernimmt den deutschen Ent-wicklungsdienstleister Gigatronik . Dazu haben die beiden CEOs, Dr. Edwin Tscheschlok von Gi-gatronik sowie Maurice Ricci von Akka, einen entsprechenden Vertrag unterzeichnet. Somit bedarf der Zusammenschluss nur noch der Zu-stimmung der Kartelbehörden. Über den Kauf-preis haben die beiden Unternehmen Still-schweigen vereinbart. Die Geschäftsführung bleibt unverändert. Dr. Tscheschlok ist weiterhin CEO von Gigatronik, wird aber zusammen mit Geschäftsführer Josef Akka Technologies hat Gigatronik übernommen.

Freistätter dem DACH-Board von Akka beitre-ten. Beide Unternehmen erhoffen sich durch den Zusammenschluss eine Stärkung ihrer je-weiligen Marktpositionen und zusätzliches Wachstum durch entstehende Synergien. Gi-gatronik soll innerhalb des Akka-Konzerns eine Führungsrolle bei der Digitalisierung und beim Internet of Things einnehmen. Weitere Infor-mationen (auch über Akka Technologies) er-halten Sie in der Langversion des Beitrags per infoDIREKT.


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tronik

kurz & BÜNDIG Samsung hat die Übernahme von Harman ab-geschlossen. Details per infoDIREKT 106ael0417 auf www.all-electronics.de. ZF hat im Jahr 2016 seinen Konzernumsatz auf 35,2 Mrd. Euro gesteigert und die Schulden aus der TRW-Übernahme um 1,6 Mrd. Euro verringert. Das Ergebnis lag bei 2,2 Mrd. Euro. Valeo setzte 2016 insgesamt 16,5 Mrd. Euro um, wobei der Nettogewinn um 27 % auf 925 Mio. Euro anstieg. Bosch brachte es im Geschäftsjahr 2016 auf 73,1 Mrd. Euro Umsatz, von denen 44 Mrd. Eu-ro der Bereich Mobility Solutions beisteuerte. Konzerngewinn: 4,3 Milliarden Euro. Continental liefert das zentrale Gateway, das in der gesamten Mercedes-E-Klasse als Schalt-zentrale dient. Die Opencar-Plattform von Inrix umfasst jetzt auch App-Angebote von Amazon Alexa,

Glympse , Napster , NPR, Nest, Yelp und über zehn anderen. Mentor Graphics hat seine Tools der Produkt-linie Questa jetzt gemäß ISO 26262 qualifiziert. Vector Informatik wurde im Rahmen der Umfrage Great Place to Work als einer der bes-ten Arbeitgeber Deutschlands ausgezeichnet und kam in seiner Kategorie in Baden-Würt-temberg sogar auf Platz Eins. Dräxlmaier erhielt zum zehnten Mal in Folge die Auszeichnung „Top-Arbeitgeber Automoti-ve Deutschland“.Harman ist zum fünften Mal in Folge einer der besten Arbeitgeber in der deutschen Automo-bilindustrie. Hella erhielt für den LED-Scheinwerfer Multi-beam in der aktuellen E-Klasse den Daimler Supplier Award. Magna liefert das 360-Grad-Surround-View-

System für den Maserati Levante. PSA hat Qualcomm für seine Infotainment-Systeme der nächsten Generation ausgewählt.Harman stattete den Audi RS5 Coupé ( Bang & Olufsen ), den BMW 520d ( Harman Kardon ), den BMW 530 d xDrive ( Bowers & Wilkins ), Ford Fiesta (B & O) mit den entsprechenden Audiosystemen aus und lieferte weitere Syste-me an Alfa Romeo , Aston Martin , Hyundai , Kia , Lexus , Maserati, McLaren , Mercedes-Benz, Skoda , Smart und Toyota .Bereits eine Million Automobile von Mercedes-Benz sind mit Tomtom Traffic ausgestattet. U-Blox hat ein Bluetooth- und Wi-Fi-Modul mit RSDB-Unterstützung entwickelt. Mehr per infoDIREKT 809ael0417.Valeo hat das Lübecker Startup Gestigon ge-kauft. Details hierzu erhalten Sie per infoDI-REKT 795ael0417.

Stefan Teuchert übernimmt zum 01.05.2017 die Lei-tung der E/E-Ent-wicklung bei MAN Truck & Bus .

Jinhwa Yun ( Hyundai ) ist die neue Vorsitzende des OPEN Alliance Steering Committee.

Joachim Amrhein ist neuer Vertriebs-chef der ZKW -Gruppe.

Dr. Volkmar Tanneberger ist jetzt nicht mehr E/E-Leiter bei Volkswa-gen sondern Executi-ve VP Engineering bei SAIC Volkswagen in China.

Dr. Hans Welfers, wechselt nach lang-jähriger Leitung der E/E- Entwicklung bei MAN in die Be-ratung: ins Techno-logy-Scouting im Start-Up Bereich..

PERSONEN

Dr.-Ing. Thomas Scharnhorst ist der neue Sprecher der Entwicklungspart-nerschaft Autosar . Zuvor war er Direk-tor E/E-Architek tu-ren bei VW.

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wicklung, Karosserieelektronik und Bord-netz bei Volkswagen, seine Keynote, wäh-rend Dr. Rolf Breidenbach , Vorsitzender der Geschäftsführung von Hella in seiner Keynote thematisiert, wie man „Als glo-baler Automobilzulieferer digitale Chan-cen nutzen“ kann.

Wer möchte, kann die Keynote von Jen-Hsun Huang , Co-Founder, President and

CEO von Nvidia , zum Thema „AI Com-puting for the Automotive Industry – Moving Beyond Smart Cars to Artificially Intelligent Vehicles“ auch simultanüber-setzt auf Deutsch anhören. Die letzte Key-note des ersten Tages hält Johann Jung-wirth (JJ), Chief Digital Officer bei Volks-wagen über „Die digitale Transformation der Automobilindustrie“. Die Keynote des zweiten Tages hält Young Sohn , President

Märkte + Technologien Kongress Ludwigsburg

Der E/E-Networking-Event im Juni 201721. Fachkongress Fortschritte in der Automobil-Elektronik in Ludwigsburg

Am 27. und 28. Juni 2017 findet zum 21. Mal der internationale Fachkongress „Fortschritte in der Automobil-Elektronik“ statt. Dieser Kongress ist seit vielen Jahren das Branchentreffen des Top-Managements im Bereich der Elektrik/Elektronik.

& Chief Strategy Officer bei Samsung Elec-tronics , über „The Age of Smart Machines“.

Wie bereits in den beiden Vorjahren werden auch in diesem Jahr wieder die E/E-Leiter deutscher OEMs ein gemein-sames Statement abgeben. In Ludwigsburg verkündeten sie zum Beispiel die Stan-dards zum CAN-Teilnetzbetrieb, zum 48-V-Bordnetz, zum Ladesteckverbinder und zum Schnellladen, sodass wohl jeder gespannt ist, um welche Themen es in die-sem Jahr gehen wird.

„Flachgeist siegt!“ lautet der Titel der Dinnerspeech, mit der in diesem Jahr Prof. Dr. Gunter Dueck das Abendprogramm vervollständigt. Eine umfangreiche Fach-ausstellung ergänzt den Networking-Kon-gress. Details zum Programm 2017 (auch über die 17 weiteren Vorträge, die wir aus Platzgründen hier nicht erwähnen kön-nen) sowie Nachberichte und Bildeindrü-cke zu/von den Kongressen in den letzten Jahren finden Sie im Internet unter www.automobil-elektronik-kongress.de. (av) ■

28 Fachvorträge von OEMs

und Zulieferern aus Euro-pa, Asien und Nordamerika stehen auf dem Programm.


In 24 Fachvorträgen dreht sich dieses Jahr in Ludwigsburg das Programm um die Themen „Megatrends der

Automobil- und Zulieferindustrie“, auto-matisiertes Fahren, Digitalisierung und Strategie, Connectivity, Security, Elektro-mobilität 2.0 sowie Trends und Business. In bewährter Weise wird wiederum Ford s E/E-Leiter Christof Kellerwessel die Anwesenden durch den ersten Vortrags-tag begleiten, während Dr. Peter Steiner , Geschäftsführer Audi Electronics Ven-ture , am zweiten Tag die Moderation übernimmt. Nicht nur in den insgesamt sieben Keynotes kommt geballte Informa-tion auf die Vortragsbesucher zu.

Die erste Keynote hält Dr. Volkmar Den-ner , Vorsitzender der Geschäftsführung der Robert Bosch GmbH zum Thema „Die Zukunft der vernetzten Mobilität“, gefolgt von Dr. Christoph Grote , Bereichsleiter Entwicklung Elektronik (E/E-Leiter) bei der BMW Group, der über „Automotive Sof t wa re Tech nolog y – Shapi ng Tomorrow’s Ecosystem“ spricht. „New Volkswagen – E-Mobilität. Vollvernetzt. Intuitiv. Zukunftsweisend“ tituliert Ralf Milke , Hauptabteilungsleiter E/E-Ent-

In den Vorjahren musste der Veranstalter des Fachkongress‘ Fortschritte in der

Automobil-Elektronik in Ludwigsburg wegen begrenztem Platzangebot jeweils

zahlreiche Interessenten abweisen.

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Märkte + Technologien ADAS und AD

Autonomy: Plattform für ADAS und automatisiertes FahrenFlexibel anpassbar, beispielsweise für Kameras der dritten Generation

Renesas hat mit „Autonomy“ eine offene und skalierbare Plattform auf den Markt gebracht, die sowohl für ADAS als auch für autonomes Fahren geeignet ist. Autor: Alfred Vollmer

ren) spielt. In dem 2014 gegründeten ADAS-Centre arbeiten etwa 100 Personen aus 15 Nationen. Für Renesas ist dieses Center ein echtes Novum, denn erstmals befindet sich damit die Leitung, Steuerung und Verantwortung für ein Geschäftsgebiet nicht mehr in Japan. „Das zeigt ganz klar, dass Renesas das Thema ADAS mit einer globalen Sichtweise und nicht nur mit einem Blick durch die japanische Brille angeht“, ergänzt Uwe Westmeyer, Senior Principal Engineer im Solution-Marketing des Global ADAS Centre von Renesas. Das Chip-Design erfolgt zu gro-ßen Teilen in Japan, aber Produktdefinition, Marketing und Steuerung des weltweiten ADAS-Geschäfts hat Renesas in Düsseldorf konzentriert.

Radar, Kamera, Connectivity/V2xVor diesem Hintergrund scheint der Vorstoß des Welt-marktführers bei Automotive-MCUs, der letztes Jahr

“In zwei Segmenten sieht Renesas ein Wachstum im zweistelligen Prozentbereich: Rund um ADAS und automatisiertes Fahren sowie bei

Elektrofahrzeugen und Hybriden“, berichtet Jean-François Chouteau, Vice President Global ADAS Centre bei Renesas. Bei EVs/HEVs rechnet der Halb-leiterhersteller mit einem jährlichen Marktwachstum von 18 Prozent zwischen 2015 und 2020, bei ADAS sollen es +17 Prozent sein. „Unser CEO hat es ganz klar in seiner Strategie dargelegt“, erklärt Jean-Fran-çois Chouteau. „ADAS und autonomes Fahren stehen wirklich im Zentrum unserer Investitionen, natürlich zusammen mit anderen Bereichen.

Dass der Franzose Chouteau als weltweiter ADAS-Chef sein Büro in Düsseldorf hat, zeigt nicht nur, welche Bedeutung Deutschland und Europa für das japanische Unternehmen haben, sondern auch, wo die Musik bei ADAS und AD (Automatisiertem Fah-

Renesas Autonomy ist eine flexible und

skalierbare Plattform.Jean-François Chouteau (links)

und Uwe Westmeyer

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gut eine Milliarde Mikrocontroller in Fahrzeu-ge lieferte, nur logisch: „Wir wollen auch einen Teil des Kuchens in den Bereichen Smart-Came-ra, Radar und V2x für Connectivity“, stellt Jean-François Chouteau die Strategie vor. „Mit R-Car und RH850 sind wir da sehr gut aufgestellt; damit sind auch Sensordatenfusion und das Fällen von Entscheidungen möglich – und zwar bis Level 4 oder 5 beim automatisierten Fahren. Mit mehr als zehn Jahren Erfahrung im Bereich Functional Safety sind wir da bestens aufge-stellt.“ Während es sich bei R-Car um ein ARM-basiertes SoC handelt, das primär für rechen-intensive Applikationen konzipiert und bis ASIL-B einsetzbar ist, ermöglichen die mehr für Controller-Applikationen konzipierten Mik-rocontroller mit einem RH850-Kern sogar die Implementierung von ASIL-D.

Die Roadmap sieht vor, dass 2019 die ersten Fahrzeuge mit Highway-Pilot auf den Markt kommen sollen. Ab 2022 bis 2025 will Renesas dann Produkte für die Level 3 und 4 beim auto-matisierten Fahren in großen Stückzahlen aus-liefern; derzeit sind es „erst“ Halbleiter für ADAS gemäß Level 1 und 2.

Für Chouteau ist damit klar: „Die Automati-sierung benötigt neue Technologien jenseits der Sensordatenerfassung, und das wird die Wert-schöpfungskette verändern. Daher kommen wir mit Lösungsplattformen auf den Markt, denn neben Hardware und Software ist auch eine kurze Time-to-Market ein ganz wesentlicher Aspekt.“ Deshalb hat Renesas auch diverse Solution-Kits entwickelt, wobei die gemeinsam mit TTTech entwickelte, ASIL-D-konforme HAD-Platform erst dieses Jahr hinzukam.

Renesas AutonomyUnter dem Markennamen „Renesas Autonomy“ fasst Renesas seine gesamten Aktivitäten rund um ADAS und automatisiertes Fahren zusam-men. Es handelt sich dabei gleichzeitig auch um

eine offene und skalierbare Plattform. „Mit Renesas Autonomy können die Entwickler frei entscheiden, welchen ADAS- oder Automati-sierungslevel sie wählen möchten“, hebt Chouteau hervor. „Mit unterschiedlichen Deri-vaten unterstützen wir ganz gezielt die indivi-duellen Anwendungen.“

So unterstützt zum Beispiel die brandneue „R-Car V3M“ genannte Lösung eine NCAP-konforme Kamera der dritten Generation, und für Ende diesen Jahres plane Renesas noch eine wichtige Ankündigung im AD-Bereich. Eines ist für ihn besonders wichtig: „Die Tier-1s kön-nen selbst entscheiden, wie tief sie selbst in die Entwicklung einsteigen möchten und dann die entsprechende Renesas-Lösung für ihre indi-viduelle AD-Applikation auswählen.“

Mit dem Launch von Renesas Autonomy am 7.4.2017 werden wir auf www.all-electronics.de über die Details R-Car V3M berichten. Unter infoDIREKT 390ael0617 können Sie bequem auf diese Story zugreifen. Bei der neuen, bis ASIL-C nutzbaren Lösung, für die es im Rahmen von Autonomy bereits ein Starter-Kit gibt, habe Renesas auch besondere Schwerpunkte auf die BOM-Kosten (also die Hardwarepreise laut Stückliste) gelegt, betont François Chouteau.

Zur Verifizierung in einem realen Fahrzeug auf Basis eines Lincoln hat Renesas übrigens ein eigenes autonomes Fahrzeug aufgebaut, wobei dem Unternehmen neben den erforder-lichen Standard-Features auch Skalierbarkeit, Low-Power-Betrieb mit unter 30 W, Cyber-Security und der Fail-Operational-Betrieb besonders wichtig sind. ■


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Weitere Informationen:

pcim.de/E-Mobility

Die offene und skalierbare Plattform von Renesas.

AutorAlfred VollmerChefredakteur AUTOMOBIL-ELEKTRONIK

Bild:

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16_Eigenbeitrag Renesas mit Embargo7.4. (av).indd 17 31.03.2017 09:26:23

Titelinterview Mathworks


Herr Gerke, wie läuft das Automotive-Geschäft?

Thorsten Gerke: Eines vorweg: Automotive ist das größte Markt-segment von Mathworks. Unser Geschäft läuft seit vielen Jahren gut, und der Trend ist weiterhin rundum positiv. Der Hauptgrund dafür ist, dass wir über viele Jahre hinweg eine enge Partnerschaft zu automotiven OEMs und Zulieferen aufgebaut haben, und unsere Kunden benötigen zuverlässige Tools, die es ihnen ermög-lichen, qualitativ sehr gute und hochwertige Produkte in immer kürzeren Entwicklungszeiten zu entwickeln.

Was heißt das in Zahlen ausgedrückt?

Thorsten Gerke: Da wir ein Unternehmen mit Privateigentümern sind, veröffentlichen wir keine Geschäftszahlen. Diese Eigentü-merstruktur kommt uns sehr zugute, denn weil wir keine Abhän-gigkeiten von Shareholdern haben, können wir viel langfristiger denken, planen und agieren. Wir analysieren sehr genau, in welche Richtungen sich die Industrie langfristig entwickeln kann und welche Prioritäten wir in den nächsten Jahren setzen wollen und definieren darauf basierend unsere Ziele und verfolgen die-se dann ganz konsequent.

Welche Schwerpunkte setzen Sie im Automotive-Bereich?

Thorsten Gerke: Wir richten unsere Schwerpunkte immer an den wichtigen Trends und langfristigen Entwicklungen der Industrie aus. Hauptaktivitäten der Autoindustrie beziehen sich auf die Bereiche Elektrifizierung des Antriebs, ADAS & autonomes Fah-ren, Funktionale Sicherheit, Embedded Security; und auch der Bereich Big Data spielt mittlerweile eine große Rolle in der Auto-industrie. Mathworks unterstützt unsere Kunden bei der Bewäl-tigung dieser Aufgaben domänenübergreifend. Zum einen durch die modellbasierte Entwicklung mit Simulink für regelungstech-nische Systeme in Verbindung mit automatischer Codegenerie-rung für die Entwicklung von Embedded-Software. Die eigent-liche Mehrwertfunktion im Auto steckt heute in der Embedded-

IntervIew mIt thorsten Gerke, mathworks

modellbasierter wandel der mobilitätAllein schon aus Gründen der Komplexität ist die konsequente Nutzung und Anwendung modellbasierter Ent-wicklung spätestens bei der Entwicklung der Fahrzeuge von morgen ein absolutes Muss. AUTOMOBIL-ELEKT-RONIK hat sich mit Thorsten Gerke, Automotive Industry Manager EMEA bei Mathworks, über diverse Themen unterhalten: von Business-Aspekten über modellbasierte Entwicklung, Sensordatenfusion, Cloud-Anbindung und virtuelles Testen bis hin zur Datensicherheit. Interviewer: Alfred Vollmer

Software, und somit ist es wichtig, hohe Softwarequalität bei immer kürzer werdenden Entwicklungszeiten und unter hohem Kostendruck modellbasiert zu entwickeln.

Über die verschiedenen Anwendungstrends hinweg sieht sich die Autoindustrie aber zunehmend auch mit großen Datenmen-gen konfrontiert. Diese stellen ein beträchtliches Potential für die Autofirmen dar, aus denen Informationen und Wissen ext-rahiert werden muss, um die Produktentwicklung zukünftig noch stärker an den Wünschen des Kunden zu orientieren. Hierzu entwicklen Autofirmen Algorithmen in Matlab, um diese Infor-mationen aus den riesigen Datenmengen zu gewinnen. Ein gutes Beispiel ist der Bereich der Umfeldsensorik für ADAS und auto-matisiertes Fahren. Hier werden immense Datenmengen produ-ziert, die analysiert werden müssen. Bei geschickter Nutzung beziehungsweise Auswertung dieser Daten können die Ingeni-eure diverse Modelle für die Vorhersage ableiten. Automatische Fahrzeugdetektierung und Fußgängererkennung mittels Deep Learning sind da nur einige Bereiche, bei denen es um sehr gro-ße Datenmengen geht.

Über welche Datenmengen sprechen wir hier?

Thorsten Gerke: Mittlerweile müssen die Ingenieure Daten im Peta-byte-Bereich analysieren, um ihre Algorithmen zu entwickeln und entsprechend zu verifizieren. Die Datenanalytik geht dann direkt in die Regelalgorithmen über, und die Entwicklung dieser Algorithmen lässt sich aufgrund ihrer Komplexität nur noch modellbasiert durchführen. Natürlich geht es dabei nicht nur um die Daten eines Einzelsensors, sondern von mehreren Sensoren und Sensortypen, die fusioniert werden müssen.

Wo läuft denn die Sensorfusion der Zukunft ab?

Thorsten Gerke: Um das automatisierte Fahren erfolgreich zu machen, müssen wir ein einwandfreies digitales Abbild der Umge-bung schaffen. Das Fahrzeug muss wirklich verstehen, was drum-

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Automobil ElEktronik 03-04/2017 19www.all-electronics.de

herum passiert, um dann die entsprechenden Fahrmanöver pla-nen zu können. Der zentrale Punkt dabei ist die Sensordatenfu-sion von Kamera-, Radar- und Lidar-Daten sowie das anschlie-ßende Fällen von Entscheidungen. Dieser Vorgang wird sehr wahrscheinlich zukünftig in einer zentralen Einheit erfolgen; diverse Kunden führen Daten von detektierten Objekten aus verschiedenen Sensoren zusammen. Die Sensoren werden in Zukunft wohl die Rohdaten direkt an das zentrale Steuergerät zur Sensordatenfusion liefern. Wir haben vor einigen Tagen die Automated Driving System Toolbox, kurz ADST genannt, in der Produktrelease R2017a auf den Markt gebracht, die Autofirmen unter anderem bei der Entwicklung der Algorithmen für die Sensordatenfusion als auch der Gesamtentwicklung automati-sierter Fahrfunktionen in Verbindung mit anderen Mathworks-Produkten unterstützt.

Ein weiteres Problem – auch in punkto Zeit – ist das Testen…

Thorsten Gerke: Test und Verifikation sind neben der Entwicklung und dem Design der komplexen Algorithmen sicherlich mit das

technologische Fundament für das automatisierte Fahren. Um im Markt erfolgreich zu sein, müssen wir erreichen, dass die Endkunden Vertrauen in die Fahrfunktionen des Fahrzeugs haben, denn nur dann werden sie es kaufen. Die Branche muss noch einiges tun, um das Vertrauen in automatisiertes Fahren aufzubauen – und wie kann dies geschehen? Nur mit konsequen-tem umfassendem Testen! Sowohl mit realen Prototypen als auch mit virtuellen Prototypen mittels Simulation.

Eigentlich müssten die OEMs zur Absicherung eines vollstän-dig automatisierten Systems mehrere hundert Millionen Testki-lometer fahren, aber das ist zeitlich nicht machbar, und es wäre auch nicht wirtschaftlich. Darüber hinaus ist es im realen Test auch schwierig, dedizierte Worst-Case-Szenarien gezielt abzu-bilden beziehungsweise zu reproduzieren. Daher wird neben den einzelnen Fahrzeugtests die Modellierung und Simulation in einer virtuellen Umgebung eine ganz zentrale Rolle spielen. Zunächst gilt es, die Perception, also die Umfeldmodellerkennung zu verifizieren und abzusichern – und zwar noch lange bevor es zu einer direkten Verbindung zur Regelung kommt. Wir unter-

Thorsten Gerke (rechts; im Gespräch mit AUTOMOBIL-ELEKTRONIK-Chefredakteur Alfred Vollmer): „Die Automated Driving System Toolbox vereint den Bereich Perception mit der Planung des Fahrwegs und der Regelung in Form von Lenken, Bremsen und Beschleunigen.“

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stützen in ADST die Entwickler bereits mit einem Szenarienge-nerator, der es erlaubt, Sensor-Fusion-Algorithmen mit Hilfe von synthetischen als simulierten Daten zu testen und abzusichern. Langfristig wird es notwendig sein, dies in einer vollständigen 3D-modellierten Simulation durchzuführen. Synthetisch gewon-nene Daten mittels Simulation werden zukünftig an Bedeutung zunehmen, da man nicht jedes einzelne Fahrmanöver auf der Straße testen kann beziehungsweise für das Trainng neuer Detek-tionsalgorithmen initial gar nicht immer ausreichend Daten aus realen Fahrzeugtests zur Verfügung stehen.

Zum Beispiel hat Scania bereits zusammen mit Tier-1s komplett modellbasiert ein automatisiertes Bremssystem für ihre Trucks entwickelt, bei dem wir mit involviert waren. Wenn bei einem 40-Tonner irgendetwas nicht richtig funktioniert, kann das ganz böse enden. Da durfte wirklich nichts schiefgehen. Auch bei diesem Projekt hat sich das schrittweise Vorgehen in Kombina-tion mit modellbasierter Entwicklung bewährt.

Wie lässt sich der Übergang vom reinen Algorithmus zum modell-

basierten Testen realisieren?

Thorsten Gerke: Wenn ein Algorithmus in Matlab und Simulink umgesetzt ist, erhält man automatisch eine ausführbare Spezi-fikation und damit einen virtuellen Prototypen, mit dem die Ingenieure direkt Simulationen mit unterschiedlichen Verkehrs-simulationen durchführen können. Wenn sich dann zeigt, dass die Requirements abgebildet sind, folgt die zweite Stufe: die Integration in ein Steuergerät, also die Überleitung vom funkti-onalen Modell in ein Implementierungsmodell. Auch das geht

mit MATLAB und Simulink, und mit Hilfe der automatischen Code-Generierung entsteht dann der Seriencode für die ECU. Damit es hier zu einem wirklich nahtlosen Übergang zwischen modellbasierter Entwicklung und Implementierung im Steuer-gerät kommt, haben wir seit vielen Jahren die Entwicklung unse-rer Code-Generierung signifikant ausgebaut bis hin zur opti-mierten Seriencodegenerierung mittels Embedded Coder. Dies wird auch in der neuen Automated Driving System Toolbox unter-stützt.

Welche besonderen Eigenschaften hat die brandneue Automated-

Driving-System-Toolbox?

Thorsten Gerke: Die Automated Driving System Toolbox knüpft genau an dem Punkt an, den wir gerade besprochen haben, denn sie kombiniert Entwicklung und Absicherung der Perception –

also dem Umfeldmodell inklusive der Erkennung von Objekten – mit der anschließenden Planung des Fahrwegs und der Rege-lung in Form von Lenken, Bremsen und Beschleunigen. Sie bil-det somit das wichtige Bindeglied zwischen der Funktionsent-wicklung der Sensorik, beispielsweise in Form eines Computer-Vision-Algorithmus‘ für ein Kamerasystem, der mit Hilfe der Computer Vision System Toolbox in Matlab realisiert werden kann, und den in Simulink modellierten anschließenden auto-nomen Regelungsfunktionen, die direkt in die Fahrzeugdynamik und somit aktiv in den Straßenverkehr eingreifen. Mit dem Release 2017a ist die Automated Driving System Toolbox jetzt verfügbar.

Bei der Perception unterstützt die Toolbox die Verarbeitung und Fusionierung von Radar-, Kamera- und Lidar-Daten auf Objektlisteneben. Auch der Test und die Absicherung erfolgen mit der Toolbox – meist mit aufgezeichneten Video- und Radar-daten, wobei die Toolbox dies entsprechend visualisiert. Für das modellbasierte Testen gibt es einen eingebauten Szenario-Gene-rator, der virtuelle Verkehrsszenarien erzeugt, um beispielswei-se einen Sensor-Fusionsalgorithmus zu testen. Neben dem Frame-work selbst sind auch sehr viele Beispiele ein fester Bestandteil der Toolbox, damit die Entwickler nicht bei Null anfangen müs-sen sondern quasi eine Starthilfe bekommen. Eigene (Fusions-)Algorithmen in C beziehungsweise C++ und Algorithmen der Toolbox lassen sich dabei auch mischen. Unsere Leitkunden haben uns dafür ein gutes Feedback gegeben.

Durch Verwendung von ADST in Verbindung mit anderen Mathworks-Produkten ist es möglich, auf Deep-Learning basie-

rende Modelle vollständig selbst zu trainieren oder Transfer-Learning mit vortrainierten Modellen zu verwenden, die bereits Tausende von Objekten erkennen. Anwender können das Training mit GPUs auf ihrem Multi-Core Computer oder durch Skalierung in der Cloud beschleunigen.

Die auf Matlab basierende Automated Dri-ving System Toolbox ist Teil einer sehr lang-fristig orientierten Entwicklung. Zum einen bietet es eine Auswahl an Algorithmen für die Entwicklung von Funktionen für das automa-tisierte Fahren, die von den Algorithmenent-

wicklern in ihr existierendes Toolset integriert werden können. Darüber hinaus gibt die Toolbox den Entwicklern fertige Beispie-le an die Hand, die die Integration und Analyse von Daten durch Visualisierung sehr einfach für Teams im Bereich des automati-sierten Fahrens machen. Da viele Hochschulabsolventen und Entwickler bereits intensiv mit Matlab vertraut sind, lassen sich mit der Automated Driving System Toolbox schnell konkrete Ergebnisse erzielen.

Können es sich die OEMs und Tier-1s überhaupt noch leisten, nicht

modellbasiert zu entwickeln?

Thorsten Gerke: Der globale Wettbewerbsdruck nimmt nicht nur in der Automobilindustrie massiv zu, und weil das Qualitätsbe-wusstsein der Endkunden zunimmt, während gleichzeitig die Security-Anforderungen steigen und sich die Time-to-Market

„Wer in Zukunft seine Wettbewerbsfähigkeit steigern will, der muss auf modellbasierte Ent-

wicklung setzen.“Thorsten Gerke





verkürzt, ist die modellbasierte Entwicklung ein zentraler Punkt geworden. Wer heute noch nicht modellbasiert entwickelt, der wird es zukünftig machen. Über die Jahre hinweg hat sich modellbasierte Entwicklung in vie-len Anwendungsbereichen wie Powertrain, Body Electronics oder auch Vehicle Dynamics als wichtiger Bestandteil der Entwicklungs-kette etabliert und macht den Entwicklungs-prozess und die Produkte kompetitv. Nun sehen wir diese Entwicklung auch im Bereich des automatisierten Fahrens. Wer in Zukunft seine Wettbewerbsfähigkeit steigern will, der muss auf modellbasierte Entwicklung setzen.

Welche Veränderungen beobachten Sie bei

den Anwendungen der modellbasierten Ent-

wicklung?

Thorsten Gerke: In der Vergangenheit kam die modellbasierte Entwicklung vor allem im Komponentenbereich zum Einsatz, quasi gemappt auf bestimmte Funktionen im Auto-mobil. Mittlerweile spielen auch die Anwen-dungen im Systembereich eine immer wichtigere Rolle, weil die OEMs so weit wie möglich auf reale Fahrzeugprototypen verzich-ten möchten. Für abschließende Tests sind natürlich reale Proto-typen erforderlich, aber in den frühen Phasen des Designs sind die realen Prototypen in der Regel noch nicht verfügbar, so dass es allein schon aus diesem Grund keine Alternativen zu virtuel-len Prototypen gibt. Da die Entwicklungen in der Regel an vielen Standorten auf der Erde parallel erfolgen, müsste an all diesen Standorten jeweils ein realer Prototyp zur Verfügung stehen, so dass auch hier der virtuelle Prototyp eindeutig bessere Dienste leistet. Der Trend geht zur kompletten Virtualisierung der Fahr-zeugentwicklung – sowohl auf der mechanischen als auch auf der elektronischen Seite.

Wichtig ist, dass alle Beteiligten, also alle Zulieferer und der OEM jeweils die Modelle mit beisteuern und eng zusammenar-beiten. Simulink dient dann als Integrationsplattform, um das komplette Simulationssystem aufzubauen.

Was kommt nach dem virtuellen Test?

Thorsten Gerke: Ein ganz zentraler Punkt der modellbasierten Ent-wicklung ist die automatische Erzeugung des Codes, der auf dem Steuergerät laufen wird. Mit automatisch generiertem Code ist auch das Arbeiten im Kontext von ISO 26262 viel einfacherer, zumal der Workflow damit traceable wird: bis ASIL-D. Das von ISO geforderte Back-to-Back-Testing, also die Verifizierung des generierten Codes gegen das Modell, ist bei unserem Embedded Coder genannten Codegenerator ein wichtiges Element. Eine manuelle Codierung ohne Embedded Coder ist sehr viel fehler-trächtiger.

Wie bekommen wir die Analyse großer Datenmengen in den Griff?

Thorsten Gerke: Um aus der Analyse großer Datenmengen Model-le zu erstellen und Vorhersagen abzuleiten, spielt Deep-Learning,

also maschinelles Lernen eine ganz große Rolle – vor allem dann, wenn neuronale Net-ze bei der Entwicklung von Algorithmen und beim Klassifizieren zum Einsatz kommen.

Welchen Beitrag kann modellbasierte Entwick-

lung im Antriebsstrang leisten?

Thorsten Gerke: Ohne fortschrittliche Algorith-men sind die Powertrain-Entwicklungen für morgen und übermorgen nicht mehr umsetz-bar. Das gilt für den Verbrennungsmotor genauso wie für E-Antriebe. Um die Anfor-derungen zu erfüllen, müssen teilweise im laufenden Betrieb Modelle im Steuergerät mit-laufen, die das Verhalten des Systems mit Hil-fe eines Algorithmus‘ bereits vorrausberech-nen, um so eine deutlich verbesserte Regelung zu erzielen. Wir haben mit Powertrain Block-set ein spezielles Produkt für diese Anwen-dung im Programm, das Closed-Loop-Simu-lationen macht, um die Performance von Algo-rithmen zu verbessern. Powertrain Blockset kann sowohl für Model-in-the-Loop und

Software-in-the-Loop als auch für Hardware-in-the-Loop ein-gesetzt werden. Die Performanz der Modelle in Powertrain Block-set wurde dafür optimiert.

Langfristig werden wir jedoch um die Elektrifizierung des Antriebsstrangs nicht umhinkommen, um die stringenten Emis-sionsforderungen zu adressieren. Auch in diesem Fall liefern wir die entsprechende Unterstützung, zumal wir bei der Code-Gene-rierung nicht nur C-Code sondern auch VHDL-Code für FPGAs zur Regelung der elektrischen Maschine erzeugen können.

Welche Bedeutung hat das Thema Security?

Thorsten Gerke: Security ist mit Sicherheit ein ganz wichtiges The-ma geworden, besonders dann, wenn es um die Anbindung des Fahrzeugs an die Umgebung und die Cloud geht. Mit der Öffnung nach außen entsteht bekanntlich eine größere Angriffsfläche für Hacker, und mit jeder Zeile Code steigt die Gefahr, dass sich theoretisch irgendwo ein Programmierfehler einschleicht, der zu einer Schwachstelle des Fahrzeugs werden könnte. Mit dem neuen SAE-Standard SAE J3061, der den kompletten Security-Lifecycle abbildet, macht die Branche den Schritt in die richtige Richtung. Auch wir unterstützen unsere Kunden, indem wir zum Beispiel mit unserer statischen Codeanalyse-Lösung Polyspace auch Security-Checker anbieten, die gezielt nach Schwachstellen im Code suchen. Im Bereich Security wird sich in Zukunft noch einiges tun. � n

InterviewerAlfred Vollmer Chefredakteur AUTOMOBIL-ELEKTRONIK

„Der Trend geht zur kompletten Virtualisierung

der Fahrzeugent-wicklung.“Thorsten Gerke



Safety + Security ECU-Security

Es beginnt in der ECU-ProduktionKrypto-Server PKS für Security in Automotive-ECUs

Mit einem auf die Produktionsumgebung optimierten Krypto-Server ist es möglich, Schlüssel si-cher und effizient in die einzelnen Steuergeräte einzubringen sowie die Schlüssel zu verwalten. Anhand des Production Key Servers (PKS) von Escrypt erklärt AUTOMOBIL-ELEKTRONIK, worauf es dabei ankommt. Autor: Hiva Mahmoodi

ganz erheblich gestiegen, denn schließlich gilt es, Firmware und Daten vor nicht auto-risierten Zugriffen und Manipulationen zu schützen. IT- und Datensicherheit wer-den somit zum entscheidenden Erfolgs-faktor der Geschäftsmodelle rund um das vernetzte Fahrzeug.

Um die Integrität, Authentizität und Ver-traulichkeit von Software und Daten gewährleisten zu können, muss der digi-tale Datenaustausch an eine entsprechen-de Authentifizierung mit kryptografischen Schlüsseln und Zertifikaten gekoppelt sein. Doch sind sowohl die Bereitstellung und Implementierung dieser Schlüssel und Zer-tifikate in der Produktion, als auch deren Verwaltung über die Gesamtlebensdauer der geschützten Produkte hinweg eine Herausforderung. Das gilt erst recht in Branchen, die wie die Automobilindustrie auf global verteilte Fertigungs- und Lie-ferketten sowie auf vielfältige Zulieferer-strukturen setzen. Mit einem kryptogra-fischen Schlüsselmanagementsystem und lokalen Krypto-Servern in der Steuerge-räteproduktion, die die Steuergeräte vor

Die größtmögliche Kompatibilität zu Automotive- und Sicherheitsstandards ist ein wichtiges Merkmal des Production Key Servers (PKS). Zudem wird der Krypto-Server ständig weiterentwi-ckelt und mit neuen Nutzungsszenarien sowie Features bereichert. Mit der so gelingenden Inte-gration des Schlüssel-Managements in die Steuergeräteproduktion trägt der PKS wesentlich da-zu bei, dass typische Automotive-Anwendungen auch im immer stärker vernetzten Fahrzeug der Zukunft sicher bleiben.

Eck-DATEN

Die Anbindung der Kraftfahrzeu-ge ans Internet ist für viele Men-schen eine Selbstverständlich-

keit geworden. Automobilhersteller arbei-ten daran, die Konnektivität ihrer Pro-dukte zu erhöhen und dadurch ihren Kunden neue interessante Funktionen und Features anzubieten. Das fängt bei Antriebsfunktionen an und dehnt sich weiter bis auf Sicherheits-, Infotainment- und Komfortfunktionen aus. Mit dem passenden Krypto-Server ist dies auch sicher (secure) möglich.

Zur Anbindung der Automobile an die digitale Außenwelt statten die Autoher-steller ihre Fahrzeuge mehr und mehr mit Embedded-Systemen aus, die immer kom-

plexer werden und mehr Funktionen bie-ten. Die hohe Anzahl an Steuergeräten (ECU) in heutigen Kraftfahrzeugen ist ein Beweis für diesen Trend. Die Firmware, die auf solchen Embedded-Komponenten läuft, muss regelmäßig aktualisiert wer-den, um neue verbesserte Features integ-rieren zu können. Neueste Technologien wie Firmware-Updates over-the-air (FOTA) gewährleisten, dass stets aktuel-le Softwaremodule auf den Steuergeräten eines Kraftfahrzeugs laufen.

Security durch Krypto-ServerMit diesen Entwicklungen und der stän-digen Vernetzung mit dem Internet ist allerdings auch das Bedrohungspotenzial

PKS ist die Krypto-Server-Lösung von Escrypt für die

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Ort bei der Herstellung sicher und zuver-lässig mit Security-Funktionen versorgen, lässt sich diese Herausforderung meistern.

Key-Management in der FertigungEin Krypto-Server in der Steuergerätepro-duktion ermöglicht die vertrauliche Hand-habung von kryptographischen Daten (Schlüsseln/Zertifikaten) und die effizien-te Durchführung von kryptographischen Funktionen, welche als Basis für die Um setzung unterschiedlicher Sicherheits-mechanismen sowie zur Implementierung verschiedener Sicherheitsprotokolle dienen.

Stromanschluss sowie mehrere Gigabit-Ethernet-Schnittstellen; er wird mit vor-installierter Security-Software ausgeliefert. Der Server lässt sich relativ schnell und unkompliziert installieren und konfigu-rieren; für die Konfigurationsarbeiten gibt es entsprechende Werkzeuge sowie klare Prozesse und eindeutige Richtlinien. Der PKS ist mit lokalen Datenbanken und einem Hardware Security Modul (HSM) zur vertraulichen Speicherung der kryp-tographischen Daten sowie zur sicheren und effizienten Ausführung von krypto-graphischen Operationen ausgestattet.

In regelmäßigen Abständen synchroni-siert sich der PKS mit einem Schlüsselma-nagement-Server im Backend. Die Syn-chronisierung dient der Bereitstellung von Schlüsseln an die Produktionsumgebung und erlaubt darüber hinaus eine zentrale Überwachung, Protokollierung, Fernad-ministration und Neukonfiguration. Der Key-Management-Server im Backend ist selbst ebenfalls mit einem HSM ausgestat-tet. Um die Kommunikation zwischen PKS und Backend im größtmöglichen Maße zu sichern, wird ihre Verbindung durch einen TLS-Tunnel geschützt. Außerdem werden die kryptographischen Materialien an jedem Ende (PKS oder Backend) innerhalb des jeweiligen HSMs verschlüsselt. Die Daten lassen sich ausschließlich auf dem HSM des anderen Endes entschlüsseln, sodass der Transport der sensitiven kryp-tographischen Materialien zusätzlich zu

Mit dem Production Key Server (PKS) bietet Escrypt einen Krypto-Server, der dem Produktionswerk ein lokales Schlüs-selmanagementsystem zur Verfügung stellt, das sich durch Verlässlichkeit, Ver-fügbarkeit und gute Wartbarkeit auszeich-net. Die flexible Lösungsarchitektur (Bild 1) zur Absicherung verteilter Fertigungs-stätten für Steuergeräte sorgt für eine hohe Verfügbarkeit, geringe Latenzzeiten und entsprechenden Schutz der eingesetzten kryptografischen Daten.

Als standardisiertes Modul für Server-Racks verfügt der PKS über einen eigenen

Bild 1: Der Production Key Server von Escrypt bietet eine flexible Lösungsarchitektur.

Datenfluss im sicheren Kanal

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24 Automobil ElEktronik 03-04/2017



AutorHiva MahmoodiSecurity Engineer bei der Escrypt GmbH


der TLS-Verbindung zwischen PKS und Backend durch ein kryptographisches Pro-tokoll zwischen den beiden HSM gesichert ist. Diese „Kanal-in-Kanal“- Verschlüsse-lung (Bild 2) gewährleistet Authentizität, Integrität und Vertraulichkeit der Daten während der Übertragung von einem HSM zu dem anderen.

Solange dem Krypto-Server genügend kryptografische Materialien in den lokalen Datenbanken zur Verfügung stehen, kann er die Clients in Produktionsstätten unab-hängig vom Backend bedienen. Datenaus-tausch und Synchronisierung mit dem Backend kann zu einem späteren Zeitpunkt erfolgen. Diese Eigenschaft macht den PKS netzwerkausfallsicher und unterscheidet ihn von anderen Lösungen, die beim Aus-fall ihrer Verbindung zum Backend funk-tionsunfähig sind. Weiterhin sind alle anfallenden Produktionsdaten, welche temporär im PKS gespeichert werden, durch die zentrale Verwaltung im Backend vor Verlust geschützt.

Darüber hinaus wird das PKS-Kontin-gent an kryptographischem Material durch ein Limit begrenzt. Das Limit bestimmt, wie viele Male ein bestimmtes kryptogra-phisches Material zu verwenden ist. Wenn das Limit erreicht ist, muss der PKS beim Backend ein neues Kontingent anfragen. Das Schlüsselverwendungs-Limit ist ein Schutzmechanismus, der gewährleistet, dass dieser Krypto-Server im Falle eines Diebstahls schnell nutzlos wird, weil das ganze Kontingent aufgebraucht ist und das Backend sich verweigert, dem gestohlenen PKS neues kryptographisches Material zur Verfügung zu stellen.

Ein anderes nützliches Feature des PKS ist seine Clustering-Fähigkeit. Es ist mög-lich, mehrere PKS- Instanzen einem Clus-ter zuzuordnen und dadurch dieselben Use-Cases mit ihrem jeweiligen spezifi-

Aufschließen von Steuergeräten bei den End-of-Line-Sicherheitstests und den spä-teren Rückläuferanalysen

•Einbringen von Gerätezertifikaten für die M2M-Kommunikationen (Machine-to-Machine)

KompatibilitätDerzeit entwickeln führende Automobil-hersteller ihre globalen Spezifikationen und Sicherheitsanforderungen an die Steuergerätesoftware mit Blick auf die oben genannten Nutzungsszenarien. Für die Geschäftsmodelle der Zulieferer ist es selbstverständlich von entscheidender Bedeutung, mit ihren Produkten und Lösungen diesen Anforderungen zu genü-gen. Der PKS unterstützt solche Spezifi-kationen zum Beispiel für den Fall, dass symmetrische Schlüssel in die Steuerge-räte eingebracht werden sollen.

Laut Spezifikation müssen die ECUs während der Produktion mit Passwörtern versorgt werden, damit diese sich nachher mit den eingebrachten Passwörtern ab- und aufschließen lassen können. Für die-sen Zweck wird das „SHE Memory Update“-Protokoll benutzt. SHE (Secure Hardware Extension) ist eine industrielle Norm, welche von der Herstellerinitiative Software (HIS) definiert wurde und eine kostengünstige Hardwareerweiterung beschreibt. Mit dieser Hardware lassen sich wesentliche Sicherheitsfunktionali-täten wie beispielsweise der Schutz von kryptographischen Schlüsseln, krypto-graphischen Funktionen, Secure Boot und weitere Sicherheitsanwendungen für Stan-dard-Automotive-Mikrocontroller reali-sieren. Das Protokoll „SHE Memory Update“ basiert auf symmetrischer Kryp-tographie und beschreibt einen sicheren und zuverlässigen Mechanismus zur Aktualisierung des Arbeitsspeichers eines Steuergerätes mit neuen Daten. Die Aktu-alisierungsdaten können beispielsweise steuergerätespezifische kryptographische Schlüssel sein. (av)� n

schen kryptographischen Material auf mehrere Instanzen zu verteilen. Mit meh-reren PKS-Instanzen lässt sich zudem auf der Netzwerk-Ebene ein Lastenausgleich erzielen. Der Production Key Server stellt seinen Nutzern viele Services über stan-dardisierte Schnittstellen wie zum Beispiel ein webbasiertes GUI (Graphical User Interface), SOAP (Simple Object Access Protocol) und REST (Representational Sta-te Transfer ) zur Verfügung. Das ermög-licht einen unkomplizierten Zugriff auf die PKS-Services und die leichte Entwicklung von Client-Applikationen zum Aufruf ver-fügbarer PKS-Funktionen.

Unterstützte NutzungsszenarienDer Krypto-Server deckt viele sicherheits-bezogene Einsatzfälle ab, die bei der Fer-tigung der Embedded-Systeme (zum Bei-spiel von Steuergeräten) im Produktions-werk erforderlich sind. Er verfügt außer-dem über eine flexible Softwarearchitek-tur, welche seine Erweiterung durch die Einführung weiterer Nutzungsszenarien ermöglicht.Der PKS unterstützt folgende typische Einsatzfälle im Automotive-Umfeld:

•Sicheres Booten von Mikrocontrollern

•Abschließen von Diagnoseschnittstellen

•Einbringen von (a)symmetrischem Schlüsselmaterial inklusive Unterstützung von Secure Hardware Extension (SHE)

•Einbringen von TLS-Zertifikaten (TLS: Transport-Layer-Security)

•Bereitstellung lokaler Puffer an verschie-denen Schlüsseln und Passwörtern von OEM und anderen dritten Parteien zum Einsatz im digitalen Rechtemanagement (DRM)

•Einbringen von Vertrauensankern für die Software-Updates

•Einsatz als lokaler Authentifizierungs-server für den sicheren Zugriff sowie zum

Bild 2: Kanal-in-Kanal-Konfiguration zum Schutz der Datenübertragung zwischen den HSM von PKS und Backend.

KMS HSM

PKS HSM

KMS Backend

Productions Key Server

TLS-Kanal mit gegenseitiger Ende-zu-Ende-Authentisierung

Verschlüsselte Übertragung kryptografischer Daten von HSM zu HSM

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Safety + Security Lizenzmanagement

Stetig ist nur der WandelPraxisbericht: Flexibilisierung des Softwarelizenzmanagements

Neue Rahmenbedingungen wie Breitband-Internet, Clouds und SaaS verändern die Anforderun-gen an das Lizenzmanagement in der Softwareentwicklung für Fahrzeuge. Mit dem Trend hin zu Connected Cars und zum autonomen Fahren werden sich die Anforderungen an das Target-Sys-tem Auto nochmals deutlich verändern. Entsprechend hohe Flexibilität ist für Software-Lizenzie-rungslösungen gefragt, die wichtige Schutz- und Monetarisierungsfunktionen bieten.

sierte Schlüssel mithilfe gelöteter Bauele-mente oder mittels steckbarer Hardware-Keys arbeiten. Insider fordern Lizenzie-rungsdienste aus einer Cloud heraus und für Clouds, um Software as a Service (SaaS) anzubieten. Im Zeitalter des IoTs werden nun auch DaaS-Dienste (Device as a Service) erwartet, und auch die Geschäftsprozessautomation ist eine zunehmend wichtige Frage, denn je mehr und je flexibler und je kürzer in der Lauf-zeit lizenziert wird, desto wichtiger ist auch eine effiziente, stabile und sichere Integration des Lizenzmanagementsys-tems in die Payment- und CRM- sowie ERP-Systeme.

Eine hohe Flexibilität und umfassender Funktionsumfang bei höchsten Sicher-heitsstufen werden aber nicht nur für klassische Software zur Automobilent-wicklung gefordert sondern noch deutlich mehr beim Target-System Auto. Gewinnt nämlich die Software gegenüber der Hardware Auto zunehmend an Gewicht – beispielsweise für Connected-Car-Applikation oder autonomes Fahren – wird die Hardware homogener und weni-ger wichtig. Entsprechend wichtig ist in

In einer zunehmend vernetzten Welt erfüllen Lizenzmanagementsysteme wichtige Sicherheitsfunktionen.

Sowohl für Software zur Entwicklung von Automobilelektronik zum Beispiel in Infotainment-Applikationen in den Fahr-zeugen selbst. Sie begrenzen den Funkti-onsumfang und die Nutzungsdauer von Software auf genau die vom Hersteller zugelassenen und vom Benutzer bezahl-ten Features. Sie schützen Software so vor Raubkopien und unerlaubter Nutzung bis hin zum Schutz vor IP-Diebstahl und Reverse-Engineering. Gepaart mit hard-ware-basierten Schutzmechanismen – bei reinen Softwarelösungen ist hierfür oft der Einsatz von Dongles üblich – sind ext-rem hohe Schutzgrade erzielbar. Sie rei-chen bis hin zu Lösungen, die Code sogar im Cache eines Controllers nur verschlüs-selt vorliegen lässt und so selbst vor auf-wendigen Hardware-Angriffen wie Dif-ferential Power Analysis (DPA) und Reverse Engineering mittels Elektronen-mikroskopie schützen. Gleichzeitig bieten Lizenzmanagementsysteme auch wichti-ge Monetarisierungsfunktionen, die es ermöglichen, Lösungen sofort und für

den Kunden in höchst flexibler, granula-rer Struktur bereitzustellen – bis hin zur Losgröße 1 bei entsprechend flexiblem Lizenzmanagementsystem.

Lizenzmanagementsysteme sind heute auch sehr komplex, denn sie müssen nicht nur die Software vom Funktionsumfang bedarfsgerecht bereitstellen können. Sie

müssen auch so flexibel sein, dass Soft-ware sich in vielen unterschiedlichen IT-Umgebungen lizenzieren lässt: von der klassischen Offline-Lizenzierung und der Online-Lizenzierung bis hin zu Lizenzie-rungs-Lösungen, die der Kunde selbst bei sich (Neudeutsch: On-Premise) verwaltet, oder zu Lösungen, die über hardwareba-

Lizenzenlassen sich mit einem

bedarfsgerechten Lizenzmanagementsystem flexibel

zuteilen, entziehen, ausleihen und verwalten.

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diesem Zusammenhang dann auch der Schutz durch Lizenzen.

Ein enorm dynamisches Umfeld mit sich schnell verändernden Anforderungen ist die Folge. Entsprechend hoch ist auch die Anforderung an die Flexibilität eines Lizenzmanagementsystems, denn sie muss sich jederzeit auf ein dynamisches Umfeld anpassen können. Diese Erfah-rung machte auch die Schleißheimer GmbH, die Lösungen für die Hardware- und Softwareentwicklung von Mikrocon-troller-Echtzeit-Systemen für den Auto-mobilmarkt anbietet. Um seine Software Can-Easy – eine Analyse- und Testumge-bung für CAN- und LIN-Bus – zu lizen-zieren, nutzte das Unternehmen in der Vergangenheit eine Softwarelizenzie-rungstechnologie eines Drittanbieters. Das Tool schränkte das Entscheidungspoten-zial jedoch gravierend ein.

Herausforderung FlexibilitätDas vorhandene Lizenzierungssystem für Can-Easy ließ keine Online-Aktivierung der Software zu – eine Lösung, die heute wohl überall Stand der Technik sein soll-te. Auch bot es nicht die oft von den Kun-den nachgefragten hardwarebasierten Lizenzschlüssel, die man für besonders

Die Fallstudie Schleißheimer zeigt exempla-risch den Wandel des Lizenzmanagements von einem reinen Verschlüsselungs-Code hin zu einer software- und optional auch hardwarebasierten Sicherheitsfunktion für Applikationen, die auf vernetzten Systemen betrieben werden – seien es Arbeitsplatz-rechner von Entwicklern oder auch das Tar-get-System Auto. Aufgrund des stetigen Wandels ist Flexibilität in beiden Applikati-onsfeldern gefordert. Professionelle Lizenz-managementsysteme liefern für jeden die-ser Anwendungsfälle entsprechende Funk-tionalität Of-the-Shelf.

Eck-DATEN

sicherheitskritische und/oder besonders schützenswerte Software fordert. Das Ver-schieben von Lizenzen auf einen anderen Computer war ebenfalls nicht möglich. Problematisch war das insbesondere bei Floating-Lizenzen, denn der Kunde konn-te die Lizenz nicht selbst verschieben; er musste vielmehr zunächst den Bedarf für das Verschieben nachweisen, zum Beispiel einen Serverausfall. Zudem konnte Schleißheimer nicht kontrollieren, ob alte Lizenzen deaktiviert wurden. User konn-ten Einzellizenzen nicht einfach aus einer Netzwerklizenz auschecken, um sie auf anderen Computern ohne Netzwerkzu-griff zu verwenden. Die Konsequenz: Lizenzierungsprozesse waren für Anbie-ter und Nutzer komplex, zeitaufwendig und wenig kundenfreundlich.

Schleißheimer wollte diese Bottlenecks nun beseitigen sowie die Can-Easy-Pro-duktlinie erweitern und mehrere Versio-nen anbieten. Die Lizenzierung sollte dabei Angebote mit unterschiedlichen Features und Funktionalitäten ermögli-chen. Zusätzlich zu klassischen On-Pre-mise-Softwareprodukten wollte das Unternehmen diese Versionen zudem auch als abonnementbasierte On-Demand-Services anbieten. Als das Unternehmen feststellte, dass der vorhandene Soft-warelizenzierungsanbieter nicht in der Lage war, die hierfür dringend erforder-lichen Updates fehlerfrei zur Verfügung zu stellen, entschloss sich Schleißheimer, nach einer Alternative zu suchen.

Bedarfsgerechte Lizenzmanage-mentsystemeInnerhalb von rund vier Wochen konnte Schleißheimer das geforderte Lizenzie-rungskonzept mit dem neuen Lieferanten abstimmen und das Lieferabkommen gegenzeichnen. In den folgenden acht Wochen erfolgte eine weitere Verfeinerung

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Die Enforcement-Technologie Sen-tinel Fit ist die kleinste der Welt. Da sie im Source-Code verfügbar ist, lässt sie sich unabhängig von der Plattform einsetzen, sodass sie auf jedem Mikrocontroller zur Anwen-dung kommen kann, der 1,5 KByte RAM und 6,5 KBte Flash für den Li-zenzierungs-Footprint bereitstel-len kann.

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www.all-electronics.de28 AUTOMOBIL ELEKTRONIK 03-04 / 2017

Der hardwarebasierte Lizenz-schlüssel Gemalto Sentinel HL schützt Code gegen bösartige Hardware-Angriffe wie Diffe-rential Power Analysis (DPA) und Reverse-Engineering mit-tels Elektronenmikroskopie, da zu keinem Zeitpunkt entschlüs-selter Code abgreifbar ist.

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des Konzepts sowie dessen Lizenzierung. Zum Einsatz kommt heute die Lizenzie-rungslösung Gemalto Sentinel, die eine starke Sicherheit, mehrere Floating-Lizen-zen, einfache Online-Aktivierung der Software und das Rehosting der Lizenzen auf andere Computer ermöglicht.

Zur Implementierung des Lizenzschlüs-sels in die Softwarelösung Can-Easy ver-wendet Schleißheimer ein passendes API des Licence Development Kits, um nur den geforderten Zuschnitt der gewünschten Features bereitstellen zu können. Soft-wareentwicklung und Softwarelizenzie-rung liegen hier also hintereinander, sodass sich Entwickler auf die Entwicklung der Kernfunktionen konzentrieren kön-nen. Sind die Lizenzen erstellt, werden die erforderlichen Lizenzschlüssel per E-Mail an die Anwender versandt. Der Kunde führt sodann nachfolgend eine Online-Aktivierung durch, um die Lizenzen abschließend zu aktivieren. Darüber hin-aus können Benutzer nun auch vorüber-gehend einzelne Lizenzen aus einer Netz-werklizenz leihen und ihre Lizenzen auf einem anderen Computer rehosten. Die Floating-Lizenzen basieren hierbei nicht mehr auf Lizenzdateien. Sie laufen statt-

damit genau das, was sie brauchen. Die Editionen des Produkts werden aber nicht nur als On-Premise-Software mit Online-Aktivierung zum Kauf angeboten. Zusätz-lich bietet Schleißheimer erstmals auch eine Abo-Variante für Monats- und Jahreslizen-zen an, sodass Anwender den Softwarebe-darf an ihre Entwicklungszyklen und Kun-denprojekte anpassen können.

Hohe SicherheitDie neue Softwarelizenzierungslösung bietet Schleißheimer zudem die Möglich-keit, weitere Produkte für einzelne Kunden auch hardwareseitig zu schützen. Aktuell nutzt ein Kunde von Schleißheimer den PCB-bestückbaren Hardware-Key von Gemalto , beispielsweise auf einer Bau-gruppe als Platinen-Auditor, um die Firm-ware des Boards mittels Kopplung an die Hardware gegen Raubkopien zu schützen. Der dazu genutzte Sentinel HL Key bietet mit seiner App-On-Chip-Funktion eine der derzeit sichersten Lösung auf dem Markt. Er erfüllt damit neben Firewalls, VPNs und verschlüsselter Kommunikati-on höchst wichtige Kernfunktionen zum Schutz von IoT-angebundenen intelligen-ten Embedded-Devices. Und da es selbst beim Release einer neuen Version nicht erforderlich ist, die Software auf den im Feld befindlichen Keys zu aktualisieren, ist die Lösung selbst für Applikationen bestens geeignet, die auf Langzeitverfüg-barkeit mit hohen Sicherheitsanforderun-gen und eingefrorenem Softwarestatus ausgelegt sind. Sentinel HL kann folglich auch für Connected-Car-Applikationen eine interessante Lösung für das Target-System Auto darstellen.

Der Key könnte sogar zusammen mit M2M-Modulen von Gemalto zum Einsatz kommen, die sich bereits heute in Groß-serie im Automotive-Einsatz befinden, um die Geodaten von Fahrzeugen bei einem Notfall oder Diebstahl zu ermitteln. Damit ist es denkbar, Connected-Car-Controller im Fahrzeug auch über Mobilfunk-Verbin-dungen anzusprechen und dabei höchste Sicherheit zu gewährleisten, indem man die Software über hardwarebasierte Lizenzschlüssel schützt. Alternativ sind selbstverständlich auch reine Software-Keys selbst auf kleinen Controllern nutz-bar. Der Lizenzschlüssel, den Schleißhei-mer für seine Entwicklungssoftware nutzt,

dessen als zentraler Prozess. IP-Adressen werden direkt in der lizenzierten Anwen-dung konfiguriert, was Systemadminist-ratoren der Anwender sehr begrüßen.

Flexible Architektur„Die neue Lösung ermöglicht es zudem, Produkte und Features flexibel zusammen-zustellen und zu aktivieren“, erklärt Hans-Joachim Schleißheimer , Geschäftsführer der Schleißheimer GmbH, sodass flexible Produkteditionen gebildet werden können. Konkret hat Schleißheimer für Can-Easy nun die Standard-Varianten Basic, Analy-se, Simulation und Professional geschaffen. Diese Editionen decken typische Anwen-dungsszenarien in der Entwicklung und Implementierung von elektronischen CAN-Steuergeräten ab und bieten Benutzern einen genau auf ihren Bedarf abgestimmten Funktionsumfang. So sparen sie Kosten für Funkt ions-Overk i l l , Wartung und Upgrades. Weitere Editionen sind zudem jederzeit möglich, beispielsweise mit zusätzlicher LIN-Bus-Funktionalität oder integrierter Diagnostik. Paart man diese Produktkonfigurationsflexibilität mit inno-vativen Kauf- und Mietmodellen, erhalten Benutzer vollständige Flexibilität – und

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Lizenzierung ist nicht nur für Entwicklungssoftware für Automobilelektronik wichtig. Auch Logik auf CAN-Controllern kann lizenziert werden. Mit Connected-Car-Applikationen kommen noch viele weitere Bereiche hinzu.

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kann hierfür in einer besonders schlanken Variante so klein ausgelegt werden, dass lediglich 1,5 KByte RAM und 6,5 KByte Flash-Speicher für den Lizenzierungs-Footprint benötigt werden. Das würde sogar die Lizenzierung des Codes auf ent-sprechend ausgelegten CAN-Controllern ermöglichen und so auch Anwendern von Can-Easy-Softwarelösungen Lizenzma-nagementsysteme ermöglichen. Gemalto und Schleißheimer prüfen derzeit, ob sich die Implementierung einer Lizensierungs-API in Can-Easy lohnen könnte.

Besser mit PartnerEs steht außer Zweifel, dass viel Entwick-lungsaufwand in der Lizenzierung liegen kann bei einer hohen Marktdynamik, die hohe Flexibilität erfordert. Zumeist ist die Lizensierung (und damit auch Lizenz-managementsysteme) aber nicht die Kernkompetenz des Software- bezie-hungsweise Lösungsanbieters. Deshalb sollte man Lizenzmanagementsysteme nicht selbst entwickeln, denn dies ver-braucht unnötige Ressourcen, die Firmen wie Schleißheimer sowie auch ihre Kun-

Sentinel Methode

Binärdateien erstellen

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Schutz & Release

Produkt -entwicklung

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den besser auf die Lösungsentwicklung fokussieren. Der richtige Weg besteht darin, eine Lösung von Anbietern einzu-setzen, die das eigene Ökosystem wir-kungsvoll und effizient ergänzen.

Bei der Auswahl des passenden Lösungsanbieters ist zum einen auf mög-lichst hohe Entwicklungskompetenz im Branchenumfeld sowie zum anderen auch auf entsprechend umfassende Lösungs-kompetenz zu achten, um auch zukünftig möglichst flexibel zu bleiben. Die Unter-nehmensgröße ist wegen der weiteren Konsolidierungstendenzen in diesem Markt nicht zu vernachlässigen. Die öffentlich zugängige Studie „Competiti-ve Analysis of the Global Software Licen-se Management Market“ von Frost & Sullivan kann hier weitere Auskunft geben. (av) ■

Bearbeitet nach Unterlagen von Gemalto und Sams Network.

Ist die Lizenzierung einmal integriert, können mit ihr direkt neue Lizenz- und Geschäftsmodelle umgesetzt werden.

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Leistungselektronik Status Quo

Intelligenz mit MuskelnLeistungshalbleiter in der Automobilbranche

Elektrisch betriebene Autos benötigen nicht nur Elektromotoren und Batterien, sondern auch je-de Menge Leistungshalbleiter. Welche Auswirkungen hat die Entwicklung der Elektromobilität auf die Halbleitertechnik? Wir haben uns in der Branche umgesehen. Autor: Christoph Hammerschmidt

• Zusatzaggregate werden zunehmend elektrisch betrieben: mit 48 V oder zum Teil auch auf Hochvolt-Ebene.

• Die Leistungshalbleiter werden kompakter und zuverlässiger.• Neue Materialien wie SiC und GaN bieten neue Möglichkeiten, sind

aber derzeit eher noch zu teuer, und auch in punkto Zero-Defect sind noch nicht alle Fragen geklärt.

Eck-DatEn

Ohne Leistungshalbleiter fährt das Elektroauto keinen Meter weit. Diese Module steuern den gesamten Motorstrom und müssen daher für

sehr hohe Leistungen ausgelegt sein.

Im Durchschnitt enthalten Autos mit Verbrennungsmotoren Halbleiter im Wert von 350 US-Dollar. Bei Elektro- und Hyb-rid-Autos verdoppelt sich der Wert des Halbleiter-Contents

einer Berechnung der Wirtschaftswoche zufolge auf 700 Dollar. Damit zeigt sich: Die Elektrifizierung des Antriebsstrangs wirkt wie ein Turbo auf die Halbleiternachfrage. Im Vordergrund ste-hen dabei Leistungshalbleiter. Von Mild-Hybrid bis vollelekt-risch – alle diese Konzepte erfordern den massiven Einsatz von Leistungselektronik. Das nicht nur, weil die die Steuerung der Elektromotoren im Antriebsstrang Lösungen auf Halbleiterbasis erfordert, sondern auch weil neue Anwendungsbereiche hinzu-kommen. Die zunehmend verbreitete 48-V-Technik als zweite Spannungsebene neben dem herkömmlichen 12-V-Netz hat nur auf den ersten Blick nichts mit Elektromobilität zu tun: Sie dient in erster Linie der Elektrifizierung der Nebenaggregate des Ver-brenners, wie Kühl- und Schmiermittelpumpe oder elektrische Verdichter. Damit aber bereitet sie dem dem Hybridantrieb den Weg. Auch Aktuatoren elektronischer Karosseriestabilisierungs-systeme und Klimaanlagen laufen bei 48 V – allesamt Aggrega-te, die auch in vollelektrischen Fahrzeugen zu finden sind.

Halbleiter in der E-MobilitätEin weiteres Anwendungsgebiet, welches die Elektromobilität (HEVs und EVs) der Halbleiterbranche beschert, ist das Batterie-management: Fahrbatterien bestehen aus dutzenden bis hunder-ten von Batteriezellen. Um die Energieausbeute, Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Zellenanordnungen zu optimieren, sind umfangreiche Batteriemanagementsysteme (BMS) erforderlich, die ebenfalls Leistungstransistoren enthalten. Hinzu kommt neben der Ladeinfrastruktur auch die Beleuchtung. Schließlich sind so gut wie alle EVs aus Gründen der Energieeffizienz und neuer Lichtfunktionen wie Tagfahrlicht und Pixellicht mit Licht-

Bild:

Infine

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Automobil ElEktronik 03-04/2017 31



technik auf LED-Basis bestückt, und die erfordert nun einmal ausgefeilte Stromregelungen. Alles in allem also ein breites Spek-trum zusätzlicher Anwendungen für die Hersteller von Leistungs-halbleitern. Wie bewerten diese die Marktentwicklung, welche Trends treiben den Markt?

„Die Elektrifizierung kommt jetzt allmählich in der Volumen-produktion an“, konstatiert Hans Adlkofer, der bei Infineon Technologies die Systems Group Automobilelektronik leitet. „In Europa betrifft das in erster Line Plug-In-Hybrid-Fahrzeuge (PHEVs), daneben auch batterie-elektrische Modelle (BEVs). Auch in Asien sind PHEVs gegenwärtig auf dem Vormarsch; dort beobachten wir allerdings unterschiedliche Integrations-konzepte.“

Ladeinfrastruktur vorantreibenImpulse kommen auch aus dem Bereich Ladeinfrastruktur. Die langen Ladezeiten in der Größenordnung von acht Stunden für das vollständige Aufladen einer Traktionsbatterie über einen herkömmlichen Wechselstromanschluss gelten als eine der wich-tigsten Hürden für eine Akzeptanz von Elektrofahrzeugen auf breiter Front. Eine zweite Hürde sind die kurzen Reichweiten. Um die zu erhöhen, sind aber noch höhere Batteriekapazitäten erforderlich – was wiederum die Ladezeiten tendenziell verlän-gert. „Die Kunden erwarten eine Reichweite von 600 km; die Ladeinfrastruktur wird daher ein zunehmend wichtiges Thema“, kommentiert Adlkofer. Es sei daher damit zu rechnen, dass die Spannungen an den DC-Ladestellen von heute 350 V auf 900 bis 1200 V steigen werden. Das gleiche gelte auch für die Fahrbatte-rien. Große OEMs, die sich im Bereich der Elektromobilität posi-tionieren, wie Audi oder Porsche verlangen Ladestellen mit Leis-tungen bis zu 350 kW. „Die elektronischen Komponenten dafür haben wir“, erklärt Adlkofer. „Eventuelle Limitierungen sehen wir eher im Bereich der Netzstruktur“.

Elektrisch statt hydraulischAuch die 48-V-Ebene ist für Infineon von großer Bedeutung, unterstreicht Adlkofer. „Auf dieser Ebene spielt sich neben dem Antriebsstrang der zweite Teil der Elektrifizierung des Autos ab“, so der Infineon-Manager. Der Trend geht dahin, bisher per Hyd-raulik oder Unterdruck betriebene Systeme wie Lenkung, Pum-pen etc. durch elektrisch betriebene Systeme zu ersetzen.

Die Anwendungen, die auf dieser Ebene laufen, sind technisch durchaus anspruchsvoll. Beispiel: Elektrische Fahrwerksrege-lungen und Wankstabilisatoren erfordern Motoren, die im Mil-lisekundenbereich reagieren. Die elektronischen Regelbausteine für solche Motoren müssen daher in der Lage sein, mit kurzen, hohen Leistungsspitzen fertig zu werden. Das gilt sowohl für Signalverarbeitung als auch für Treiber und Stellglieder. „Unser Ziel ist es, für jede dieser Anwendungen eine Art Chipset anzu-bieten,“ sagt Adlkofer. „Das ist es, was wir mit Systemverständ-nis meinen.“

Auch im Bereich Batterie-Management gibt es neue Entwick-lungen. Hier tritt gegenwärtig das Monitoring der einzelnen Zellen gegenüber dem Load-Balancing in den Vordergrund. „Das findet aber im Moment noch hauptsächlich auf der Ebene von Forschung und Entwicklung statt“, erklärt Adlkofer.

IGBTs verbessernWie soll es weitergehen? In Zukunft werden die Bauteile noch kompakter werden müssen. Mehr Leistung auf kleinerem Raum, heißt Infineons Devise. Dazu wird das Unternehmen neue Vari-anten der verbreiteten Leistungstransistor-Gattung IGBT ent-wickeln. Diese werden beispielsweise den Verzicht auf Wasser-kühlung bei DC/DC-Wandlern möglich machen. Diese Entwick-

lungen, die gegenwärtig laufen, zielen auf eine dreifache Verbes-serung gegenüber heutigen Angeboten: Sie werden kompaktere und gleichzeitig preiswertere Lösungen ermöglichen. Und zudem höhere Zuverlässigkeit „Zero Defects ist immer unser Ziel“.

Neue MaterialienAuch bei den Materialien geht die Reise weiter. Im Auto-Umfeld bietet Infineon Bauelemente auf Basis von Siliziumkarbid (SiC) gegenwärtig für den Einsatz in Ladegeräten an, aber dabei wird es nicht bleiben. „SiC wird das Halbleitermaterial für das Auto, ist allerdings noch recht teuer“, erklärt Adlkofer. „Aber neue Techniken sind am Anfang immer etwas teurer. Es ist eben eine Abwägungsfrage, ob und wann man solche innovativen Bauele-mente einsetzen will.

Galliumnitrid (GaN) ist aus Infineons Sicht noch nicht im Auto angekommen. Nicht so sehr die Kosten sind hier gegenwärtig das Ausschlusskriterium, sondern die Zuverlässigkeit – Stichwort „Zero Defects“. Wann GaN-Leistungstransistoren für das Fahr-zeug Mainstream werden, lasse sich schlecht vorhersagen, so Adlkofer. Vor 2020 sollte man aber jedenfalls nicht damit rechnen.

48-V-Technik von RohmAls interessante Technik zum Übergang auf vollelektrische Mobi-lität bezeichnet Alessandro Maggioni, Technical Marketing Manager beim Infineon-Konkurrenten Rohm, die 48-V-Technik, denn sie ermögliche die Implementierung modularer Topologi-en. Das Unternehmen ist mit einem breiten Angebot von MOS-FETs und Dioden im 48-V-Segment tätig. Gegenwärtig entwickelt Rohm einen neuen DC/DC-Wandler mit einer hohen Schaltfre-quenz von 2 MHz, der das Kostenniveau von Anwendungen durch den Verzicht auf externe Bauelemente senken soll. Im Bereich der BMS geht Rohm laut Maggioni gerade an die Start-blöcke. Der Halbleiterhersteller stellt aktuell zwar Produkte für das Cell Balancing her, jedoch – noch – nicht für die Anwendung im Auto. „Wir haben vor, auch diesen Markt zu bedienen“, sag-

„SiC wird das Halbleitermaterial für das Auto, ist allerdings noch

recht teuer.“Hans Adlkofer, Infineon

Bild:

Infine

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te Maggioni, ohne sich allerdings auf einen Zeit-horizont festzulegen.

Zusammenarbeit: Leistungshalbleiter für Formel-EBei SiC sieht sich Rohm als einen der Technologie-führer; unter anderem hat Rohm SiC-Dioden und –MOSFETs im Programm. Gegenwärtig ist Rohm mit der Einführung der dritten Produktgeneration beschäftigt. Erfahrungen für die Weiterentwicklung der Technik sammelt das Unternehmen unter anderem über sei-ne Kooperation mit dem Formel-E-Rennstall Venturi. „Die Erkenntnisse, die wir heute in der Formel-E gewinnen, werden wir morgen in den Bau von Serienautos einbringen,“ sagt der Rohm-Manager. Die Verwendung von Galliumnitrid werde zur-zeit geprüft, aber das Material sei momentan noch nicht für Auto-Anwendungen geeignet.

Keine Toleranz für FehlerEine alles überragende Bedeutung misst Maggioni dem Aspekt der Zuverlässigkeit bei. Im Fahrzeug arbeiten Halbleiter in einer extrem unwirtlichen Umgebung. Vibrationen, elektrische Störim-pulse, eine schwankende Versorgungsspannung mit ausgepräg-ten Spitzen nach oben und unten, arktische und tropische Tem-peraturen dürfen den Transistoren, Dioden und ICs nichts aus-machen. Fehlerquoten im PPM-Bereich (ein Fehler auf eine Mil-

lion Produkte) sind Rohm noch zu viel. „Wir streben zero defects an“, versichert Maggioni. „Inbesondere in sicherheitsrelevanten Anwendungen darf nichts ausfallen.“ Und wie erreicht man das? „Design, Herstellungsprozess und Packaging müssen darauf optimiert sein“, erklärt der Halbleiterexperte. Auch das Testver-fahren spielt eine Rolle: Transistoren und Dioden, die für die Verwendung im Auto vorgesehen sind, werden rigorosen Stress-tests unterzogen, was natürlich Auswirkungen auf die Kosten für solche Bauteile hat. In der Beherrschung der gesamten Wert-schöpfungskette vom Rohsilizium bis zum Test des fertigen Pro-dukts sieht Maggioni das Alleinstellungsmerkmal seines Unter-nehmens.

Trend: Energetisch Effizient Joe Notaro , Senior Director EMEA Automotive beim Halblei-terhersteller ON Semiconductor , empfindet die Forderung nach höherer energetischer Effizienz als den spannendsten Trend in der Fahrzeugentwicklung. Denn aus diesem Anspruch resul-

tieren diverse Konsequenzen auch für die Halbleiter, die in den Autos eingesetzt werden: Sie zwingen die

Halbleiterwirtschaft, immer effizientere CMOS-Transistoren und IGBTs zu entwickeln. Auch das

Packaging muss sich an der Anforderung der Energieeffizienz orientieren. Elektrische wie thermische Leitfähigkeit sind wich-tige Entwicklungsziele; sogar Gewicht und Abmessungen der Bauelemente müssen schrumpfen.

On Semi setzt auf GaN und SiCIn der „absolut relevanten“ 48-Volt-Technik hat ON Semicon-ductor laut Notaro unter anderem durch die Übernahme von Fairchild Semiconductor seine strategische Position verbessern können. Die Weiterentwicklung elektrischer Fahrzeuge wird aus Sicht Notaros begleitet von einem Trend zu höheren Batterie-spannungen. „Die Spannungen werden auf 600 bis 800 V, in Einzelfällen sogar bis 1200 V steigen“, prophezeit der Manager. Um diese Anforderungen zu bedienen, entwickelt das Unter-nehmen IGBTs der 3. und 4. Generation sowie Superjunction MOSFETs. In den neuen Materialien SiC und GaN ist ON Semi ebenfalls engagiert, SiC-MOSFETs seien noch in diesem Jahr zu erwarten. In der Praxis resultiere daraus eine höhere Schaltfre-quenz und damit kleinere Abmessungen der Geräte. Außerdem vertragen die neuen Bauteile höhere Betriebstemperaturen. Indi-rekt trägt das zur Gewichtsersparnis bei, denn so lässt sich der Kühlaufwand in Form von Ventilatoren und Kühlrippen redu-zieren. Dioden in SiC-Technik sind bereits verfügbar, mit GaN ist ON Semi zurzeit in industriellen Anwendungen präsent, man sei dabei, Use Cases für das Auto zu identifizieren. Dabei werde der richtige Preispunkt im Mittelpunkt stehen: Auch wenn die einzelnen Bauelemente teurer seien als konventionelle Ausfüh-rungen, sollen sie insgesamt preiswertere Systeme ermöglichen. Ein Ziel für ON Semiconductor dabei ist die Erschließung von Skaleneffekten. Dazu beabsichtige das Unternehmen die SiC- und GaN-Produkte im eigenen Haus zu fertigen, sagte Notaro. Die Fairchild-Übernahme habe das Unternehmen dazu befähigt, mehr Komponenten in Leistungsmodule zu integrieren und deren Pin Count zu reduzieren. „Höher integrierte Gate-Driver ver-bessern die Leistung, sie helfen, die Schaltverluste zu senken und die Abmessungen zu verringern“, sagt der Manager. (av) ■

te Maggioni, ohne sich allerdings auf einen Zeit-

führer; unter anderem hat Rohm SiC-Dioden und –MOSFETs im Programm. Gegenwärtig ist Rohm mit der Einführung der dritten Produktgeneration beschäftigt. Erfahrungen für die Weiterentwicklung der Technik sammelt das Unternehmen unter anderem über sei-ne Kooperation mit dem Formel-E-Rennstall Venturi. „Die

tieren diverse Konsequenzen auch für die Halbleiter, die in den Autos eingesetzt werden: Sie zwingen die

Halbleiterwirtschaft, immer effizientere CMOS-Transistoren und IGBTs zu entwickeln. Auch das

„Die Spannungen werden auf 600 bis

800 V, in Einzelfällen sogar bis 1200 V

steigen.“Joe Notaro, ON Semiconductor

Bild: Infi neon

Diese Module (im Bild:Ein Sixpack von Infineon) steuern

den gesamten Motorstrom und müssen daher für sehr hohe

Leistungen ausgelegt sein.

AutorChristoph HammerschmidtFreier Automobiljournalist

Bild:

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IntervIew mIt FranÇoIs Perraud, teamLeIter Power and automotIve soLutIons be I PanasonIc

„die Gan-technik sorgt für sehr hohe effizienz und Leistungsdichte“Leistungshalbleiter auf Galliumnitrid-Basis (GaN) ermöglichen besonders effiziente Stromversorgungen, aller-dings gab es in der Vergangenheit Probleme mit dem Current-Collapse-Phänomen. Im Interview erläutert Francois Perraud, Team-Leiter Power and Automotive Solutions bei Panasonic, wie sich die Verfügbarkeit von Bauelementen mit Hybrid-Drain-Gate-Injection-Transistor-Struktur (HD-GIT) auswirken wird. Autor: Jens Wallmann

Herr Perraud, die Massenproduktion der neuen X-GaN-Leistungs-

halbleiter bei Panasonic ist inzwischen angelaufen. Werden Ent-

wickler nun die neuen Bauelemente mit der HD-GIT-Struktur ver-

stärkt einsetzten?

Francois Perraud: Das hoffen wir, da wichtige Fakten für die HD-GIT-Technologie sprechen. Dank des „Normally off“-Verhalten der Transistoren und der Lösung des Current-Collapse-Problems,

bei dem ein Anstieg des dynamischen Durchlasswiderstands zu einem Totalausfall von GaN-Bauelementen führen kann, stellt die HD-GiT-Technik eine gute Basis für hocheffiziente und zuver-lässige GaN-Leistungstransistoren dar.

Welche Rolle spielt dabei Panasonics Zusammenarbeit mit Infineon?

Francois Perraud: Beide Seiten kombinieren bei der Zusammenar-beit ihre Stärken. Die Leistungselektronik-Community wird also von innovativen und zuverlässigen GaN-Transistoren profitieren können, die von einem weltweiten Netz von Experten unterstützt werden. Und dank möglichem Dual Sourcing wird es in der Zukunft auch Liefersicherheit geben.

Wie wollen Sie Entwickler zur Umstellung von klassischen Leistungs-

halbleitern auf X-GaN motivieren und ihr Vertrauen gewinnen?

Francois Perraud: Wir unterstützen immer gerne akademische Pro-jekte, die die Vorteile von GaN in unterschiedliche Anwendungen unabhängig untersuchen und entsprechende Ergebnisse dann veröffentlichen. Dazu arbeiten wir weltweit mit Leitkunden auf verschiedenen Ebenen zusammen. Vertrauen gewinnt man dann am leichtesten, wenn die Kunden selber die Eigenschaften von X-GaN evaluieren. Diejenigen, die das bisher getan haben, fan-den üblicherweise heraus, dass die GIT-Transistoren sehr robust sind und sich zudem viel leichter benutzen lassen, als man es sich

wegen der hohen Schaltgeschwindigkeit und des unvertrautes Gate-Ansteuerungsprinzips vorgestellt hatte. Darüber hinaus ermöglichen sie Schaltungen mit bisher nur schwer erreichbarer Effizienz und Leistungsdichte.

Wie grenzen sich X-GaN-Leistungshalbleiter beispielsweise gegen-

über Si, SiC und GaAs ab? Was sind die speziellen Vorteile und prä-

destinierte Anwendungen?

Francois Perraud: Unsere 600-V-Transistoren zielen auf Leistungs-konverter im Bereich von rund 100 W bis etwa 6 kW, wo heutzu-tage typischerweise MOSFETs eingesetzt werden, und wo GaN-Transistoren weitere Vorteile auf Systemebene bringen. Dazu gehören etwa eine erhöhte Effizienz dank niedrigem Einschalt-widerstand und schnellem Schalten sowie kompaktere Systeme dank höherer Schaltfrequenz. Unter Umständen ist auch eine vereinfachte Kühlung möglich oder sogar der Verzicht darauf. Neben den bereits genannten Anwendungen wie Stromversor-gungen für IT und Telekom besteht auch seitens der Automobil-industrie ein großes Interesse, mittelfristig solche Komponenten in kompakten On-Board-Ladesystemen oder Gleichspannungs-wandlern einsetzen zu können. Der Einsatz von SiC-Transistoren ist vor allem bei Spannungen über 1,2 kV sinnvoll. Obwohl man-che SiC-Anbieter den 600-V-Bereich adressieren, haben GaN- oder Si-Technologien hier langfristig voraussichtlich ein besseres Kostensenkungspotenzial. GaAs wiederum ist für den HF-Markt relevant, also außerhalb des Einsatzbereiches von unseren X-GaN-Bauelementen.

Weitere, stärker in die Technik gehende Details finden Sie in der Langversion dieses Interview per infoDIREKT 402ejl0317. Darin geht es unter anderem auch um die Frage, ob sich klassische Leistungshalbleiter in bestehenden Schaltungen einfach durch X-GaN-Bausteine ersetzen lassen, um so eine Leistungsverbes-serung zu erzielen. (av)� n

autorJens WallmannFreier Redakteur

infodIreKt 402ejl0317

„GIT-Transistoren lassen sich leichter benutzen, als viele

sich das vorstellen.“François Peraud

Bild:

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sonic



Sensorik ADAS: kamerabasiert


Lösungen. Die Mehrzahl – darunter ZF TRW, Valeo, Delphi und Magna – setzt dagegen auf Mobileyes Bundle aus dem EyeQ-Chip und der darauf abgestimmten ADAS-Software.

Auf der Suche nach AlternativenJe mehr Player allerdings die gleiche Lösung nutzen, desto schwie-riger wird es für die einzelnen Unternehmen, sich voneinander zu differenzieren. Zudem möchten Hersteller sich nicht von einem einzelnen Anbieter abhängig machen. Genau an diesem Punkt will Kay Talmi, Geschäftsführer der Berliner Hella Aglaia Mobi-le Vision GmbH, ansetzen: „Unser Ziel ist es, der Branche eine attraktive Alternative zu bieten.“ Talmi will Hella Aglaia dabei nicht einfach als einen zusätzlichen Anbieter kamerabasierter Assistenzsysteme positionieren. Die Hella-Tochter aus Berlin setzt stattdessen technologisch auf einen ganz neuen Ansatz und bietet eine rein Software-basierte Lösung an. Diese ist nicht an eine spezielle Hardware-Plattform gebunden, sondern ermög-licht die Verwendung von Standard-Chips unterschiedlichster Halbleiterhersteller.

Wie erfolgsversprechend ist es, Hardware und Software verbindlich miteinander zu verknüpfen und aus einer Hand zu liefern? Bei Computern und Smartphones

etwa hat sich Apple mit dieser Strategie eine höchst profitable Nische geschaffen: In punkto Verkaufspreise und Gewinnspan-nen sind die Kalifornier den Mitbewerbern ein ordentliches Stück voraus. Nach Stückzahlen und Marktanteilen betrachtet, liegen jedoch das Windows- beziehungsweise das Android-Lager mit riesigem Vorsprung vorn. Beide Lager unterstützen verschiedenste Hardware-Lösungen von anderen Anbietern für ihre Software.

Ganz anders sieht es im Bereich der kamerabasierten Assis-tenzsysteme aus. Auf Tier-1-Ebene konkurrieren hier zahlreiche Anbieter in einem stark fragmentierten Markt, bei dem sich viele Player mit einem geringen Anteil begnügen müssen. Doch auf Tier-2-Ebene hat sich der israelische Bildverarbeitungsspe-zialist Mobileye mit einem Anteil von über 70 Prozent eine außer-gewöhnlich dominante Position erarbeitet. Von den großen Sys-temzulieferern arbeiten nur noch wenige Anbieter mit eigenen

Wahlfreiheit statt ZwangskopplungSoftware-Lösungen für kamerabasierte Assistenzsysteme

Kaum eine Automotive-Anwendung wird so von einem einzelnen Tier-2-Anbieter dominiert wie der Markt für bildverarbeitende Fahrerassistenzsysteme von Mobileye. Nun will eine Hella-Tochter aus Ber-lin diesen Markt mit Software-basierten Lösungen aufrollen. Autor: Ingo Kuss

Die farbliche Kodie-rung zeigt, was neu-ronale Netze jeweils

als Fahrbahn, als Begrenzungen oder

als andere Verkehrs-teilnehmer identifi-

zieren.

Bilde

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a

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Aktuell hat Hella Aglaia bereits drei Software-Komponenten zur Verkehrszeichenerkennung, Lichtsteuerung und Spurerken-nung entwickelt. Zusätzlich sollen Funktionen zur Fußgänger- und Objekterkennung ab dem dritten Quartal 2017 verfügbar sein. Die Software läuft auf einem Bildverarbeitungs-Framework zur Kameraanbindung, das entweder von Aglaia oder vom Kun-den stammen kann. Im letzteren Fall wird die Software entspre-chend angepasst. Zu den unterstützten Hardware-Lösungen gehören gängige Plattformen etwa von Renesas , NXP , Nvidia oder Texas Instruments .

„Wir haben ein sehr offenes System: Unsere Kunden können auch nur einzelne Funktionen kaufen und somit preislich attrak-tive, skalierbare Lösungen schaffen und zudem um eigene Soft-ware-Lösungen ergänzen“, so Talmi. Neben dieser großen Fle-xibilität dürfte auch der Preisvorteil durch die Verwendung von Standard-Hardware für die Kunden interessant sein: Die Gesamt-kosten für entsprechende Assistenzsysteme sollen laut Talmi deutlich niedriger sein als bei der Verwendung eines speziali-sierten Hardware-Software-Bundles. Zudem sorgt der harte Wettbewerb bei Standard-Plattformen für kurze Innovations-zyklen und entsprechend schnelle Leistungssteigerungen.

Fünf Jahre im Verborgenen agiertNeben Preis und Leistung gibt es im Automotive-Bereich aller-dings noch ein weiteres entscheidendes Kriterium bei der Wahl eines Anbieters, das mit der Branche nicht vertraute Unterneh-men oft unterschätzen: serienrelevante Erfahrungen. Hella gehört zwar zu den großen Automobilzulieferern, doch die 2006 über-nommene Tochter Aglaia ist bislang noch nicht als eigenständi-ger Tier-2-Anbieter in Erscheinung getreten – zumindest nicht im Bereich Assistenzsysteme. Tatsächlich hat das Unternehmen hier die letzten fünf Jahre fast vollständig im Verborgenen agiert. Trotzdem können die Berliner auf eine Reihe prestigeträchtiger Referenzprojekte bei Premium-Herstellern verweisen.

Ausgangspunkt dieser ungewöhnlichen Entwicklung war eine prekäre Situation vor gut fünf Jahren: Damals wurde bei Hella die Entscheidung getroffen, aus dem Geschäft mit Frontkamera-Hardware auszusteigen. „Durch diese Neuausrichtung mussten auch wir als Standort unser Geschäftsmodell komplett überden-ken“, erinnert sich Talmi. Denn bis zu diesem Zeitpunkt waren

Hella Aglaia bietet eine rein Software-basierte Lösung für kamerabasierter Assistenzsysteme an. Diese ist nicht an eine spezielle Hardware-Plattform gebunden, sondern ermöglicht die Verwendung von Standard-Chips unterschied-lichster Halbleiterhersteller. Aktuell hat das Unternehmen drei Software-Komponenten zur Verkehrszeichenerkennung, Lichtsteue-rung und Spurerkennung entwickelt. Zusätz-lich sollen Funktionen zur Fußgänger- und Ob-jekterkennung ab dem dritten Quartal 2017 verfügbar sein. Aglaia will sich damit als unab-hängiger Tier-2-Anbieter für die gesamte Bran-che positionieren.

Eck-DATEN

die Berliner als interner Dienstleister maßgeblich für das Kame-rageschäft bei Hella tätig. Die Lösung brachte schließlich eine Kooperation mit Autoliv. „Diese Zusammenarbeit führte dazu, dass die von Aglaia entwickelten Software-Lösungen für Kame-ras nicht nur im Einsatz blieben, sondern vom Entwicklungs-Team auch technisch auf dem neuesten Stand gehalten wurden.“

Nun will Aglaia sich als unabhängiger Tier-2-Anbieter für die gesamte Branche positionieren: „Aktuell sind wir dabei unser Know-how um eigene Lösungen für Fußgänger- und Objekter-kennung zu ergänzen“, sagt Talmi. „Wir denken, dass wir damit

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Deep-Learning-Ansätze erfordern

hohe Rechenleis-tungen. Im Ver-

suchsfahrzeug ist dafür zusätzliche Hardware im Kof-ferraum unterge-

bracht. In späteren Serienfahrzeugen

sollen zentrale Steuergeräte genü-gend Performance

bieten.

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den Nerv der Zeit treffen, denn kamerabasierte Assistenzsysteme finden eine immer größere Verbreitung.“ Wie wichtig jahrelange praktische Erfahrungen gerade in diesem Bereich sind, erläutert Talmi anhand von zwei Beispielen. So können etwa Wechsel-kennzeichen nicht richtig erkannt werden, wenn die Frequenz der Kamera und die Taktung der LEDs nicht passend aufeinander abgestimmt sind. Beim Fernlichtassistenten wiederum lassen sich Straßenlaternen leicht anhand ihrer 220-Hertz-Schwebungs-frequenz von Scheinwerfern unterscheiden – doch auf diese Idee muss man erst mal kommen. „Eine 80-Prozent-Lösung ist schnell gefunden, aber die wahre Herausforderung liegt im Automotive-Bereich darin, möglichst nahe an die 100 Prozent zu kommen – und zwar weltweit. Um dies sicherzustellen, werden die Funkti-onen in über 50 Ländern getestet und validiert“, betont Talmi.

Automatisierte Fahrfunktionen als App?Auch wegen neuer Euro-NCAP-Vorgaben spielen die aktuell ver-fügbaren kamerabasierten Assistenzsysteme eine wichtige Rolle für den Massenmarkt, doch zukünftig sollen solche Systeme noch erheblich mehr leisten können. So haben etwa BMW, Intel und Mobileye 2016 eine Kooperation mit dem ehrgeizigen Ziel verein-bart, im Jahr 2021 ein vollautonomes Fahrzeug auf den Markt zu bringen. Nun übernimmt Intel sogar Mobileye. Hat ein kleines aufstrebendes Unternehmen wie Aglaia da überhaupt eine Chan-ce, mit den großen Playern mitzuhalten? Talmi sieht sich interes-santerweise durchaus als Profiteur der rasanten technischen Wei-terentwicklung: „Wir wollen immer das, was gerade auch tatsäch-lich an Hardware im Fahrzeug ist, mit unseren Produkten bedie-nen.“ Konkret würden zurzeit Kamerasysteme für 70 bis 80 Dol-lar angefragt. Die dort verwendeten Chips sind aktuell aber noch

nicht leistungsstark genug, um hochautomatisierte Fahrfunktio-nen zu unterstützen. „Daher bieten wir momentan auch noch keine entsprechenden Software-Lösungen an.“

Sobald jedoch potente Hardware, wie beispielsweise zentra-le Fahrerassistenzsteuergeräte, Einzug in Serienfahrzeuge hal-ten, sieht die Situation völlig anders aus: „Solche Lösungen kann man mit einer Smartphone-Infrastruktur vergleichen, für das es dann die unterschiedlichsten Apps gibt. Das ist für uns ideal“, so Talmi. Damit entfalle die Notwendigkeit, spezialisier-te Hardware-Chips einzusetzen, denn die kombinierte Rechen-power eines solchen zentralen Steuergerätes reiche völlig aus, um auch komplexe Software für autonome Fahrfunktionen darauf laufen zu lassen.

Neuronale Netze im Praxistest„Da es zukünftig höhere Rechenleistungen im Fahrzeug gibt, arbeiten wir auch an Methoden wie Deep Learning“, sagt Talmi. Bei Aglaia beschäftigt sich deshalb ein eigenes Entwicklungsteam für autonomes Fahren insbesondere mit dem Einsatz von neu-ronalen Netzen. Gerade bei der Objektklassifizierung hat sich die entsprechende Software bereits im frühen Entwicklungssta-dium als erfolgsversprechend erwiesen: Bei Testfahrten durch den Stadtverkehr erkennt das Erprobungssystem zuverlässig sowohl die Fahrbahn als auch Autos und Fußgänger. Beim Trai-ning der neuronalen Netze profitiert Aglaia vom umfangreichen Datenmaterial, das das Unternehmen schon für die Entwicklung der bisherigen Lösungen zusammengetragen und klassifiziert hat. „Das unterscheidet uns etwa von den Deep-Learning-Spe-zialisten aus dem Silicon Valley“, betont Talmi. „Sowohl bei den zahllosen unterschiedlichen Länder-Spezifika als auch bei der serienrelevanten Validierung von Software-Lösungen haben wir anders als reine KI-Experten reichlich Erfahrung.“

Damit stellt sich die spannende Frage: Kann ein kleines Unter-nehmen aus Berlin durch die konsequente Trennung von Hard- und Software den ADAS-Markt so verändern, wie es die Gigan-ten Microsoft und Google im IT- und Handy-Bereich vorgemacht haben? Talmi ist da zuversichtlich: „Wir können auch mit den Großen in unserer Branche mithalten.“ � n

AutorenIngo KussStellvertretender Chefredakteur AUTOMOBIL-ELEKTRONIK und emobility tec

„Wir bieten ADAS-Software als eigenständiges Produkt an,

sodass unsere Kunden ihre Hardware-Plattform frei wäh-

len können.“Kay Talmi, Geschäftsführer von Hella Aglaia

Steckbrief Hella Aglaia

Aglaia entstand 1998 aus einer Ausgründung der Berliner Akade-mie der Wissenschaft. Hella übernahm 2006 das Unternehmen, das zurzeit rund 250 Mitarbeitet beschäftigt. Für 2017 ist ein Um-zug von Pankow in den Campus Ullsteinhaus am Tempelhofer Ha-fen geplant, wo sich die Mitarbeiterzahl perspektivisch auf rund 500 verdoppeln soll.Zum Produktportfolio gehören neben Software und Dienstleistun-gen (Entwicklung und Test) für Assistenzsysteme auch Lösungen für das Energiemanagement bei Elektro- und Hybridfahrzeugen. Darü-ber hinaus hat Aglaia mit dem „People Counter“ ein eigenständiges Produkt entwickelt, um das im Automotive-Bereich erworbene Know-how auch in anderen Bereichen zu nutzen. Das Zählsystem er-fasst und analysiert Besucherströme etwa im Einzelhandel oder in Nahverkehrsmitteln.

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Sensorik In-Car-Sensing


Ablenkung beim Fahren verhindernSensor-Technologie zur Fahrer- und Aufmerksamkeitserkennung

Ablenkungen des Fahrers und Konzentrationsverlust zählen zu den häufigsten Unfallursachen im Straßenver-kehr. In Ergänzung zu Fahrerassistenzsystemen, die vornehmlich das Fahrzeug und die Situationen im Umfeld des Fahrzeugs im Blick haben, ist der Fokus auf den Fahrer ein wichtiger Aspekt bei der Erhöhung der Ver-kehrssicherheit. Wir stellen eine computergestützte Aufmerksamkeitserkennung vor. Autor: Kurt Peteler

von Ermüdung oder Unaufmerksamkeit zu erkennen.

„Seit über zehn Jahren investieren wir in die Forschung und Entwicklung von marktführenden Embedded-Lösungen für maschinelles Lernen, die bereits in Milli-onen von Geräten weltweit zum Einsatz kommen“, betont Gideon Shmuel, CEO von Eyesight Technologies. „Dank der neu-en, robusten Features zur computerge-stützten Erkennung ermöglichen unsere Automotive-Lösungen ein neues Fahrer-lebnis und tragen dazu bei, die Ablenkung beim Autofahren zu minimieren. Der Trend hin zu halbautonomen Fahrzeugen macht es für uns entscheidend, mit unse-ren Automotive-Lösungen über die bloße Aufmerksamkeitserkennung hinauszuge-hen und dem Fahrer spürbare Vorteile wie personalisierte Einstellungen und Gesten-steuerung zu bieten.“ � n

Der Beitrag basiert auf Unterlagen der Firma Eyesight.

Die computergestützte Aufmerksamkeitser-kennung in Fahrzeugen basiert auf IR-Sen-soren samt IR-Beleuchtung und spezieller Vision-Software und ist ein wichtiger Bei-trag zur Erhöhung der Verkehrssicherheit. Darüber hinaus lassen sich mit dieser Tech-nik auch komfortable Funktionen wie Fah-rererkennung, Gestensteuerung des Info-tainmentsystems und fahrerbezogene Ein-stellungen realisieren.

Eck-DAtEn

AutorKurt PetelerFreier Redakteur

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Die Cockpit-Sensor-Technologie von Eyesight stellt den Fahrer ins Zentrum seiner ganzheitlichen

Lösung und bietet sowohl Fahrer- als auch Aufmerksamkeitserkennung sowie Gestensteuerung. Die lernfähige und feinabgestimmte Computererkennung dieser Lösung stellt die Aufmerksamkeit des Fahrers sicher, indem sie Anzeichen von Müdigkeit und Ablenkung erkennt und das Fahrzeug veranlasst, ein Alarm-signal auszulösen oder von sich aus Sicherheitsmaßnahmen einzuleiten, wie zum Beispiel den Abstand zum voraus-fahrenden Fahrzeug durch Adaptive Cruise Control (ACC) zu vergrößern.

Die Fahrererkennung bietet ein neuar-tiges Level an Personalisierung und Kom-fort, indem sie das Fahrzeugsystem fort-

während optimiert und individuell auf den Fahrer abstimmt. Sobald der Fahrer hinter dem Lenkrad Platz genommen hat, passt das Fahrzeugsystem Einstellungen wie Sitzposition, Temperatur, Lautstärke, Musik und bevorzugte Radiosender ent-sprechend seiner Vorlieben an.

Der gleiche Sensor, der die Aufmerk-samkeits- und Fahrererkennung sicher-stellt, ist auch für die berührungsfreie Ges-tensteuerung zuständig. Der Fahrer erlebt dadurch ein neues Maß an unmittelbarer Interaktion, das die Ablenkungsgefahr minimiert. Die einfachen Handbewegun-gen sind natürlich und eng verknüpft mit den Funktionen, die sie steuern. Dadurch wird die kognitive Belastung minimiert, die Unstimmigkeiten zwischen einzelnen In-Car-Systemen abgemildert und der Fahrer nicht durch das Suchen und Drü-cken von Touch-Screen-Feldern abgelenkt.

Die Automotive-Lösung umfasst neben IR-Kamera-Modulen und IR-Beleuchtung im 940-nm-Bereich auch eine speziell für die Aufmerksamkeitserkennung entwi-ckelte Bildverarbeitungssoftware. Das Sys-tem beobachtet beim Fahrer mit einer Bildrate von 30 Frames/s aufschlussreiche Indikatoren wie Augenöffnung, Blinzel-rate, Blickrichtung und Kopfhaltung sowie Bewegungen des Kopfes, um Anzeichen

Aus Kopfhaltung und Augenlidbewegung kann die Lösung im Rahmen der Aufmerksamkeitserkennung den Ermüdungszustand des Fahrers erkennen.

Augenöffnung und Blickrichtung sind Hinweise, ob der Fahrer vom Verkehrsgeschehen abgelenkt ist; Aufmerksamkeitserkennung wertet dies aus.

Die Eyesight-Lösung ermöglicht zusätzlich zur Aufmerksamkeitserkennung auch die Gestensteuerung des Infotainmentsystems.

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Sensorik Datenfusion

Datenfusion für die SerieDie Weiterentwicklung des Fusions-Workflows

Als Schlüsseltechnologie für das automatisierte Fahren erfährt die Datenfusion eine hohe Aufmerksamkeit. Etablierte Entwicklungsprozesse stoßen hier allerdings angesichts der neuen technischen Herausforderungen an ihre Grenzen. Ein zeitgemäßer Workflow muss sowohl den Entwicklungsaufwand reduzieren als auch den Anforderungen an die funktio-nale Sicherheit genügen. Autoren: Holger Löbel, Eric Richter

bar. So bieten die Sensoren in der untersten Schicht häufig eine Vorverarbeitung der Sensordaten an, bis hin zu „smarten“ Sensoren wie etwa den bekannten Mobileye-Kameras.

Im Bereich der Middleware, also Softwareproduk-ten, die Sensordaten akquirieren, speichern und wiedergeben können sowie den Benutzer beim Sys-tementwurf unterstützen, sind ebenfalls verschie-dene Produkte am Markt verfügbar. Die wichtigsten sind vADASdeveloper (Vector), ADTF (Elektrobit), RTMaps (Intempora), PolySync (PolySync) und ROS (Open Source).

In diesen beiden Schichten profitiert die Industrie schon maßgeblich von der Einführung standardisier-ter Produkte und Tools. Kein Entwickler muss seine Zeit für die Entwicklung einer eigenen Middleware aufwenden, da sich einige Marktteilnehmer auf die Bereitstellung der genannten Produkte fokussiert haben. Deren Nutzer werden durch die Verteilung der Entwicklungskosten auf viele Schultern entlastet.

Die bisher genannten Produkte leisten allerdings keine aktive Unterstützung bei der Implementierung von Datenfusions-Algorithmen. Sie ermöglichen lediglich die Einbindung von Datenfusions-Soft-warekomponenten in die Infrastruktur des Systems. An dieser Stelle setzt das Algorithmen-Softwa-reframework Baselabs Create an. Es bietet dem Ent-wickler direkte Unterstützung bei der Implementie-rung von Algorithmen oder Filtern für die Datenfu-sion an, indem Standardverfahren wie etwa Kalman-Filter, Zuordnungsverfahren oder Sensormodelle als modulare Softwarebibliothek direkt nutzbar werden.

Für die zukünftige Datenfusionsentwicklung werden die Aufwandsreduktion durch Standardisierung und Konfigurierbarkeit sowie die funktionale Sicherheit und Validierung eine zentrale Rolle spielen. Beim Datenfusions-Workflow der Zukunft werden deshalb die Reduktion von manuellen Programmieraufwänden sowie die durchgängige Berücksichtigung von Anforderungen der funktionalen Sicherheit in Vorserien- und Serienentwicklung und eine hohe Laufzeiteffizienz im Mittelpunkt stehen.

Eck-DATEN

Um ein möglichst vollständiges und zuver-lässiges Abbild der Fahrzeugumgebung, das Umfeld-Modell, zu berechnen, ist eine

Fusion der Daten von allen verfügbaren Sensoren erforderlich. Die vom Modell bereitgestellten Infor-mationen werden dann von Assistenzsystemen genutzt, um situationsabhängige Fahrmanöver ein-zuleiten (Bild 1).

Die Datenfusion steht zwar schon seit längerem im Fokus von Forschung und Entwicklung, doch noch sind längst nicht alle Herausforderungen gelöst. Die-ser Artikel konzentriert sich auf die praktische Imple-mentierung der Datenfusion und damit auf den Work-flow in den Entwicklungsabteilungen: Wie weit sind hier standardisierte Tools verfügbar? Welche Work-flows gibt es, und welche Ideen existieren für deren Weiterentwicklung?

Der Nutzen der StandardisierungIn den unteren beiden Schichten des in Bild 1 gezeig-ten Modells sind zahlreiche standardisierte Produk-te und damit auch entsprechende Workflows verfüg-

Bild:

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Der Datenfusions-Prototyping-WorkflowMit der Verwendung einer geeigneten Middleware aus dem Kreis der genannten Anbieter und dem Softwareframework Baselabs Create ist der erste Teil des Datenfusions-Workflows komplett: Als Ergebnis der Anbindung von Sensoren mittels einer geeigne-ten Middleware und der Implementierung einer Datenfusion steht der Datenfusions-Prototyp. Die-se Datenfusions-Applikation nutzt die durch die Middleware bereitgestellten Sensordaten und fusi-oniert sie zu einem konsistenten Umfeld-Modell. Ein solcher Workflow entspricht den Anforderungen bei Forschungs- und Vorserienprojekten. Durch die Too-lunterstützung wird schnell ein Ergebnis erreicht, das sich in die Bewertung beziehungsweise in die prototypische Erprobung überführen lässt. Im Rah-men des Workflows werden auch typische Heraus-forderungen der Datenfusion durch das Softwa-reframework gelöst, wie beispielsweise die Synchro-nisierung der Sensordaten und die Übergabe von Objekten zwischen verschiedenen Sensoren.

Bei dem auf dem beschriebenen Weg erzielten Ergebnis handelt es sich in der Regel um einen Prototyp, der noch nicht auf die Verwendung in einem eingebetteten System ausgelegt ist – daher auch die Bezeichnung als „Teil-Workflow“. Es besteht aber die Möglichkeit, den Datenfusions-Prototypen mit Unterstützung des Source-Code-Generators Baselabs Code in C-Code zu überführen.

Typischerweise wird der Workflow iterativ durchlaufen: Die Entwick-lung startet mit einer begrenzten Anzahl von Sensoren und Fahrfunktionen, die dann schrittweise durch das Hinzufügen von Sensoren (mehr gleichartige Sensoren oder auch andere Sensortechnologien) und Funktionen fortgesetzt wird. Im Ergebnis steht der Datenfusions-Prototyp, der dann auf einer Prototyping-Hardware eingesetzt wird (Bild 2).

Erprobung des Prototyps im MessfahrzeugNach der Implementierung des Prototyps, die in der Regel mit einem begrenzten Set an Messdaten

vorgenommen wird, erfolgt der Test im Messfahr-zeug, um weitere Erkenntnisse zu gewinnen. So lassen sich die Parameter des Systems variieren oder die Sensorkonfiguration verändern. Die Nut-zung des Prototyps aus dem skizzierten Workflow kann dabei in verschiedenen Umgebungen flexibel erfolgen:

• Softwareseitige Flexibilität: Die Verwendung von unterschiedlichen Middlewares und Betriebssys-temen ist möglich, wobei auch ein Wechsel zwi-schen Labor- und Erprobungsphasen erfolgen kann.

• Hardwareseitige Flexibilität: Im Messfahrzeug wird in der Regel nicht mehr mit PCs gearbeitet. Der Workflow bietet die Möglichkeit, gängige Prototy-ping-Hardware wie die dSpace MicroAutobox, Nvi-dia Drive PX 2 oder TTTech HADP zu nutzen.

Nach der Erprobung oder direkt im Anschluss an die Entwicklung können die Fahrfunktionen implemen-tiert werden, welche auf das Umfeld-Modell zurück-greifen. Hier ist der häufig gewählte Weg die Nutzung von Matlab und Simulink, welche im skizzierten

Workflow einfach möglich ist.

Bewertung des vorliegenden WorkflowsDer vorgestellte, weitgehend stan-dardisierte Workf low hat klare Vorteile: schnelle Ergebnisse, hohe Flexibilität, erprobte Softwarekom-ponenten für die Datenfusion sowie eine C-Quellcode-Bereit-stellung.

Kundenwünsche an eine Erwei-terung beziehungsweise Fortentwicklung des Work-flows bestehen vor allem in den folgenden Berei-chen:

• Weitere Vereinfachung der Implementierung – weniger Code schreiben, mehr konfigurieren.

• Durchgängigkeit der Nutzung von der Vorserien- bis in die Serienentwicklung und eine hohe Lauf-zeit-Effizienz des Codes.

• Funktionale Sicherheit und Absicherung.Die hier aufgelisteten Wünsche beruhen auf Erfah-rungen aus zahlreichen Kundenprojekten.

Prototyping-Workflow mit

schnellen Ergebnissen und hoher Flexibilität

Das Datenfusions-basierte Umfeld-Modell ist das Bin-deglied zwischen Systeminfrastruk-tur (Sensoren und Middleware-Soft-ware) und den Fahrfunktionen.

Iterativer Entwick-lungs-Workflow in der Datenfusion.

Fahrfunktionen

VerschiedeneMiddlewares

Sensoren

Umfeld-Modell inklusive Datenfusion

1

Funktion 1 Funktion 2 Funktion n

Sensor 1 Sensor 2 Sensor n

Verschieden Middlewares


Datenfusions-Prototyp ✓ Prototyping-Hardware

Funktion 1

Sensor 1

Verschieden Middlewares


Entwicklung

+

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2

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40 AUTOMOBIL ELEKTRONIK 03-04 / 2017




Entwicklungsworkflow der ZukunftDer Wunsch nach einer vereinfachten Implementie-rung lässt sich vor allem durch eine grafische Unter-stützung des Entwurfsprozesses erfüllen (Bild 3). Baselabs Create bietet in der aktuellen Version die Möglichkeit, alle wesentlichen funktionalen Kompo-nenten eines Datenfusionssystems mithilfe einer gra-fischen Benutzeroberfläche (GUI) zu konfigurieren. Über die GUI lassen sich wichtige Eigenschaften des Systems wie die Fahrzeugdynamik ebenso einstellen wie die Charakteristik jedes verwendeten Sensors, etwa Detektionsleistung und Messfehler.

Eine zentrale Verbesserung des Workflows besteht darin, dass sich ein System einfach um weitere Sen-soren ergänzen lässt. Das Hinzufügen (und Entfernen) von Sensoren sowie anderer Einstellungen erfolgt ohne das Schreiben einer einzigen Zeile Code, wodurch die Komplexität reduziert und die Geschwin-digkeit signifikant erhöht wird. Nach Abschluss der Konfiguration steht der Quellcode der Applikation für die weitere Verwendung zur Verfügung. Neben der grafischen Konfiguration haben erfahrene Ent-wickler weiterhin vollen Zugang zur zugrundeliegen-den Datenfusionsbibliothek, um etwa speziell ange-passte Sensormodelle bereitzustellen.

In Bezug auf die gewünschte durchgängige Nut-zung in Vorserien- und Serienentwicklung und die hohe Laufzeiteffizienz des Codes ist in der Praxis heute eine starke Entkopplung zwischen den Ent-wicklungsphasen zu beobachten. Dies führt unter anderem dazu, dass sehr viel Softwarecode in der Serienentwicklung neu implementiert wird. Gleich-zeitig passen etablierte Serienentwicklungstools nicht zu den Anforderungen der Vorserienentwicklung, da sie die Entwicklungsprozesse verkomplizieren und damit verlängern. Für die Zukunft besteht daher der Bedarf für ein Framework, das sich durchgängig im gesamten Entwicklungsprozess verwenden lässt und gleichzeitig maximale Laufzeiteffizienz in Bezug auf Speicherbedarf und CPU-Ressourcen aufweist.

Darüber hinaus ist eine zwingende Voraussetzung für die Serienentwicklung, dass die Datenfusion entsprechend den Anforderungen der funktionalen Sicherheit (ISO26262) entwickelt wird. Nur auf die-

sem Weg wird für den OEM im Endeffekt der Nach-weis für das Gesamtfahrzeug gelingen, dass dessen Entwicklung den Sicherheitsanforderungen genügt. Das skizzierte Framework muss daher nach den Anforderungen der funktionalen Sicherheit qualifi-zierbar sein, wozu das Integrieren von Coding Gui-delines wie Misra-C in den Entwicklungsprozess einen Beitrag leistet.

Workflow-ÜberblickDie Überlegungen zum Workflow der Zukunft sind in Bild 4 zusammengefasst. Im Kern steht die Bereit-stellung wesentlicher, standardisierter Code-Bestand-teile wie der mathematischen Beschreibung von Algo-rithmen und Filtern durch das Framework. Diese Code-Bestandteile machen rund 90 Prozent des erfor-derlichen Datenfusions-Codes aus und müssen in diesem Workflow-Vorschlag nicht mehr durch den Nutzer implementiert werden. Zusätzlich wird dieser Code abgesichert bereitgestellt.

Der Nutzer hat aber die Möglichkeit, an für die Effizienz besonders wichtigen Teilen Optimierungen vorzunehmen, beispielsweise durch ein an die Ziel-plattform angepasstes Speicherlayout oder die Ver-wendung von optimierten Bibliotheken für perfor-mancekritische Teilaufgaben. Ein weiterer zentraler Bestandteil des Konzepts ist die durchgängige Berück-sichtigung der Anforderungen der funktionalen Sicherheit. In diesem Workflow nutzen Vorserien- und Serienentwicklungsabteilungen das gleiche Frame-work. Das Ergebnis eines solchen Workflows ist in allen gängigen Middleware-Produkten bis hin zu Autosar nutzbar. (ku) ■

Autoren Holger Löbel Chief Marketing Officer bei Baselabs

Eric Richter Chief Technology Officer Development Products bei Baselabs

Architektur MiddlewareAnteil amDatenfusions-Code

Konfiguration

Funktional abgesichertes C-Framework

Kundenspezifischer Code

• Referenzarchitektur• Sensoren• Mathematische

Beschreibung

• Sensormodelle• Optimierte Algorithmen

Absicherung durch Nutzer

8%

2%

Absicherung durch Framework90%

Konfiguration einer Datenfusions-Applikation.

Workflow-Vorschlag für die durchgängige Datenfusionsent-wicklung in Vorse-rie und Serie unter Berücksichtigung der funktionalen Absicherung.

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3

4

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Bilde

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Ein Fachkongress von:

21. Internationaler Fachkongress Fortschritte in der Automobil-Elektronik27. und 28. Juni 2017, Forum am Schlosspark, Ludwigsburg

www.automobil-elektronik-kongress.de

27. und 28. JUNI 2017

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MW

Gro

up

Top-Referenten von

OEMs und Zulieferern

Trendaussagen der

führenden Elektronik-

verantwortlichen

Information und

Kommunikation für

die E/E-Branche

Keynote-Speaker

Dr. Christoph GroteBereichsleiter Entwicklung Elektronik BMW Group

Dr. Volkmar DennerVorsitzender der Geschäftsführung Robert Bosch GmbH

Young SohnPresident and Chief Strategy Officer Samsung Electronics Ltd.

Johann JungwirthChief Digital Officer Volkswagen AG

Dr. Rolf BreidenbachVorsitzender der Geschäftsführung Hella KGaA Hueck & Co.

Ralf MilkeHauptabteilungsleiter E/E-Entwicklung, Karosserieelektronik und Bordnetz, Volkswagen AG

Jen-Hsun HuangCo-Founder, President and CEO NVIDIA Corporation

Die E/E von morgen gestalten

Megatrends der Branche Automatisiertes Fahren Digitalisierung / Strategie Connectivity und Security Elektromobilität 2.0 Trends und Business

AEL-Kongress_Anzeige_210x297mm.indd 1 13.03.2017 08:57:1943_1_1 Anzeigenlayout.indd 43 29.03.2017 11:53:26


Die Anforderungen an die Rechenleistung in modernen Fahrzeugen werden auch aufgrund der Sensorkonzep-te immer größer. Gleichzeitig müssen jedoch auch

immer mehr Anwendungen mit niedrigerem Strombedarf aus-kommen. Schließlich wird die Erfüllung zukünftiger Richtlinien hinsichtlich niedrigeren Strombedarfs ohne Start-Stop-Funkti-onen nicht möglich sein, was bedeutet, dass die elektronischen Systeme bei abgeschalte-tem Motor kaum Strom verbrauchen dürfen. Trotzdem sind alle Aufgaben uneinge-schränkt und sicher zu erledigen.

Herausforderungen bei 32-Bit-µPsUm die Rechenleistung eines Mikroprozessors anzugeben, verwendet man die Kennzahl MIPS (Million Instructions Per Second). Mit entsprechend hohen Taktraten lassen sich bei-spielsweise in einem 32-Bit-Prozessor einzel-ne Tasks mit sehr hoher Geschwindigkeit abarbeiten. Das erfor-dert auch einen höheren Softwareaufwand, den man bei genü-gend Speicherkapazität ohne weiteres implementieren kann. Um nun einen 32-Bit-Core so klein und kostengünstig wie möglich zu realisieren, ist die Prozessor-Architektur in möglichst kleinen CMOS-Prozessgeometrien zu verpacken. Hinzu kommt auch mehr Flash Memory mit einer höheren Dichte, den man aufgrund des 32-Bit-Overheads benötigt. Nachteilig wirkt sich das auf höhere CPU-Auslastung und dadurch auch höheren Strombedarf aus. Auch sind die Leckströme der Vielzahl von Transistoren so hoch, dass geringe Sleep-Mode-Ströme eine Herausforderung darstellen.

Sensorik Konzepte

Sensorkonzepte im AutomobilHardwareunabhängige Peripherie

Alternative 8 BitIm Gegensatz zu den 32-Bit-Prozessoren sind 8-Bit-Mikrocont-roller-Cores relativ klein, sodass man größere CMOS-Prozess-Geometrien verwenden kann. Dadurch lassen sich die CPUs mit höheren Spannungen betreiben, es sind mehr analoge Kompo-nenten integrierbar und an den Pins sind höhere Ströme möglich,

beispielsweise 100 mA an bestimmten Pins. Außerdem lässt sich eine größere Schwelle zwischen Signal zu Noise und damit eine höhere Noise-Immunität erreichen. Auch sind die Leckströme der Transistoren aufgrund der höheren Geometrien geringer, und in den Sleep-Modi lassen sich viel niedrigere Ruhe-ströme erzielen. Üblicherweise arbeiten 8-Bit-Maschinen mit niedrigeren Taktraten und geringeren MIPS-Leistungen, was eine Her-ausforderung hinsichtlich des Erfüllens der Anwendung bedeuten kann. Daher sind hier

neuartige Implementierungskonzepte notwendig, um komple-xere Aufgaben trotzdem performant erledigen zu können.

Aufgaben auslagernUm die CPU-Last so gering wie möglich zu halten ist es also sinnvoll, die komplexeren Aufgaben in einem unabhängigen Pro-zess auszulagern. Diese hardwareunabhängige Peripherie kann dann bestimmte Aufgaben mit höherer Performance parallel erledigen. Wenn eine Aufgabe sehr viele CPU-Zyklen oder relativ viel Speicher im Flash- oder RAM-Speicher benötigt, kann eine kleine Hardware-Peripherie, welche auf dem Chip implementiert ist, diese Aufgabe sehr schnell parallel und vor allem CPU-unab-hängig ausführen. Die CPU kann sich in diesem Fall um Super-visor-Funktionen kümmern oder zusätzliche Redundanz bieten, was aufgrund von Forderungen der funktionalen Sicherheit auch immer mehr ein Thema wird. Die Vorteile liegen klar auf der Hand: durch die geringere CPU-Last kann der Core selbst über längere Zeiträume im Ruhestrom-Modus verweilen und erreicht dadurch eine wesentlich niedrigere Leistungsaufnahme, was gerade im automotiven Sensorik-Segment sehr wichtig ist.

Mit dem rasanten Einzug von Elektronik in modernen Fahrzeugen und der zu erwartenden weiteren Entwicklung im Bereich autonomes und automatisiertes Fahren kommt effizienten Energieverbrauchskonzep-ten eine immer größere Bedeutung zu. Stromsparende Mikrocontrol-ler in Verbindung mit hardwareunabhängiger Peripherie sind dabei ein erfolgversprechender Ansatz.

Eck-DAtEn

In Zeiten, in denen der Halbleiterelektronikmarkt eine Sättigung verspürt, sticht die Automobilelektronik mit überdurchschnittlich steigenden Umsatzzahlen hervor. Anforderungen hinsichtlich funktionaler Sicherheit und der Wunsch, das Fahrzeug in Zukunft autonom fahren zu lassen, treiben Forschungs- und Entwicklungs-abteilungen dazu, immer mehr Aufgaben mittels smarter Elektronik zu implementieren, um mehr Komfort und Sicherheit im Fahrzeug zu ermöglichen. Autoren: Stefan Kouba, Nicholas Dickson

8 Bit Mikrocontroller

haben relativ kleine Cores, sodass größere Prozess-

Geometrien höhere Spannungen zulassen.

Bild: Yarış otomobili silueti – Fotolia

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Sensorik Konzepte

Für effiziente Spannungs- und Leistungsversorgungskonzep-te, sei es für Powersupplies für LED-Scheinwerfer, DC/DC-Wand-ler für 12-V- und 48-V-Systeme oder USB-Type-C-Charger-Lösun-gen, sind Lösungen für die komplexe Strom- und Spannungsre-gelung sowie Mikrocontroller gesucht, die eine hohe Flexibilität in der Entwicklung bieten und intelligente Schnittstellen bereit halten, wie beispielsweise serielle Interfaces, LIN und ähnliche.

Hardwareunabhängige PeripherieHier eignet sich zum Beispiel hardwareunabhängige Peripherie, da sie die Regelung mittels eines hardwaregeregelten Mathema-tik-Blockes (MathAcc) ermöglicht. Auch einen ansonsten soft-wareintensiven PID-Regler kann man einfach implementieren. Zusätzlich lassen sich Operationsverstärker und schnelle im Nanosekunden-Bereich arbeitende Komparatoren miteinander verschalten und Überstromabschaltungen und andere Sicher-heitsfunktionen gezielt abstimmen. Das PWM-Ausgangssignal, welches die Transistoren steuert, kann nun Signale gänzlich ohne Interrupt an- und abschalten und somit für eine bestmögliche Systemperformance sorgen. Der Microcontoller konfiguriert und überwacht die Funktionen nur noch und kann sich um die seri-elle Kommunikation oder andere Aufgaben kümmern.

Logikzellen in der MCUEs lässt sich auch immer mehr Gluelogic in einen 8-Bit-Mikro-controller integrieren. Eine solche kombinatorische Logikzelle (CLC) besteht aus Gattern und Flipflops und ermöglicht die Ver-schaltung von Peripherie untereinander. Das Ergebnis einer Regelung lässt sich somit mit anderen Funktionen kombinieren, beispielsweise über UND- oder ODER-Verknüpfungen, mit Timern, PWMs und analoger Peripherie. Auch eine ADC-Mes-sung kann man starten und auswerten, um komplett neue Lösungsansätze zu ermöglichen. Diese Logikzellen können natürlich auch dann arbeiten und ihre Funktion ausführen, solan-ge die CPU im Sleep-Modus verharrt. Die CPU-Hardware lässt sich wieder mit aus der Logikzelle generierten Interrupts aufwe-cken. Auf diese Weise lassen sich Ruhestromzeiten optimieren, was einer niedrigeren Stromaufnahme dienlich ist.

Als Beispiel sei die Auswertung eines Ultraschallsensors genannt, dessen Signalamplitude von Bedeutung ist und genau zu ermitteln ist. Die Dauer des Pulses ist hier in der Regel bekannt, nicht jedoch die genaue Zeit des Eintreffens. Solche Aufgaben lassen sich auch mit speziellen ASICs implementieren oder man greift auf smarte unabhängige Peripherie zurück. Eine weitere Aufgabe besteht darin, dass der vom Sensor generierte Impuls relativ klein ist und eine Verstärkung benötigt, um überhaupt eine zuverlässige Messung zu ermöglichen.

Kleinere MikrocontrollerDer intelligente analoge Ansatz, den man mit core-unabhängiger Peripherie erreichen kann, unterscheidet sich von bisherigen Konzepten. Die Tatsache, dass sich analoge Peripherie innerhalb des Chips verschalten lässt, führt zu einer geringeren Anzahl externer Pins und somit zu kleineren und günstigeren Mikro-controllern. Zudem ermöglicht es dieser Ansatz, dass das kom-plette System völlig automatisiert abarbeiten kann.

Ein interner Operationsverstärker (OA) vergrößert das zu mes-sende Signal und kann es mit einem intern einstellbaren Schwell-wert des DAC-Modules vergleichen. Der Ausgang wiederum kann einen Hardwarelimit-Timer anstoßen, der das ADC-Modul durch eine einstellbare Verzögerung genau zum gewünschten Zeitpunkt per Logikzellen-Modul (CLC) startet.

Welche Vorteile sich ergeben, welche Datenraten dabei möglich sind und welche Produkte dies unterstützen, das erfahren Sie in der Langversion des Beitrags per infoDIREKT. (pet)� n

AutorenStefan KoubaEuropean Marketing Manager bei Microchip Technology.

Nicholas DicksonApplications Manager, Automotive Products Group bei Microchip Technology.


64 MHzClock

FVR

PSMCProgrammable Switch ModeController

+Comparator-

10 / 12b ADC

8-bit DAC

High VoltageMOSFET Drive Stage

Voltage Divider

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ResistiveTemperature

Sensor

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+OpAmp

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Sampling

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Delay

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V

Mit hardwareunabhängiger Peripherie lässt sich die Regelung mithilfe ei-nes hardwaregeregelten Mathematik-Blocks implementieren.

Der Puls eines Ultraschallsensors ist in der Regel bekannt, nicht jedoch die genaue Zeit des Eintreffens.

Bilde

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Optoelektronik Licht im Auto

www.all-electronics.de44 AUTOMOBIL ELEKTRONIK 03-04 / 2017

LED-Scheinwerfer: Mit Pixellicht und LaserscannerSoftware-Anteil steigt

Bereich Licht-Entwicklung sind, zeigt die Tatsache, dass ZKW Elektronik derzeit in eine 3,5 Millionen Euro teurere Büroer-weiterung investiert.

Pixellicht auf DMD-BasisEin großes Entwicklungsthema ist derzeit Pixellicht auf Basis von DMD-Bausteinen (Digital Mirror Device) von Texas Instru-ments . „Wir haben bereits ein seriennah-es System eines DMD-Pixellichts in unse-ren Versuchsfahrzeugen eingebaut und haben die gesamte DMD-Ansteuerung selbst entwickelt“, berichtet Dr. Krenn im Gespräch mit AUTOMOBIL-ELEKTRO-NIK. „Wir wären in der Lage die ersten DMD-Scheinwerfer sofort in Serien zu bringen.“

Die nächste Entwicklungsstufe sind dann Hauptscheinwerfer, die nach dem dynamischen Laserscanner-Verfahren

Nach den Halogen- und Xenonscheinwerfern kamen die LED-Scheinwerfer. Bald kommt das Pi-xellicht, dann Pixellicht auf DMD-Basis (Digital Mirror Devices) und dann… Weil jetzt Software den Scheinwerfern zu neuen Features verhelfen kann, steht der Markt vor hochinteressantenVeränderungen.

Eck-DATEN

Noch vor kurzem war Xenon-Licht das Nonplusultra, dann waren es LEDs und jetzt zeichnet sich

nicht nur Pixellicht als neuer Trend ab, aber einmal alles der Reihe nach.

„Bisher war die Mechanik unsere Kern-kompetenz, aber seit 2013 ist es auch die Elektronik“, berichtet Dr. Günther Krenn , der als General Plant Manager an diesem Standort der ZKW Elektronik GmbH auch für die Entwicklung zuständig ist, über den Wandel in seinem Unternehmen, der natürlich mit konkreten Wünschen der

SMART LED CONTROLLER FÜR AUTOMOBILE ANWENDUNGEN

Smart LED. Die neue Dimension von Licht in Video geschwindigkeitEntwickelt für automobile Anwendungen. www.inova-semiconductors.de/iseled.html

FAHREN SIE IN EINEM ANDEREN LICHT

REVOLUTIONÄRES LICHT-KONZEPTFÜR FAHRZEUG-INNENRÄUME

OEMs einhergeht. „Die besondere Stärke unseres Konzerns besteht darin, dass wir die Anforderungen unserer Kunden kom-plett umsetzen.“ Hierzu hat ZKW am Standort Wiener Neustadt im Mai 2013 ein Elektronik-Kompetenzzentrum mit gut 4000 Quadratmeter Fläche in Betrieb genommen, an dem nicht nur die Elekt-ronik-Fertigung sondern auch die gesam-te Elektronik-Entwicklung des Konzerns konzentriert ist. Über 40 Prozent der 170 Arbeitsplätze sind dabei in der Entwick-lung. Wie intensiv die Aktivitäten im

Spätestens mit dem Siegeszug der Leuchtdioden hat die Elektronik auch in der Fahrzeugbe-leuchtung Einzug gehalten. Dabei stehen wir gerade erst am Anfang einer großen Umstellung der Beleuchtung innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs. Ein gutes Beispiel dafür ist das Un-ternehmen ZKW, das schon seit langem Frontscheinwerfer für Fahrzeuge herstellt. Welche Scheinwerfer haben wir (über)morgen? Autor: Alfred Vollmer

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Optoelektronik Licht im Auto

arbeiten. Dabei scannt ein MEMS-Spiegel eine Fläche ab, wobei ein modulierter Laserstrahl auf den MEMS-Spiegel fällt. Hierfür hat die ZKW Group die entspre-chende Elektronik entwickelt, wobei eine besondere Herausforderung in der Syn-chronisation des Spiegels mit dem Ansteu-ersignal im Megahertzbereich liegt. „Auch hier haben wir seriennahe Muster und Aufbauten, die in Testfahrten immer wie-der die Zuverlässigkeit zeigen“, gewährt Dr. Krenn einen Blick ins Entwicklungs-labor. „Das ist aus unserer Sicht eine sehr spannende Technologie, die durchaus ein DMD-Licht ersetzen könnte.“

Mit diskreten LEDs ist das Pixellicht bei ZKW bereits in Serie, allerdings mit deut-lich wahrnehmbaren Auflösungsgrenzen zwischen den einzelnen Dioden. „Erst mit DMD wird die Lichtgrenze wirklich kon-tinuierlich“, ergänzt Dr. Krenn.

Verlustwärme beherrschenWährend einfache LED-Scheinwerfer noch mit passiver Kühlung auskommen, ist ZKW zufolge ab dem Pixellicht eine Zwangskühlung über einen Lüfter erfor-derlich. Gleichzeitig arbeiten die Schein-werferhersteller daran, den Wirkungsgrad so zu erhöhen, dass gar nicht erst so viel Abwärme entsteht. Das Problem bei der Wärmeabfuhr ist der Preis der Leiterplat-te, denn das PCB muss günstig sein, sodass ein möglichst hoher FR4-Anteil gefragt

ist, während gleichzeitig der in punkto Wärmetransport so gut geeignete Metall-kern so klein wie möglich sein sollte. Bei LED-Systemen nutzt ZKW bis zu vierla-gige Leiterplatten, bei DMD-Lasersyste-men sind es bis zu sechs Lagen.

KommunikationBei den ganz einfachen Scheinwerfern erfolgt die Ansteuerung per LIN-Bus, bei den komplexeren per CAN-Bus. „Ethernet ist aber im Kommen“, beobachtet Dr. Krenn. „Wir sehen eine ganz deutliche Tendenz in Richtung TCP/IP, denn mit DMD und Laserscanning hat auch TCP/IP seine Berechtigung. Darauf sind wir aber gut vorbereitet.“ ZKW rechnet damit, dass Frontscheinwerfer in den nächsten Jahren einen Ethernet-Anschluss bekommen.

Schlüsselfaktor SoftwareAuch beim Scheinwerfer wird das Thema Software immer relevanter. „Bei der Ent- infoDIREKT 308ael0417

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AutorAlfred VollmerChefredakteur AUTOMOBIL-ELEKTRONIK

Die Funktionalität kommt über die Software,

und es entstehen auch überall neue Geschäftsmodelle.

Dr. Günther Krenn (ZKW Elektronik), hier mit einer Pixellicht-Platine mit 84 Einzel-LEDs,

die in Kürze in Serie gehen soll

wicklung der Elektronik macht schon jetzt die Software einen guten Teil des Auf-wands aus, Tendenz weiter steigend“, berichtet Dr. Günther Krenn aus seiner Entwicklungspraxis. „Das Thema ‚Feature‘ wird in Zukunft eine wesentlich größere Rolle spielen. Die Funktionalität kommt über die Software, und es entstehen auch überall neue Geschäftsmodelle“, ergänzt Dr. Krenn. „Das Fahrzeug kann sich dann mit Soft-ware-Updates und Ergänzungen an neue Features anpassen – und das wird den Markt massiv verändern.“ ■

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Tools FMC-Modellierung

Info-Portal steuert EntwicklungFMC: Wissenstransfer mit Kommunikationsdrehscheibe

Um den Abstimmungsaufwand zu beherrschen, kommen smarte Kommunikationsstrategien wie FMC-Modellierung zum Einsatz. Die Beschreibungsmethodik FMC stammt aus der IT-Welt und strukturiert neben komplexen IT-Systemen auch Hardware, Elektronik und Mechanik. Entwickler und Projektleiter analysieren, beschreiben und dokumentieren damit Projektdaten – und zwar bereichsübergreifend, verständlich sowie leicht erlernbar. Autor: Dr. Peter Tabeling

die den Projektgegenstand für alle Beteiligten, Disziplinen und Fachsprachen verständlich und präzise darstellt. Die Systemmo-dellierung mit FMC bietet hierfür eine effektive Lösung. Bei der FMC-Methodik (Fundamental Modeling Concepts) handelt es sich um einen Modellierungsansatz, der die Beherrschung kom-plexer, softwareintensiver Systeme ermöglicht. Vor allem große Softwaresysteme (unter anderem bei SAP) wurden damit ana-lysiert, entworfen und dokumentiert. Die Intervista AG in Pots-dam verwendet diese Methodik erfolgreich in ihren Projekten, seit einigen Jahren auch in der Automobilindustrie.

Konzentration auf das WesentlicheFMC nutzt bewusst nur wenige Diagrammtypen und einfache grafische Elemente, die auch Nichtfachleute leicht verstehen. Die Diagramme sind so grundlegend, dass sich damit praktisch belie-bige Systeme darstellen lassen: programmierte Systeme, Hard-ware-Systeme oder ganze Unternehmensanwendungen mit digi-talisierten und manuellen Prozessen. Neben der ganzheitlichen Betrachtung sind Einfachheit und schnelle Erlernbarkeit ein klarer praktischer Vorteil von FMC gegenüber Modellierungs-sprachen wie UML.

FMC-Diagrammtypen und ModellebenenFMC verwendet drei Diagrammtypen: Aufbaudiagramme, Ablaufdiagramme und Wertebereichsdiagramme. Aufbaudia-gramme beschreiben die Systemkomponenten, den Aufbau aus aktiven Komponenten (Akteuren) und passiven Komponenten (Speicher und Kanäle). Sie sind der meist genutzte Diagrammtyp.

Das Aufeinanderprallen von Fahrzeugtechnik und Softwareentwick-lung erfordert eine übergreifende Beschreibungsmethodik, die den Projektgegenstand für alle Beteiligten, Disziplinen und Fachsprachen verständlich und präzise darstellt. Die Systemmodellierung mit FMC bietet hierfür eine effektive Lösung. Bei der FMC-Methodik (Funda-mental Modeling Concepts) handelt es sich um einen Modellierungs-ansatz, der die Beherrschung komplexer, softwareintensiver Systeme ermöglicht. Als zentralen Anlaufpunkt für die Entwicklungsprojekte hat Intervista das Info-Portal geschaffen. Diese Intranet-Anwendung stellt FMC-Modelle und zugehörige Beschreibungen dauerhaft bereit: rechtegesteuert, projektbezogen und versioniert.

Eck-DatEn

Auch weil Digitalisierung, autonomes Fahren und mobi-le Online-Dienste die elektronischen Assistenzfunkti-onen und deren Vernetzung steigen lassen, gewinnt

FMC an Bedeutung. Statt der bisherigen bauteilorientierten Ent-wicklung setzen Autobauer jetzt bekanntlich auf die funktions-orientierte Entwicklung. Individuelle Kundenwünsche stehen dabei im Fokus, und die Anforderungen an Bauteile und Soft-waremodule steigen. Dazu werden die Entwicklungskosten der Autohersteller durch die Plattform- und Baukastenstrategien minimiert. Variantenvielzahl sowie der Mix aus Mechanik, Elek-tronik und Software erhöhen den Koordinierungsbedarf zwi-schen Fachdisziplinen, Teilprojekten und Zulieferern erheblich.

KomplexitätsbeherrschungDas Aufeinanderprallen von Fahrzeugtechnik und Softwareent-wicklung erfordert eine übergreifende Beschreibungsmethodik,

Die Systemmodellie-rung mit FMC bietet für vernetzte Systeme eine

effektive Lösung.

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Tools FMC-Modellierung


Akteure regeln die Informationsverarbeitung. Das sind zum Beispiel Hardwarekomponenten, programmierte Komponenten, Personen, Organisationseinheiten und ähnliches. Akteure sind immer indirekt über Speicher oder Kanäle verbunden. Kanäle dienen der Informationsübertragung. Ein Pfeil mit „R“ zeigt gegebenenfalls die Richtung eines Auftragsflusses an („R“ = Request).

Die Ablaufdiagramme dokumentieren die Vorgänge im Sys-tem. Sie beruhen auf Petrinetzen, einem leistungsfähigen Ansatz zur Beschreibung komplexer Prozesse. Das Wertebereichsdia-gramm wiederum beschreibt die Informationsstruktur. Die Wertebereichsmodellierung basiert auf der universellen Entity-Relationship-Modellierung.

Das Fundamental Modeling Concept unterstützt unterschied-liche Abstraktionsebenen – von fachlich (Management) bis technisch (Entwicklung), nach Bedarf auch Zwischenebenen. Dabei wird bewusst kein Bruch der Notation vollzogen, sondern durchgängig die gleiche grafische Sprache genutzt.

Nutzen der FMC-ModellierungFür die funktionsorientierte Entwicklung gibt es besondere FMC-Modelltypen: Das Funktionsmodell und das Systemmo-dell. Das Funktionsmodell beschreibt den logischen Aufbau einer Funktion, nicht deren Umsetzung durch Bauteile und Busse.

Jeder methodische Aufwand rechtfertigt sich erst über den Nutzen, und dies gilt besonders für FMC. Es sind effizientere Kommunikation, gesichertes Know-how, nachvollziehbare Pro-zesse, bessere Wiederverwendbarkeit und Qualitätssteigerung durch Fehlerminimierung. Im Sinne einer effizienteren Kom-munikation haben durch das Fundamental Modeling Concept alle Projektbeteiligten das gleiche Bild vor Augen – im wörtlichen und übertragenen Sinn: Es gibt weniger Missverständnisse, und der Zeitaufwand beim Wissenserwerb verringert sich. Auch die Know-how-Sicherheit ist ein fester Bestandteil, denn unterneh-mensrelevantes Wissen ist oft in den Köpfen der Entwickler vergraben. FMC ermöglicht die Erfassung, Bewahrung und Weitergabe dieses Wissens.

Zudem stehen auch nachvollziehbare Prozesse im Fokus: Mit FMC-Modellen leitet die Projektleitung Arbeitspakete und

Organisationsstruktur ab. Das Management von Anforderun-gen, Tests, Änderungen und Konfigurationen lässt sich so bes-ser strukturieren. Außerdem verbessern FMC-Funktionsmo-delle die Wiederverwendbarkeit von Funktionsarchitektur, Funktionsanforderungen und den zugehörigen Testfällen. Gleichzeitig wirkt sich die Methode auf die Qualität aus: Die FMC-Umsetzung von Funktionen erleichtert nämlich die Ein-grenzung von Änderungen. Bei Funktionsanpassungen sind die betroffenen Bauteile leichter zu ermitteln. Das senkt Feh-lerquoten und verbessert die Qualität.

Info-Portal: Austauschplattform für Modelle – und mehrAls zentralen Anlaufpunkt für die Entwicklungsprojekte hat Intervista das Info-Portal geschaffen. Diese Intranet-Anwendung stellt FMC-Modelle und zugehörige Beschreibungen dauerhaft bereit: rechtegesteuert, projektbezogen und versioniert. Sie ist die zentrale Informations- und Kommunikationsdrehscheibe für alle Projektbeteiligten und schon heute unverzichtbar. (av) ■

AutorDr. Peter Tabeling CTO bei Intervista


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Speicher dienen der Informationsablage. Sie sind entweder physisch rea-lisiert (zum Beispiel Festplatte, Aktenordner), per Software oder rein konzeptionell.

Speicher

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Speicher

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Tools OBD-Dokumentation

Puzzleteile für die OBD-DokumentationDurchgängiger Prozess zur fehlerfreien Erzeugung der OBD-Dokumentation

OBD-II und HD OBD erfordern zur Freigabe neuer Fahrzeugmodelle durch die Zertifizierungsbehörden eine umfangreiche OBD-Dokumentation vom Hersteller. Die Erstellung bedarf exaktes Wissen der gesetzlichen Vor-gaben, Details über die Implementierung der Überwachungsfunktionen im Steuergerät, Kenntnis über um-fangreiche Zuständigkeiten und Verantwortlichkeiten, Einblick in die aktuelle Bedatung des Steuergeräts und vieles mehr. Neben der Komplexität dieser Aufgaben ist die Korrektheit (formal und inhaltlich) ausgesprochen wichtig, denn es drohen Bußgelder je zugelassenem Fahrzeug. Ein strukturierter Prozess zur Erstellung der OBD-Dokumentation unterstützt Hersteller und Zulieferer bei den Herausforderungen und ermöglicht den Aufbau einer Wissensbasis. Autor: Michael Vogel

und den Fahrer darüber informieren. Darüber hinaus fordert die Gesetzgebung, dass standardisierte Scan-Tools diese Überwachungsfunktionen und Fehler-speicher abfragen können, um Kontrollen durch Behörden, Werkstätten und Verbraucher zu ermögli-chen.

Der erforderliche Aufwand zur Umsetzung und Einhaltung der gesetzlichen Vorschriften stellt heute einen wesentlichen Bestandteil der Steuergeräte-Software dar. Zum Nachweis der Umsetzung der gesetzlichen Vorschriften müssen die Fahrzeugher-steller für die Zulassung jeder Fahrzeugvariante umfangreiche Dokumente einreichen. Die sogenann-te OBD-Dokumentation beschreibt dabei eine Liste

Im Rahmen des Umweltschutzes schreiben die Gesetzgeber Emissionsrichtlinien für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor vor. Mit dem steigenden

Umweltbewusstsein wurden diese Vorschriften in den letzten Jahren auf immer mehr Fahrzeugklassen ausgeweitet und die Grenzwerte stetig verringert.

Abhängig vom Zulassungsland, Zulassungsjahr und Fahrzeugtyp unterscheiden sich diese Regelun-gen. Die Vorschriften regeln nicht nur die Obergren-zen für den Schadstoffausstoß, sondern fordern auch die Überwachung aller emissionsrelevanten Bauteile während des Betriebs. Versagt eine Baugruppe, versagt und erzeugt sie mehr Emissionen als vorgesehen, dann muss das Steuergerät dies erkennen, speichern

Alle Puzzleteile für die OBD-Dokumenta-tion kommen in vCDM zusammen.

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www.all-electronics.de Automobil ElEktronik 03-04/2017 49

von emissionsrelevanten Fehlern, deren Auswirkung, Überwachung und Erkennung (Bild 1).

Alle notwendigen Informationen für dieses Doku-ment entstehen im Laufe des Entwicklungsprozesses automatisch, jedoch häufig in ungeeigneter Form. So ist die Strategie zur Erkennung eines Fehlers beispiels-weise in der Software implementiert und muss in Klarschrift beschrieben werden. Grenzwerte für Sen-soren, die bei Überschreitung einen Fehler auslösen, sind als Parameterwerte in der HEX-Datei des Steu-ergeräts kalibriert und müssen als Überwachungsbe-reich ausgewiesen werden. Diagnose-Fehlercodes sind in den Diagnosebeschreibungen aufgeführt und müssen einem standardisierten SAE-Code zugeord-net werden.

Die Erstellung der OBD-Dokumentation ist somit in erster Linie eine organisatorische Herausforderung. Es gilt sicherzustellen, dass alle Informationen in der geeigneten Form sowie auf dem korrekten Stand zusammengetragen werden und von Sachexperten, entsprechend den gesetzlichen Anforderungen, auf-bereitet werden können.

Diese Aufgabe erfolgt heute weitgehend ohne spe-zielle Werkzeugunterstützung. In Text- oder Tabellen-Dokumenten sammelt der für die OBD-Dokumenta-tion Verantwortliche diese Informationen und berei-tet sie auf. Dabei entsteht erheblicher Aufwand, denn neben der initialen Erhebung der Daten muss sicher-gestellt sein, dass alles zur Freigabe auf dem aktuellen Stand ist:

•Wurde der Erkennungsalgorithmus während der Entwicklung geändert?

•Passen die Kalibrierdaten zur aktuellen Fahrzeug-variante?

•Welche Informationen lassen sich für Derivate wie-derverwenden?

•Wer ist der Ansprechpartner für eine Diagnose-funktion im Falle von Rückfragen?

Es ist von großer Bedeutung, dass alle Informationen zum Zeitpunkt der Einreichung korrekt sind. Für eine fehlerhafte OBD-Dokumentation sehen die Behörden Strafzahlungen vor, die sich an der Stückzahl der zugelassenen Fahrzeuge orientieren. Die Regelungen

Es steht zu erwarten, dass die gesetzlichen Anforderun-gen, die die On-Board-Diagnose an die Steuergeräte-Ent-wicklung stellt, auch in den nächsten Jahren stetig an-steigen werden. Heute werden diese Aufgaben im Ent-wicklungsprozess mit hohem Aufwand und quasi „mit der Hand am Arm“ umgesetzt. Ein durchgängiges Werk-zeug kann alle beteiligen Ingenieure entsprechend ihrer Aufgabe unterstützen und es bietet die Möglichkeit, vor-handenes Wissens sinnvoll wiederzuverwenden. Dies führt zu erheblichen Zeiteinsparungen und hilft, Fehler und damit Kosten zu reduzieren.

Eck-DatEn

der CARB (California Air Resource Board) sehen Stra-fen zwischen 25 und 50 US-Dollar je Mangel und zugelassenem Fahrzeug vor. Abhängig von der ver-kauften Stückzahl ergeben sich schnell Strafzahlun-gen in beträchtlicher Höhe.

Integrierte GesamtlösungEine dedizierte Datenmanagement-Lösung kann erhebliche Mehrwerte bieten und das fehlerfreie Erstellen und Pflegen der OBD-Dokumente unter-stützen. Das nachfolgende Beispiel der Kalibrierda-tenmanagement-Lösung vCDM von Vector Informa-tik beschreibt einen solchen durchgängigen Ansatz. Mit dieser datenbankgestützten Plattform lassen sich Steuergeräte-Parameter sicher verwalten. Als Mehr-platzlösung stehen den Applikateuren alle Funktionen zur Verfügung, um die Bedatung verschiedener Fahr-zeugvarianten während der Entwicklung und Seri-enpflege zu verwalten. Durch Projektfreigaben ist der Zugriff auf die Daten geregelt. Zusätzlich sind alle Kalibrierdaten unter Versionskontrolle, womit sich jede Änderung lückenlos nachvollziehen lässt.

Entsprechend seiner Rolle und der Projektfreigaben stehen jedem Entwickler definierte Funktionen und Daten bereit. So kann ein OBD-Applikationsingeni-eur mit dem Function-Inhibition-Editor einfach die Diagnose-Applikation für eine Steuergerätevariante vornehmen. Fehlercodes und Steuergerätefunktionen sind in einer Matrix dargestellt, und die Sperrbedin-gungen lassen sich direkt einstellen (Bild 2). Weiter-führende Informationen, beispielsweise den SAE-Code, zeigt das Tool direkt an.

Bild 1: OBD-Doku-mentation am Beispiel des CARB Summary Sheets.

Bild 2: Die domänen-spezifische Ansicht im Function-Inhibition-Editor liefert eine klare Zuordnung von Fehlercode und Steu-ergerätefunktion im Rahmen der OBD-Dokumentation.

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A2L File 2.a2l

AA2L File 1.a2l

A2L File 3.a2l

Wissensspeicher

Globaler Umfang Projekt-Umfang

Steuergerätesoftware-Umfang

Varianten-Umfang

vCDM Projekt 2 ECU SW2 / Var1



Parameter Declaration Info



Parameter Declaration Info DFC InfoDFC Info

DFC Info

DFC Info

DFC Info

Value Info

Value Info

Value Info

Value Info

OBD Manager Applikations- Ingenieur

OBD-Projekt- Dokumenter

OBD-Templates

OBD-Dokumentation

Motorapplikations-Projekt

OBD-Bericht zur Freigabe

AutorDipl.-Inf. Michael Vogelist bei der Vector Informatik GmbH als Business Development Manager für vCDM verantwortlich.


WissensspeicherIm Sinne des Datenmanagements ist es hilfreich, wenn die Entwickler zu jedem Eintrag (Software, Parameter, Fehlercode) weiterführende Texte hinterlegen. Dabei besteht die Möglichkeit, beliebige Textkategorien zu definieren und zuzuordnen, beispielsweise der Wis-sensblock „Applikationstipp“ für Kalibrierparameter oder die Wissensblöcke „Enable Condition“ und „Threshold Value“ für einen Fehlercode. Die aktuellen Ausprägungen für diese Wissensblöcke werden dort angezeigt oder geändert. Zur Bear-beitung oder Weiterverwendung der Informationen exportiert und impor-tiert das Wissensmanagement diese über Standardfunktionen in gängige Office-Formate. Bereits vorhandene Informationen lassen sich so direkt in den Wissensspeicher laden und wiederverwenden. Jeder Wissens-block verfügt über einen Gültigkeitsbereich, der regelt für welche Softwarestände oder Varianten die Wie-derverwendung dieser Texte möglich ist.

Um Vorlagen für individuelle Berichte zu definieren und auszudrucken, kann ein Report-Generator hilf-reich sein. Im Layout des Generators greifen Anwen-der auf alle Elemente (Parameter, Fehlercodes, Wis-sensblöcke) zu und positionieren diese entsprechend im Layout. Innerhalb des Textes eines Wissensblocks sollten auch Formeln und Variablen verwendbar sein, die dann bei der Ausgabe entsprechend „berechnet“ werden:Wissensblock Threshold Value für den Fehlercode P0401:Inhalt : „=$ECU_Parameter1 to $ECU_Parameter2“Ausgabe : „=12.0 to 20.0“

So ist sichergestellt, dass beim Erstellen eines Berichts immer die Werte der Fahrzeugvariante ver-wendet werden. Auf diese Art ermöglicht vCDM dem Unternehmen, neben den eigentlichen Kalibrierdaten ein umfassendes Wissensmanagement aufzubauen (Bild 3).

Effiziente OBD-DokumentationDie OBD-Dokumentation in vCDM nutzt die vielfäl-tigen Funktionen des Datenmanagements und stellt eine Konfiguration bereit, die es ermöglicht, sofort mit der Dokumentation von Inhalten zu starten. Erfor-derliche Fahrzeugvarianten können angelegt und Applikationsdaten importiert oder appliziert werden. Für die OBD-Domäne sind die relevanten Wissen-stypen vorkonfiguriert, und bei Bedarf können Anwender Listen mit Fehlercodes importieren. Für

bestimmte Motorsteuergeräte liest das Tool die Fehlercodes automa-tisch aus der Steuergerätebeschrei-bungsdatei (A2L).

Der Berichtsgenerator stellt eini-ge Templates bereit, die das vorge-schriebene Format für die europä-ischen und US-amerikanischen Anforderungen an die OBD-

Dokumentation erfüllen. Das Grundsystem bietet umfassende Möglichkeiten zur eigenständigen und individuellen Erweiterung. So lassen sich zum Beispiel eigene Wissensblöcke definieren und befüllen. Anpassbare Templates ermöglichen es, eigene Berich-te zu erstellen oder zusätzliche Spalten einzufügen, in denen dieses Wissen dargestellt ist, um damit bei-spielsweise Anforderungen für das Projektmanage-ment abzubilden. Somit steht ein Softwarewerkzeug zur Verfügung, in dem alle beteiligten Fachexperten dazu beitragen, Informationen effizient bereitzustel-len und wiederzuverwenden (Bild 4). (av)� n

Bild 4: Alle an der OBD-Dokumentation beteiligten Entwickler nutzen bereits vor-handenes Wissen in einem zentralen Werkzeug.

Bild 3: Die Verknüp-fung von Wissensin-halten mit Kalibrier-daten ermöglicht die Wiederverwendung und stellt sicher, dass in Dokumenten im-mer aktuelle Inhalte angezeigt werden.

OBD-Dokumentationen müssen

korrekt sein, um hohe Straf-zahlungen zu verhindern.

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Bilde

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form

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Tools Continuous Integration


Continuous IntegrationPermanent und in kleinen Schritten, bereit für OTA

Wo Software im täglichen Einsatz ist, sind des öfteren Updates nötig. Mit Continuous Integrati-on lassen sich Updates effizienter und schneller erstellen als mit konventioneller Methodik. Um das auch im automobilen Bereich zu ermöglichen, setzt IAV Continuous Integration bei der Entwicklung von Steuersoftware ein. Autorin: Dr. Barbara Stump

malerweise bis sich einiges angesammelt hat. Dann gilt es, vie-le neue Funktionen einzubauen und entsprechend zu testen. Die Funktionsentwickler und Applikateure bekommen ihre Software zu ihren neuen Funktionen oft erst Wochen später. Deshalb kön-

nen sie die neuen Funktionen nicht zeitnah testen und der Fokus geht verloren. So hinkt alles dem Bedarf hinterher. Nur wünschen sich die Integrationskunden regelmäßige Sonder-stände.

Continuous IntegrationBei der Continuous Integration dagegen sam-melt sich weniger an, in der Regel nur ein bis drei neue Funktionen. Das verlangt weniger Testarbeit, denn bei weniger neuen Funktionen findet man die Fehler einfacher und schneller.

So wäre es möglich, praktisch jeden Tag einen Sonderstand auszuliefern. Damit erreicht man die erste Stufe zu CI, den Nightly Build.

Um höchste Effizienz zu bieten, arbeiten die Teams IAV daran, alles zu automatisieren. Andre Larberg, Team Mana-ger Software and Algorithms in der Business Area Powertrain Mechatronics Diesel bei IAV, kennt die Lösung: „Jeder Schritt einer solchen Update-Kette soll automatisch ablaufen. Dazu schreibt man eine Software, die diese Updates und passende Simulationsumgebungen für Testzwecke automatisch gene-riert, um so den steigenden Bedarf an Software-Updates bedienen zu können.“ Und das ist kein Wunschtraum, es funktioniert! Was noch fehlt, ist die fächendeckende Anwen-dung. Der Vorteil: Hat man eine Update-Idee, wäre diese dann zeitnah zu testen, was Qualität und Komfort für den Ent-wickler erhöht.

Wer einen PC benutzt, ein Handy oder ähnliche All-tagselektronik, ist daran gewöhnt: in mehr oder min-der langen Abständen werden online Updates gelie-

fert. Was in diesem Bereich effizient geschieht, bietet sich auch für den automobilen Bereich an. Und warum sollte nicht ein Autofahrer, der Probleme mit seiner Software hat, das Update/Upgrade per Funk oder übers Internet erhalten? Aller-dings müsste man die Steuerungssoftware für die Fahrzeugelektronik schneller aktua-lisieren können. Die letzte Diskussion mit den Abgaswerten von Dieselfahrzeugen hat die Notwendigkeit deutlich gezeigt, hier kurzfristiger und unkomplizierter Updates/Upgrades liefern zu müssen. Abhilfe schafft da nur Continuous Integration (CI).

CI oder permanente Integration ist eine Methodik in der Soft-ware-Entwicklung, bei der häufig neue Software-Sequenzen in die Basissoftware integriert werden. Jede Integration verlangt, Tests um Fehler möglichst schnell zu erkennen. Das verringert Integrationsprobleme, und komplexe Software lässt sich so schneller erweitern.

Sollen aber zum Beispiel Motorfunktionen optimiert werden, erhält der Applikateur erst nach mehreren Wochen die erweiter-te Software zum Testen. Im Bereich Consumer-Elektronik und dazugehöriger Software geht dies wesentlich schneller; die neue Funktionalität steht früher zu Tests bereit und der Einlaster erhält regelmäßig sein Update.

Das Problem klassischer LösungenAußer dieser Verzögerung generiert die normale/klassische Inte-gration ein weiteres Problem: die Verantwortlichen warten nor-

CI ist nur der

Anfang. Frühzeitiges kontinu-ierliches Integrieren von erwei-terten Funktionen bringt Vor-teile für OEMs und Zulieferer.

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Tools Continuous Integration


Zeitnah umsetzenIn Zukunft könnte es dann folgendermaßen ablaufen: Ein Ent-wickler stellt am Vormittag fest, dass er gerne eine kleine Ände-rung in einem Modul umgesetzt haben möchte und lastet diese entsprechend vollständig ein. Bei IAV sitzt ein kleines Dev-Ops-Team und setzt diesen Änderungswunsch zeitnah am Nachmit-tag um. Die Softwarefabrik erkennt ein Update selbstständig, der Sonderstand wird über Nacht automatisiert gebaut, validiert und abgelegt. Der Ingenieur lädt am nächsten Morgen seine neue Software herunter, probiert jetzt zeitnah seine Änderung aus und baut dies in das System ein.

Von Lego lernenPate bei dieser Entwicklung stand Lego mit Mindstorms. Andre Larberg : „Wir haben mit Mindstorms gelernt, wie wir Continuous Integration im Embedded-Bereich nutzen können.“ Das wich-tigste ist aber das Mindset. Die Softwareentwickler müssen auch nach der Methodik von CI arbeiten. Hier wird nach Prinzipien wie „check in early, check in often“ gearbeitet. So lassen sich automatisiert neue Funktionen in Software einbauen, dokumen-tieren und automatisiert Softwarestände ablegen, inklusive Benachrichtigungsemail an den Kunden.

Das System hierzu ist verhältnismäßig einfach. Das Versions-management liegt auf dem CI-Server bei IAV. Auf dem Buildser-ver bauen Software-Agenten die Dokumentation, laden die Quel-letexte, kompilieren die Steuergeräte-Software, versenden Benachrichtigungen und ähnliches.

Nicht zu vernachlässigen ist ebenfalls der Sicherheitsaspekt. Fehlverhalten einer Software macht sich viel früher bemerkbar, und es ist auch schnell klar, welches Softwarepaket einen Fehler verursacht hat. Sollte es einen sicherheitsrelevanten Bug in der Software geben, besteht die Möglichkeit, die neue Software

Continuous Integration (CI) oder permanente Integration ist eine Me-thode der Software-Entwicklung, die es ermöglicht, häufig neue Soft-ware-Sequenzen (Funktionen) in die Basissoftware zu integrieren. Je-de Integration wird umgehend auf Fehler getestet, um sie möglichst schnell einsetzen zu können und so die komplexe Software in Fahr-zeugen schneller zu erweitern. Der große Clou: die Softwaregenerie-rung und -einbindung kann nun automatisch erfolgen.

Eck-DATEN

innerhalb von Stunden zu erstellen. Es ist alles eine Vorbereitung für die Zukunft mit OTA-Updates (Over the Air), wonach Kun-den zu jeder Zeit die sicherste Software, die es gibt, in ihrem Fahrzeug nutzen.

Wohin geht nun die Reise? CI ist nur der Anfang. Sinnvoll ist es, wie bei der Consumer-Elektronik Continuous Verification, Continuous Deployment und vor allem Continuous Delivery zu ermöglichen. IAV bezeichnet diesen gesamten Prozess in Zukunft einfach als „Continuous“. So bietet IAV hier ein spezielles Produkt für Continuous Integration der Zukunft und darüber hinaus. Ein frühzeitiges, kontinuierliches Integrieren von erweiterten Funk-tionen bringt so große Vorteile für OEM, Zulieferer und vor allem Entwickler. (av) ■

AutorinDr. Barbara Stump erstellte diesen Beitrag im Auftrag von IAV


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Bisher: Bei der „normalen“ Integration wartet man nor-malerweise bis sich einiges angesammelt hat. Dann müssen viele neue Funktio-nen eingebaut und entspre-chend getestet werden.

Bei der Continuous Integrati-on dagegen sammeln sich meist nur ein bis drei neue Funktionen an. Das verlangt weniger Testarbeit und die Updates gelangen öfter und schneller ins Auto.

Updates können auch für den automobilen Bereich per Funk oder übers Internet erfolgen.

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Bilde

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Tools Software-Entwicklungstools


Software-EntwicklungstoolsMarktübersicht mit Werkzeugen für Automotive-Software

Der Markt an Embedded-Entwicklungswerkzeugen ist riesig, doch nur ein Teil dieser Hilfsmittel eignet sich auch für die Anforderungen im Auto. Die Redaktion listet hier Produkte von über 50 Anbietern. Autor: Alfred Vollmer

Firma Rapid Prototyping System-konfi guration

Model-based Design Source-Code-Generierung

IDE HMI-Entwicklung

Statische Code-Analyse

Compiler Debugger Simulation HiL Test Verifi kation Timing-Analyse Autosar-Support MISRA ISO 26262 Security

AbsInt absint.com

aiT WCET Analyzer, StackAnalyzer, Astrée


aiT WCET Analyzer


AdaCore adacore.com

QGen model-based development suite

QGen qualifi able automatic code generator

GNAT Programming Studio (GPS)GNATdashboardGNATbench Eclipse plug-in

Ada Web Server (AWS)GtkAda

CodePeer advan-ced static analyzerGNATcheck coding standard checkerGNATstack stack depth analyzer

GNAT Pro Ada/C/C++ compiler

GNAT Pro debugger for Ada/C/C++QGen model-based debug-ger

GNATemulator (target emulator)

GNATemulator (target emulator)QGen model-based debuggerQGen Processor-in-the-loop tester

GNATtest test manager GNATcoverage structu-ral coverage analyzer QGen model-based debugger with back-to-back testing support

SPARK Pro formal verifi cation suiteCodePeer advan-ced static analyzerGNATcoverage structural co-verage analyzer

SPARK Pro formal verifi cation suiteCodePeer advanced static analyzer with CWE vulnerabili-ty detection

Altium / Tasking altium.com

Altium Designer und Altium NanoBoards HW-Plattform

Eclipse-basierend für TASKING-Tools und Altium Designer IDE

Support in Tasking/Altium Designer Compiler

TASKING-Compiler (TriCore, ARM Cortex-M/R, Power Architecture, RH850, C166/ST10, LC87, 8051)Altium Designer (MIPS TSK3000, Intel/Altera Nios II, Xilinx MicroBlaze, ARM NXP LPC1000/LPC2000, STM32, TI Stellaris)

TASKING-Debugger (TriCore, ARM Cortex-M/R, Power Architecture, RH850, C166/ST10, LC87, 8051), Altium Designer (MIPS TSK3000, Intel/Altera Nios II, Xilinx MicroBlaze, ARM NXP LPC1000/LPC2000, ST M32, TI Stellaris)

Support in Tasking/Altium Designer Debugger

) Support in Tasking/Altium Designer Compiler

CERT C checker

Altran 1)altran.com

Matlab/Simulink, Targetlink, ADTF, ADTF 2.7.x

VSA, Autosarbuilder Matlab/Simulink, Enterprise Architect, ASCET, SCADE, RHAPSODY, Magicdraw

Targetlink, Real-Time-Workshop, ASCET SD, ASCET, SCADE, RHAPSODY

Qt QAC, PCLint GCC, Greenhills, IAR, Keil, Tasking, Windriver-PPC, ARM DS-5, VC++ Express 2008

Lauterbach, GDB, P&E Multilink, Renesas Minicube, Trace32

Matlab/Simulink, Dymola, TargetLink, AutoMaker, ASCET, ADTF, ASIM, CANoe

Matlab/Simulink, dSpace 7.0 (ControlDesk, RTI), ECU-Test, Auto-mationDesk, INCA, LabView, Diagnoser,ADTF 2.7.x

ECU-Test, AutomationDesk, INCA, Tessy, CUnit, Tessy, C++Test

QAC VSA, SystemDesk, Tresos, Vehicle System Architect, Vehicle System Builder, DaVinci, AUTOSAR Builder

QAC, PCLint IQ-FMEA, FaultTree+, Reliability Workbench, Relex

Ansys ansys.com

ANSYS CFX, DesignXplorer, DesignerRF, DesignerSI, Fluent, HFSS, Icepak, Maxwell, Mechanical, PExprt, RMxprt, SIwave, Simplorer, ANSYS Suite

ArcCore arccore.com

Arctic Studio Arctic Studio Arctic Studio Arctic Studio ArcticCore, ArcticSudio, Bootloader

ArcticCore ArcticCore, ArcticSudio

Interfaces for crypto libraries

ARM/Keil arm.com

Versatile Express family Keil MDK, ARM DS-5 Development Studio

3rd party ecosys-tem

ARM Compiler Keil µVision Debugger, DS-5 Debugger

ARM Fixed Virtual Platforms

Keil ULINKplus ULINKpro Streaming Trace

Keil MDK real-time trace analysis

Intregrated PC-Lint (MDK), LDRALite (DS-5) checkers

ARM Compiler safety package

ARM TrustZone support in Keil MDK and ARM DS-5

Artop artop.org

Artop (Autosar Tool Platform)

ASAP Gruppe 1)asap-com.eu

Matlab/Simulink, ADTF Matlab/Simulink, ASCET, RHAPSODY

Modellerstellung im Matlab

Aufbau von zustands- und echtzeitbasierten Systemen und deren Automation

Testdurchführung an HiL-Systemen, auch unter klimatischen Umweltbedingungen

Im Rahmen der Testfallanalyse und Weiter-entwicklung

Zeitanalyse auf Signal- und Busebene

Berner &Mattner berner-mattner.com

MODENA MESSINA, MODENA ANCONA MERAN, MESSINA, MODENA, MODICA, TESTONA

MERAN, MESSINA, MODICA, TESTONA

MESSINA MESSINA, MODICA, TESTONA

ANCONA, MERAN, MESSINA, MODICA, TESTONA

Continental Engineering conti-online.com

CESSAR-CT , CESSAR-RTE und CESSAR-BSW (CES)

CESSAR (CES) auf Basis von ARTOP

Cosmic Software cosmic-software.de

IDEA ANSI C-Compiler ZAP HLL Debugger MICSIM / ZAP HLL Debugger

C-TestIt CTestIt CXMISRA

dSPACE dspace.de

MicroAutoBox II, MicroLabBox, RapidPro, Real-Time Interface (RTI), ControlDesk, Hardware, ECU Interface Manager, RTI Bypass Blockset

SystemDesk, Confi gurationDesk, Real-Time Interface (RTI)

Real-Time Interface (RTI), SystemDesk, TargetLink, Model Compare, Confi gurationDesk

TargetLink ControlDesk dSPACE Simulator, Scalexio, Automot. Simulation Models (ASM), VEOS, Model/ Motion/ControlDesk

dSPACE Simulator, Scalexio, Automot. Simulation Models, Model/Motion/ControlDesk

Control/ Automation/ Motion/ModelDesk, dSPACE Simulator, Scalexio, Synect, TargetLink

dSPACE Simulator, Scalexio, VEOS

SystemDesk, TargetLink, RTI Autosar Blockset, VEOS

TargetLink TargetLink, dSPACE Simulator, Scalexio, AutomationDesk, SystemDesk

Elektrobit elektrobit.com

EB GUIDE; EB Assist ADTF EB tresos EB GUIDE EB tresos EB GUIDE EB tresos EB GUIDE EB Assist ADTF, EB Assist Capture,EB Assist Replay

EB Assist ADTF EB Assist ADTF EB tresos EB tresos EB tresos EB tresos

54_Marktübersicht (av).indd 54 31.03.2017 10:30:57


AUTOMOBIL ELEKTRONIK 03-04 / 2017 55www.all-electronics.de


Die Zeiten, als sich Software-Entwickler mit dem Dreige-spann aus Editor, Compiler und Debugger zufrieden geben mussten, sind lange vorbei. Heute entsteht viel

Code gar ausschließlich automatisch generiert aus einem Modell. Im Fahrzeug kommen Standards und Industrienormen wie MIS-

RA oder die ISO 26262 dazu, aber auch Autosar oder Security-Aspekte. Unsere Marktübersicht fokussiert daher auf Anbieter, die

ausdrücklich den Automotive-Markt bedienen. Und weil mehr Begriffe auf Englisch sind als auf Deutsch, haben viele Unternehmen unseren Fragebogen für die Marktübersicht gleich auf Englisch ausgefüllt. ■



IDE HMI-Entwicklung



AbsInt absint.com



aiT WCET Analyzer


AdaCore adacore.com

QGen model-based development suite

QGen qualifi able automatic code generator

GNAT Programming Studio (GPS)GNATdashboardGNATbench Eclipse plug-in

Ada Web Server (AWS)GtkAda

CodePeer advan-ced static analyzerGNATcheck coding standard checkerGNATstack stack depth analyzer

GNAT Pro Ada/C/C++ compiler

GNAT Pro debugger for Ada/C/C++QGen model-based debug-ger

GNATemulator (target emulator)

GNATemulator (target emulator)QGen model-based debuggerQGen Processor-in-the-loop tester

GNATtest test manager GNATcoverage structu-ral coverage analyzer QGen model-based debugger with back-to-back testing support

SPARK Pro formal verifi cation suiteCodePeer advan-ced static analyzerGNATcoverage structural co-verage analyzer

SPARK Pro formal verifi cation suiteCodePeer advanced static analyzer with CWE vulnerabili-ty detection

Altium / Tasking altium.com

Altium Designer und Altium NanoBoards HW-Plattform

Eclipse-basierend für TASKING-Tools und Altium Designer IDE

Support in Tasking/Altium Designer Compiler

TASKING-Compiler (TriCore, ARM Cortex-M/R, Power Architecture, RH850, C166/ST10, LC87, 8051)Altium Designer (MIPS TSK3000, Intel/Altera Nios II, Xilinx MicroBlaze, ARM NXP LPC1000/LPC2000, STM32, TI Stellaris)

TASKING-Debugger (TriCore, ARM Cortex-M/R, Power Architecture, RH850, C166/ST10, LC87, 8051), Altium Designer (MIPS TSK3000, Intel/Altera Nios II, Xilinx MicroBlaze, ARM NXP LPC1000/LPC2000, ST M32, TI Stellaris)

Support in Tasking/Altium Designer Debugger

) Support in Tasking/Altium Designer Compiler

CERT C checker

Altran 1)altran.com

Matlab/Simulink, Targetlink, ADTF, ADTF 2.7.x

VSA, Autosarbuilder Matlab/Simulink, Enterprise Architect, ASCET, SCADE, RHAPSODY, Magicdraw

Targetlink, Real-Time-Workshop, ASCET SD, ASCET, SCADE, RHAPSODY

Qt QAC, PCLint GCC, Greenhills, IAR, Keil, Tasking, Windriver-PPC, ARM DS-5, VC++ Express 2008

Lauterbach, GDB, P&E Multilink, Renesas Minicube, Trace32

Matlab/Simulink, Dymola, TargetLink, AutoMaker, ASCET, ADTF, ASIM, CANoe

Matlab/Simulink, dSpace 7.0 (ControlDesk, RTI), ECU-Test, Auto-mationDesk, INCA, LabView, Diagnoser,ADTF 2.7.x

ECU-Test, AutomationDesk, INCA, Tessy, CUnit, Tessy, C++Test

QAC VSA, SystemDesk, Tresos, Vehicle System Architect, Vehicle System Builder, DaVinci, AUTOSAR Builder

QAC, PCLint IQ-FMEA, FaultTree+, Reliability Workbench, Relex

Ansys ansys.com

ANSYS CFX, DesignXplorer, DesignerRF, DesignerSI, Fluent, HFSS, Icepak, Maxwell, Mechanical, PExprt, RMxprt, SIwave, Simplorer, ANSYS Suite

ArcCore arccore.com

Arctic Studio Arctic Studio Arctic Studio Arctic Studio ArcticCore, ArcticSudio, Bootloader

ArcticCore ArcticCore, ArcticSudio

Interfaces for crypto libraries

ARM/Keil arm.com

Versatile Express family Keil MDK, ARM DS-5 Development Studio

3rd party ecosys-tem

ARM Compiler Keil µVision Debugger, DS-5 Debugger

ARM Fixed Virtual Platforms

Keil ULINKplus ULINKpro Streaming Trace

Keil MDK real-time trace analysis

Intregrated PC-Lint (MDK), LDRALite (DS-5) checkers

ARM Compiler safety package

ARM TrustZone support in Keil MDK and ARM DS-5

Artop artop.org

Artop (Autosar Tool Platform)

ASAP Gruppe 1)asap-com.eu

Matlab/Simulink, ADTF Matlab/Simulink, ASCET, RHAPSODY

Modellerstellung im Matlab

Aufbau von zustands- und echtzeitbasierten Systemen und deren Automation

Testdurchführung an HiL-Systemen, auch unter klimatischen Umweltbedingungen

Im Rahmen der Testfallanalyse und Weiter-entwicklung

Zeitanalyse auf Signal- und Busebene

Berner &Mattner berner-mattner.com

MODENA MESSINA, MODENA ANCONA MERAN, MESSINA, MODENA, MODICA, TESTONA

MERAN, MESSINA, MODICA, TESTONA

MESSINA MESSINA, MODICA, TESTONA

ANCONA, MERAN, MESSINA, MODICA, TESTONA

Continental Engineering conti-online.com

CESSAR-CT , CESSAR-RTE und CESSAR-BSW (CES)

CESSAR (CES) auf Basis von ARTOP

Cosmic Software cosmic-software.de

IDEA ANSI C-Compiler ZAP HLL Debugger MICSIM / ZAP HLL Debugger

C-TestIt CTestIt CXMISRA

dSPACE dspace.de

MicroAutoBox II, MicroLabBox, RapidPro, Real-Time Interface (RTI), ControlDesk, Hardware, ECU Interface Manager, RTI Bypass Blockset

SystemDesk, Confi gurationDesk, Real-Time Interface (RTI)

Real-Time Interface (RTI), SystemDesk, TargetLink, Model Compare, Confi gurationDesk

TargetLink ControlDesk dSPACE Simulator, Scalexio, Automot. Simulation Models (ASM), VEOS, Model/ Motion/ControlDesk

dSPACE Simulator, Scalexio, Automot. Simulation Models, Model/Motion/ControlDesk

Control/ Automation/ Motion/ModelDesk, dSPACE Simulator, Scalexio, Synect, TargetLink

dSPACE Simulator, Scalexio, VEOS

SystemDesk, TargetLink, RTI Autosar Blockset, VEOS

TargetLink TargetLink, dSPACE Simulator, Scalexio, AutomationDesk, SystemDesk

Elektrobit elektrobit.com

EB GUIDE; EB Assist ADTF EB tresos EB GUIDE EB tresos EB GUIDE EB tresos EB GUIDE EB Assist ADTF, EB Assist Capture,EB Assist Replay

EB Assist ADTF EB Assist ADTF EB tresos EB tresos EB tresos EB tresos






IDE HMI-Entwicklung



Embedded Tools 2)embedded-tools.de

Storyboard (Crank Software)

PragmaDev Studio (PragmaDev); STIMULUS (argosim)

PragmaDev Studio (PragmaDev)

Wind River Workbench for DIAB; SOMNIUM DRT


CasePlayer2 (GAIO Technology)

Wind River Diab Compiler, SOMNIUM DRT

SOMNIUM DRT STIMULUS (argosim) STIMULUS ( argosim ), MC-Verifi er, winAMS (GAIO) CoverageMaster

STIMULUS (argo-sim)

Tracealyzer (Percepio)

Wind River Diab ISO 26262 Qualifi cation Toolkit

ETAS / ESCRYPT etas.com

ASCET-RP, ES910 Rapid Prototyping Module, ETK / XETK, INTECRIO, ES I/O and measurement modules, EHOOKS, RTPRO-PC,

ISOLAR-A, RTA ASCET ASCET, RTA ASCET, ASCMO, EVE, LABCAR

LABCAR LABCAR, RT2, EHOOKS LABCAR, RT2, EHOOKS

ASCET, ISOLAR-A, EVE, RTA

ASCET ASCET, RTA ESCRYPT pro-ducts

Esterel Technologies esterel-technolo-gies.com

SCADE Suite Rapid Prototyper, Simplorer

SCADE System SCADE Suite, SCADE Display, SCADE System, Simplorer

SCADE Suite KCG, SCADE Display KCG

SCADE SCADE Display SCADE Suite Compiler Verifi cation Kit

SCADE Suite Simulator, SCADE Display Simulator, Simplorer

SCADE NI VeriStand Adaptor

SCADE Testing, SCADE Suite QTE


SCADE Timing Verifi er

SCATE Suite Autosar Adaptor

Certifi cation Kits: SCADE Suite/Display ISO 26262

SCADE Suite ISO 26262 Certifi cation Kit, SCADE Display ISO 26262 Certifi cation Kit

FEV fev.com

TOPexpert Suite, TOPexpert FEVcal, TOPexpert TraCE

TOPexpert FEVcal, TOPexpert TraCE

TOPexpert VTA, TOPexpert FACE

Fraunhofer ESK esk.fraunhofer.de

ezCar2X-Framework, ARTiS-Proto-typingplattform

ERNEST-Framework, DANA-Framework

ERNEST-Framework TCP/IP Conformance Testing

ERNEST-Framework

ERNEST-Framework

TCP/IP Conformance Testing

Gliwa gliwa.com

T1.stack Instrumentation- based Tracing (ASIL-D)Toolsuite T1

Tracing, timing analysisToolsuite T1

Stack analysis and timing analysisToolsuite T1

Gliwa enginee-ring gliwa-enginee-ring.com

Software unit test tool: CoverageMaster winAMS (GAIO)

Back-to-back test + Safety concept design tool for ISO-26262: MC-Verifi er, Safi lia ( GAIO )

Green Hills Software 3)GHS.com

Integrated with Matlab/Simulink, Enterprise Architect, SCADE, RHAPSODY

Integrated with Pragmadev Studio, Dezyne

MULTI DoubleCheck C, C++, ADA Time Machine Debugging Suite

PathAnalyzer, Profi ler,+ Event-Analyzer (part of MULTI tools suite)

INTEGRITY Green Hills supports MISRA-C

Compilers Qualifi ed to ASIL-D, INTEGRITY Certifi ed to ISO 26262

INTEGRITY

Hitex hitex.de

Tanto-OEM HiTOP, µVision DAC Für alle verbreiteten Architekturen

HiTOP, µVision µVision Simulator Tessy Tessy Trace and Performance Analyzer

MCAL Drivers DAC, PL-Lint Riskcat HW- und SW-Kompo-nenten

IAR Systems 3)iar.com

IAR Visual State IAR Visual State IAR Embedded Workbench

C-STAT (Add-on für IAR Embedded Workbench)

IAR Embedded Workbench IAR Embedded Workbench IAR Embedded Workbench

IAR Embedded Workbench

IAR Embedded Workbench mit Zertifi zierung für Funktionale Sicherheit

IBM Rational ibm.com

IBM Rational Rhapsody IBM Rational Rhapsody

IBM Rational Test Realtime

IBM Rational Rhapsody, Inchron ChronSim

IBM Rational Quality Manager/Conductor/Test Realtime

Inchron ChronSim, Inchron ChronVal

IBM Rational Rhapsody

IBM Rational Rhapsody/Test Realtime

IBM Rational DOORS/Rhapsody/Team Concert

iSYSTEM isystem.com

iSYSTEM winIDEA / testIDEA

iSYSTEM winIDEA / testIDEA iSYSTEM winIDEA / testIDEA




iSYSTEM fi tIDEA

Itemis itemis.de

YAKINDU Statechart ToolsYAKINDU EA Bridges

openArchitecture-WareEclipse Xtend

YAKINDU HMI YAKINDU Statechart Tools

Artop Professional Services

YAKINDU Traceability

Klocwork klocwork.com

Klocwork Insight Klocwork Insight


LDRA ldra.com

Tool Integrations with MATLAB/Simulink, IBM Rhapsody, Esterel SCADE…

Tool Integrations with about 20 solutions

LDRA tool suite, TBvision, LDRArules, TBsecure

Tool Integrations with Embedded Industry Debuggers - Wind River, Green Hills, GNU, IAR…

LDRA tool suite, TBmanager, TBrun, TBvision, LDRAcover, LDRAunit

LDRA tool suite, TBmanager, TBrun, TBvision

LDRA tool suite, TBvision, LDRArules


LDRA tool suite, TBmanager, TBrun, TBvision, TBsecure

MathWorks mathworks.com

ADST, Matlab, Simulink, Statefl ow

Embedded Coder Matlab Compiler Simulink IEC Certifi cation Kit

Mbtech Group provetech.de

PROVEtech:RP – Virtuelle Absicherung von Autosar-Software-Komponenten

PROVEtech:µHiL, PROVEtech.RE

PROVEtech:TA PROVEtech:TA, PROVEtech:VA

für Signal, Nachrichten Time Stamps, Data Acquisition etc., alle PROVEtech tools je nach Anwendungsfall

alle PROVEtech-Tools

PROVEtech-Tools werden ins safety-relevanten Projekten eingesetzt. Die Tools sind für Test und Validierung von Steuergeräten im Einsatz.

Mentor Graphics mentor.com

Vehicle Systems IntegratorBridgepoint UML

Vehicle Systems Architect (VSA)

Bridgepoint UML Bridgepoint UML Vehicle Systems Platform (mit Compiler und CDT-Integration)Sourcery CodeBench

Infl exion 3D UI Sourcery CodeBench Vehicle Systems Integrator (VSI)Sourcery CodeBench & Probe

Vehicle Systems Integrator (VSI)

SystemVision conneXion


System Vision Sourcery Analyzer

Vehicle Systems Platform (VSA, VSB, VSI)VSTAR Basic Software StackBridgepoint UML

Vehicle Systems Architect (VSA)Vehicle Systems Builder (VSB)VSTAR Basic SW Stack

VSTAR BSW Modules

Method Park stages.method-park.de

Stages Process Management

PLS Program-mierbare Logik & Systeme pls-mc.com

TriCore Development Platform, PowerArchitecture Development Platform

Universal Debug Engine (UDE)





PRQA programmingre-search.com

QA•C / QA•C++ / QA•Verify




QA•C / QA•Verify

Pure Systems pure-systems.com

pure::variants für AUTOSAR und IBM Rational DOORS

pure::variants für AUTOSAR, MATLAB Simulink, IBM Rational Rhapsody und Enterprise Architect

pure::variants Enterprise - Eclipse Client

pure::variants für Testing (Integration in HP Quality Center, PTC Integrity, Polarion, IBM Rational Quality Manager)

pure::variants für IBM Rational DOORS

pure::variants für AUTOSAR

QA Systems qa-systems.de

QA-C, QA-C++ 2) Cantata 3) Cantata 3) QA-MISRA 2) Cantata 3); QA-C; QA-C++ 2)

Cantata 3); QA-C; QA-C++ 2)






IDE HMI-Entwicklung



Embedded Tools 2)embedded-tools.de


PragmaDev Studio (PragmaDev); STIMULUS (argosim)

PragmaDev Studio (PragmaDev)

Wind River Workbench for DIAB; SOMNIUM DRT


CasePlayer2 (GAIO Technology)

Wind River Diab Compiler, SOMNIUM DRT

SOMNIUM DRT STIMULUS (argosim) STIMULUS ( argosim ), MC-Verifi er, winAMS (GAIO) CoverageMaster

STIMULUS (argo-sim)

Tracealyzer (Percepio)

Wind River Diab ISO 26262 Qualifi cation Toolkit

ETAS / ESCRYPT etas.com

ASCET-RP, ES910 Rapid Prototyping Module, ETK / XETK, INTECRIO, ES I/O and measurement modules, EHOOKS, RTPRO-PC,

ISOLAR-A, RTA ASCET ASCET, RTA ASCET, ASCMO, EVE, LABCAR

LABCAR LABCAR, RT2, EHOOKS LABCAR, RT2, EHOOKS

ASCET, ISOLAR-A, EVE, RTA

ASCET ASCET, RTA ESCRYPT pro-ducts

Esterel Technologies esterel-technolo-gies.com

SCADE Suite Rapid Prototyper, Simplorer

SCADE System SCADE Suite, SCADE Display, SCADE System, Simplorer

SCADE Suite KCG, SCADE Display KCG

SCADE SCADE Display SCADE Suite Compiler Verifi cation Kit

SCADE Suite Simulator, SCADE Display Simulator, Simplorer

SCADE NI VeriStand Adaptor



SCADE Timing Verifi er

SCATE Suite Autosar Adaptor

Certifi cation Kits: SCADE Suite/Display ISO 26262

SCADE Suite ISO 26262 Certifi cation Kit, SCADE Display ISO 26262 Certifi cation Kit

FEV fev.com

TOPexpert Suite, TOPexpert FEVcal, TOPexpert TraCE

TOPexpert FEVcal, TOPexpert TraCE

TOPexpert VTA, TOPexpert FACE

Fraunhofer ESK esk.fraunhofer.de

ezCar2X-Framework, ARTiS-Proto-typingplattform

ERNEST-Framework, DANA-Framework

ERNEST-Framework TCP/IP Conformance Testing

ERNEST-Framework

ERNEST-Framework

TCP/IP Conformance Testing

Gliwa gliwa.com

T1.stack Instrumentation- based Tracing (ASIL-D)Toolsuite T1

Tracing, timing analysisToolsuite T1

Stack analysis and timing analysisToolsuite T1

Gliwa enginee-ring gliwa-enginee-ring.com

Software unit test tool: CoverageMaster winAMS (GAIO)

Back-to-back test + Safety concept design tool for ISO-26262: MC-Verifi er, Safi lia ( GAIO )

Green Hills Software 3)GHS.com

Integrated with Matlab/Simulink, Enterprise Architect, SCADE, RHAPSODY

Integrated with Pragmadev Studio, Dezyne

MULTI DoubleCheck C, C++, ADA Time Machine Debugging Suite

PathAnalyzer, Profi ler,+ Event-Analyzer (part of MULTI tools suite)

INTEGRITY Green Hills supports MISRA-C

Compilers Qualifi ed to ASIL-D, INTEGRITY Certifi ed to ISO 26262

INTEGRITY

Hitex hitex.de

Tanto-OEM HiTOP, µVision DAC Für alle verbreiteten Architekturen

HiTOP, µVision µVision Simulator Tessy Tessy Trace and Performance Analyzer

MCAL Drivers DAC, PL-Lint Riskcat HW- und SW-Kompo-nenten

IAR Systems 3)iar.com

IAR Visual State IAR Visual State IAR Embedded Workbench

C-STAT (Add-on für IAR Embedded Workbench)

IAR Embedded Workbench IAR Embedded Workbench IAR Embedded Workbench

IAR Embedded Workbench

IAR Embedded Workbench mit Zertifi zierung für Funktionale Sicherheit

IBM Rational ibm.com

IBM Rational Rhapsody IBM Rational Rhapsody

IBM Rational Test Realtime

IBM Rational Rhapsody, Inchron ChronSim

IBM Rational Quality Manager/Conductor/Test Realtime

Inchron ChronSim, Inchron ChronVal

IBM Rational Rhapsody

IBM Rational Rhapsody/Test Realtime

IBM Rational DOORS/Rhapsody/Team Concert

iSYSTEM isystem.com


iSYSTEM winIDEA / testIDEA iSYSTEM winIDEA / testIDEA




iSYSTEM fi tIDEA

Itemis itemis.de

YAKINDU Statechart ToolsYAKINDU EA Bridges

openArchitecture-WareEclipse Xtend

YAKINDU HMI YAKINDU Statechart Tools

Artop Professional Services

YAKINDU Traceability

Klocwork klocwork.com



LDRA ldra.com

Tool Integrations with MATLAB/Simulink, IBM Rhapsody, Esterel SCADE…

Tool Integrations with about 20 solutions

LDRA tool suite, TBvision, LDRArules, TBsecure

Tool Integrations with Embedded Industry Debuggers - Wind River, Green Hills, GNU, IAR…

LDRA tool suite, TBmanager, TBrun, TBvision, LDRAcover, LDRAunit


LDRA tool suite, TBvision, LDRArules


LDRA tool suite, TBmanager, TBrun, TBvision, TBsecure

MathWorks mathworks.com

ADST, Matlab, Simulink, Statefl ow

Embedded Coder Matlab Compiler Simulink IEC Certifi cation Kit

Mbtech Group provetech.de

PROVEtech:RP – Virtuelle Absicherung von Autosar-Software-Komponenten

PROVEtech:µHiL, PROVEtech.RE

PROVEtech:TA PROVEtech:TA, PROVEtech:VA

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Vehicle Systems IntegratorBridgepoint UML

Vehicle Systems Architect (VSA)

Bridgepoint UML Bridgepoint UML Vehicle Systems Platform (mit Compiler und CDT-Integration)Sourcery CodeBench

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Vehicle Systems Architect (VSA)Vehicle Systems Builder (VSB)VSTAR Basic SW Stack

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QA Systems qa-systems.de

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IDE HMI-Entwicklung



QNX qnx.com

complete pre-integrated host development tools and target runtime software to enable rapid prototyping, evaluation and customization (including third-party software)

Windows or Linux host development environ-ments running the QNX Momentics Tool Suite targeting ARM, x86 and simulator targets

QNX Momentics Tool Suite based on the Eclipse Integrated Development Environment (IDE) and provides full support for code development, compiling, debug-ging, profi ling and deployment image building.

Composited windowing system that can support HTML5, Qt, Video, and OpenGL ES UI environments simultaneous-ly.

Codan C/C++ framework for static analysis and plugins for realtime analysis. Integration with tools from Klockwork, LDRA, Vector Software and others

GNU C/C++ compiler QNX Momentics Tool Suite: graphical debugger with GDB. Web inspector for HTML5. Instrumented kernel provides fi ne grained logging.

Yes, using Vmware Through third party tools from Klockwork, LDRA, Vector Software and others. Debugger can be used by third party tools to run test cases on target hard-ware.

Through third party tools from Klockwork, LDRA, Vector Software and others

Through the System profi ler and Application profi ler in QNX Momentics Tool Suite

Available through third party

Used as the basis for QNX coding practices

QNX OS for Automotive Safety, certifi ed to ISO 26262 ASIL D. The compiler/linker toolchain is included within ISO-26262 certifi ca-tion

Certifi ed to CC EAL 4+, micro-kernel architec-ture, encrypted fi le system, privilege control, ECC, OpenSSH, OpenSSL, IPSec, IKE, SSL, SSH, NAT, IP fi ltering. Secure boot + more

Renesas 2,3)renesas.com

RH850 Multicore Model-Based Environment, Embedded Target for Renesas CS+

AP4 for RL78, AP4 for RH850

Green Hills Multi for RH850, IAR Systems Embedded Workbench for RH850 and for RL78, e2 studio

included in compiler pa-ckages

Green Hills Compiler for RH850, IAR Systems compiler for RH850 and for RL78

Green Hills Multi for RH850, IAR Systems C-SPY for RH850 and for RL78, e2 studio

included in compiler packages

ISO26262 certifi ed compiler editions and SW-libraries available

HSM-driver, HSM-fi rmware, Secure-boot Libraries, Cryptographic Libraries

RUETZ System Solutions ruetz-system-solutions.com

TTsuite TTsuite, TESTERLYZER, ECL / CAN Box

TTsuite, TESTERLYZER, ECL / CAN Box

ECL / CAN Box, TTsuite

TTsuite

Schaeffler Engineering 3)schaeffl er-engineering.com

PROtroniC LINE

Schleißheimer schleissheimer.de

CanEasy/CanX CanEasy/CanX CanEasy/CanX

Softing softing.com

protoyping & small batch production

Softing MessTechnik, SMT, CheckRack, CARs!m, CanEasy, TestCUBE2

HiL-Aufbau, DTS COS

CheckRack, ITeM, CARs!m, DTS Monaco, DTS Automation, OTX Studio, TestCASE

CheckRack, DTS Monaco, DTS Automation, OTX Studio, TestCASE

DTS Monaco, CanEasy

Star Cooperation star-electronics.de

FlexConfi g RBS FlexConfi g Developer FlexConfi g RBS FlexConfi g RBS FlexConfi g RBS FlexConfi g RBS FlexConfi g RBS

Symtavision symtavision.com

SymTA/S SymTA/S und TraceAnalyzer

Synopsys synopsys.com

Platform Architect (Architecture Proto-typing), Virtualizer/VDK (Virtual Prototyping) and HAPS (FPGA-based Prototyping)

Platform Architect and Virtualizer/VDK


Symphony Model Compiler

Coverity Software Testing Platform

Synplify (FPGA Synthesis) and ProtoCompiler/HAPS (FPGA based Prototpying)

ProtoCompiler/HAPS (FPGA Prototyping) and VDK (Virtual Prototyping)

Virtualizer/VDK, Saber

Virtualizer/VDK Virtualizer/VDK, Coverity Software Testing Platform

Virtualizer/VDK Platform Architect and Virtualizer/VDK

Virtualizer/VDK AUTOSAR Awareness

Virtualizer/VDK, SABER, Certitude

Coverity Software Testing Platform, Virtualizer/VDK

Telemotive telemotive.de

SimBox blue PiraT, blue PiraT2, PLC Tester

blue PiraT, blue PiraT2



Tesis tesis-dynaware.com

DYNA4 Framework, Driver Assistance, Advanced Powertrain, Engine Themos, Car Professional, Commercial VehiclesveDYNAenDYNA

DYNA4 Framework, Driver Assistance, Advanced Powertrain, Engine Themos, Car Professional, Commercial VehiclesveDYNA enDYNA

DYNA4 Frame-work, ADAS, Engine Themos, Powertrain, Car Professional, Com mercial Vehicles veDYNAenDYNA


Texas Instrumentsti.com

HAL Code Generator tool HAL Code Generator tool

HAL Code Generator tool

Code Composer Studio (CCStudio)






High End Timer (HET)

AutoSAR MCAL Code Composer Studio (CCStudio)

Compiler certifi cation package for CCS

Timing-Architects timing-ar-chitects.com

TA Tool Suite TA Tool Suite TA Designer TA Tool Suite TA Simulator TA Simulator, TA Inspector

TA Simulator, TA Inspector

TA Tool Suite

TraceTronic tracetronic.de

ECU-Test ECU-Test, Trace-Check ECU-Test, Trace-Check

Trace-Check ECU-Test, Trace-Check

ECU-Test Qualifi cation Kit

TTTech tttech.com

TTCxxx Off -the-Shelf Control Units für Matlab/Simulink

TTX-DataLogger TTX-Connexion TTX-Optical Link

RTE-VerifySafe Watchdog Manager Verifi er

Safe RTESafe Watchdog ManagerSafe ComSafe CRC

Vector Informatik 3) www.vector.com

CANape, VX1000VC121-12CANoeVN8900

PREEvisionDaVinci Confi gurator ProvCDMCANdelaStudioODXStudio

PREEvisionvTESTstudioDaVinci Developer

DaVinci Confi gurator ProDaVinci Developer

CANoe, VN1610, VN1611, VN1630A, VN1640A, VN5610A, VN5640, VN7610, VN7640, VN7572, VN8900, vVIRTUAL-target

CANoe, VT System CANoe, VT System, vTESTstudio, CANalyzer, VN1610, VN1611, VN1630A, VN1640A, VN5610A, VN5640, VN7610, VN7640, VN7572, VN8900, VN8810, CANape, VX1000, Indigo, ODXStudio, DiVa, CANdelaStudio, CANoe.GL1000, GL2000, GL3000, GL4000, PREEvision; vVIRTUAL-target

CANoe, VT System, vTESTcen-ter, vTESTstudio, CANalyzer, VN1610, VN1611, VN1630A, Indigo, VN1640A/5610A, VN5640, VN7610, VN7640, VN7572, VN8900, CANape, ODXStudio, CANdelaStudio, CANoe.DiVa, vADASdeveloper, vSignalyzer, GL1000, GL2000, GL3000, GL4000; vVIRTUALtarget

TimingAnalyzer MICROSAR, DaVinci Confi gurator Pro, DaVinci Developer, PREEvision, CANdelaStudio, CANoe.AMD, CANape, vVIRTU-ALtarget

MICROSAR Safe, PREEvision

MICROSAR, Flash Bootloader, CANoe, CANalyzer, CANape, CANoe.DiVa, Indigo, vFlash

Alle Angaben laut Hersteller. Hinweise: 1) Anbieter ist Dienstleister; 2) Anbieter ist Distributor; 3) Anbieter ist Hersteller






IDE HMI-Entwicklung



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Codan C/C++ framework for static analysis and plugins for realtime analysis. Integration with tools from Klockwork, LDRA, Vector Software and others

GNU C/C++ compiler QNX Momentics Tool Suite: graphical debugger with GDB. Web inspector for HTML5. Instrumented kernel provides fi ne grained logging.

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Through third party tools from Klockwork, LDRA, Vector Software and others

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QNX OS for Automotive Safety, certifi ed to ISO 26262 ASIL D. The compiler/linker toolchain is included within ISO-26262 certifi ca-tion

Certifi ed to CC EAL 4+, micro-kernel architec-ture, encrypted fi le system, privilege control, ECC, OpenSSH, OpenSSL, IPSec, IKE, SSL, SSH, NAT, IP fi ltering. Secure boot + more

Renesas 2,3)renesas.com

RH850 Multicore Model-Based Environment, Embedded Target for Renesas CS+

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Green Hills Multi for RH850, IAR Systems C-SPY for RH850 and for RL78, e2 studio

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RUETZ System Solutions ruetz-system-solutions.com

TTsuite TTsuite, TESTERLYZER, ECL / CAN Box

TTsuite, TESTERLYZER, ECL / CAN Box

ECL / CAN Box, TTsuite

TTsuite

Schaeffler Engineering 3)schaeffl er-engineering.com

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Schleißheimer schleissheimer.de

CanEasy/CanX CanEasy/CanX CanEasy/CanX

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Softing MessTechnik, SMT, CheckRack, CARs!m, CanEasy, TestCUBE2

HiL-Aufbau, DTS COS

CheckRack, ITeM, CARs!m, DTS Monaco, DTS Automation, OTX Studio, TestCASE

CheckRack, DTS Monaco, DTS Automation, OTX Studio, TestCASE

DTS Monaco, CanEasy

Star Cooperation star-electronics.de

FlexConfi g RBS FlexConfi g Developer FlexConfi g RBS FlexConfi g RBS FlexConfi g RBS FlexConfi g RBS FlexConfi g RBS

Symtavision symtavision.com

SymTA/S SymTA/S und TraceAnalyzer

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High End Timer (HET)

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ECU-Test ECU-Test, Trace-Check ECU-Test, Trace-Check

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PREEvisionDaVinci Confi gurator ProvCDMCANdelaStudioODXStudio

PREEvisionvTESTstudioDaVinci Developer

DaVinci Confi gurator ProDaVinci Developer

CANoe, VN1610, VN1611, VN1630A, VN1640A, VN5610A, VN5640, VN7610, VN7640, VN7572, VN8900, vVIRTUAL-target

CANoe, VT System CANoe, VT System, vTESTstudio, CANalyzer, VN1610, VN1611, VN1630A, VN1640A, VN5610A, VN5640, VN7610, VN7640, VN7572, VN8900, VN8810, CANape, VX1000, Indigo, ODXStudio, DiVa, CANdelaStudio, CANoe.GL1000, GL2000, GL3000, GL4000, PREEvision; vVIRTUAL-target

CANoe, VT System, vTESTcen-ter, vTESTstudio, CANalyzer, VN1610, VN1611, VN1630A, Indigo, VN1640A/5610A, VN5640, VN7610, VN7640, VN7572, VN8900, CANape, ODXStudio, CANdelaStudio, CANoe.DiVa, vADASdeveloper, vSignalyzer, GL1000, GL2000, GL3000, GL4000; vVIRTUALtarget

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Ausblick Nahtlose Mobilität


Nahtlos mobil unterwegsAutomatisiertes Fahren von Haustür zu Haustür

Gleich vier globale Treiber fordern die Innovationskraft der Automobilindustrie und damit die großen Technologiezulieferer. Neben dem Wunsch nach einem unfallfreien Fahren bringen die Sorge um die Luftqualität, der Ärger über den Zeitverlust im Stau und die immer älter werden-de Bevölkerung große Herausforderungen mit sich. Vernetztes automatisiertes Fahren leistet dabei einen wesentlichen Beitrag. Aber was bedeutet das für eine Reise mit dem Auto? Welche Systeme und Lösungen muss ein Zulieferer im Portfolio haben, um eine nahtlose und komfor-table individuelle Mobilität zu ermöglichen? Autoren: Ralph Lauxmann, Dr. Andree Hohm

Noch immer sterben viel zu viele Menschen im Straßenverkehr. Weltweit sind es mehr als 1,3

Millionen, die so jedes Jahr ihr Leben verlieren. Und das ist nur eine der großen Herausforderungen, vor denen Techno-logieunternehmen für Mobilitätslösun-gen stehen. Mit dem zunehmenden Ver-kehr gewinnt auch die Frage nach den Emissionen ständig an Bedeutung. Ganz besonders gilt das für Ballungszentren, in denen immer mehr Menschen leben werden. Schon in wenigen Jahrzehnten wird nach einzelnen Prognosen mögli-cherweise die Hälfte der Weltbevölke-rung in Megacities wohnen. Wenn ein solches Leben nicht von Feinstaubmas-ken und NOx-Alarm geprägt sein soll, dann muss sich die Mobilität wandeln.

Der Pulsschlag dieser großen Lebens-räume ist der Mix aus Pendeln zwischen Wohnung und Arbeit sowie Freizeitver-

kehr. Heutzutage stehen die meisten Fah-rer dabei jedoch im Stau. In London droht bereits heute schon der Verkehrsinfarkt. Bei einer aktuellen Durchschnittsge-schwindigkeit von 7,8 Meilen pro Stunde kann man in der britischen Hauptstadt kaum noch von automobiler Mobilität sprechen. Im Gegenteil: Dort ist man de facto wieder auf dem Temponiveau von Pferdefuhrwerken des ausgehenden 19. Jahrhunderts angelangt. Für Megacities auf anderen Kontinenten sehen die Stau-zahlen sogar noch schlimmer aus. Um die individuelle Mobilität zu erhalten und weiter auszubauen, sind daher neue Lösungen vonnöten.

Zusätzlich ist die demografische Ent-wicklung eine weitere Herausforderung, denn unter den Autofahrern wächst der Anteil älterer Menschen. Nicht immer ist die Entscheidung, weiter selbst am Steu-er zu sitzen ganz freiwillig: Im ländlichen

Japan beispielsweise sind die Menschen oft gezwungen, bis ins hohe Alter selbst Auto zu fahren, weil es keine andere Mög-lichkeit gibt, mobil zu sein. Dort leben heute schon nicht mehr genug Jüngere, die als Taxifahrer arbeiten könnten. Nun sind wir in Deutschland von solchen Ver-hältnissen noch weit entfernt, aber jen-seits 2030 werden auch hier mehr Men-schen in Rente sein als einer Erwerbsar-beit nachgehen. Diese Entwicklung ver-ändert auch die Anforderungen an die Technik der Mobilität.

Automatisiertes Fahren nach Maß, Schritt 1: Ab der HaustürEinen wesentlichen Beitrag zur Entlastung der Fahrer und zu einem insgesamt effizi-enteren Verkehrsfluss mit weniger kriti-schen Situationen und Unfällen wird die Technologie des automatisierten Fahrens (AD, Automated Driving) leisten. Das

Ein Robo-Taxi bringt die Reisenden auf dem letzten innerstädtischen Reiseabschnitt sicher

und fahrerlos an ihr Ziel: Automatisiertes Fahren ist folglich auch für Personen ohne eigenes

Fahrzeug von Bedeutung.

60_Continental (av).indd 60 31.03.2017 09:54:19


Unterschiedliche Ausprägungen des automatisierten Fahrens (AD, Automated Driving) ermögli-chen nahtlose Übergänge zwischen den einzelnen Reiseabschnitten und Verkehrsmitteln. Aus heutiger Sicht wird ein AD-System der Stufe SAE/VDA 5 driver-less/fahrerlos der nächste Schritt sein, um eine nahtlose Mobilität mit fließenden Übergängen zwischen dem jeweils komforta-belsten Verkehrsmittel einer Reise zu unterstützen.

Eck-DatEnAugenmerk gilt hier primär dem vollauto-matisierten Fahren entsprechend der aktu-ellen SAE/VDA-Definition Level 4 sowie des Level 5 driver-less/fahrerlos. Level 4 bezeichnet vernetzte Fahrzeuge, die in bestimmten Fahrumgebungen in der Lage sind, die Fahraufgabe komplett zu über-nehmen. Der Fahrer kann sich damit ande-ren Tätigkeiten zuwenden und die Reisezeit sinnvoll nutzen. Im Projekthaus Automa-tisiertes Fahren bei Continental nutzen die beiden Projekte Cruising Chauffeur und Self Driving Car eine gemeinsame Tech-nologiebasis sowie zahlreiche weitere Technologien aus dem breiten Spektrum des Continental-Konzerns, um die ver-schiedenen Level zu realisieren. Welche technischen Voraussetzungen dabei erfüllt sein müssen, macht eine fiktive Autofahrt von Hamburg nach München deutlich.

In der Realität sind nämlich mehrere Fähigkeiten der Automatisierung gefor-dert, um eine derartige Reise sicher und komfortabel zu machen. Angenommen der Fahrer beginnt seine Reise vor der eige-nen Haustür. Dann muss er zunächst – mithilfe von Ortskenntnis oder seines Navigationssystems – aus der Innenstadt auf eine Ausfallstraße und von dort auf die richtige Autobahn finden. Wenn die Sen-sorik und Intelligenz seines Fahrzeugs die Autobahnsituation erkennt, wird dem Fah-rer die Übergabe der Fahraufgabe an das Fahrzeug angeboten („AD jetzt möglich“). Entscheidet sich der Fahrer, dieses Angebot anzunehmen, übernimmt das AD-System die Rolle des „Cruising Chauffeurs“ für

jewei ls angemessene Fahrstrateg ie bestimmen und umsetzen.

Um die Fahrstrategie beim hochauto-matisierten und autonomen Fahren umzu-setzen, wird in die Brems-, Lenkungs- und Motorsteuerung eingegriffen. Dabei müs-sen alle Aktuatoren redundant ausgelegt sein, um auch im Fehlerfall weiterhin die notwendigen Ansteuerungen durchführen zu können. Das bedeutet am Beispiel der Bremse, dass Continental das hochdyna-mische Bremssystem MK C1 mit dem Zusatzmodul für ein redundantes Brems-system (HBE – Highly automated Brake Extension) kombiniert. Auf Gesamtfahr-zeugebene ist die Komplexität noch wesentlich höher: Lösungsbeiträge aus allen Divisionen von Continental wirken dabei zusammen, um eine durchgehende Lösung aus einer Hand zu ermöglichen. Für den Fahrer ist vor allem wichtig, wie die Kommunikation mit dem Cruising Chauffeur erfolgt und wie der Cruising Chauffeur auf die Ansteuerung und die Anforderungen des Menschen hinter dem Steuer reagieren kann. Auch hier ist wie-der Sensorik gefordert, weil sie ein wich-tiger Teil des Interaktionskonzepts zwi-schen Mensch und Maschine ist. Die Ent-

den Autobahnabschnitt der Reise.Die dafür erforderliche technische Inf-

rastruktur entlang der logischen Kette Sense-Plan-Act (Sensierung des Umfelds, Handlungsplanung der Steuergeräte und Betätigung der Aktuatoren) mag für den Fahrer unsichtbar sein, sie ist aber bemer-kenswert umfangreich.

Allein die an der Automation beteiligte Umfeldsensorik umfasst mehrere Kame-ratypen (Mono, Stereo, Surround View), Radarsensoren unterschiedlicher Sichtbe-reich- und Reichweitenausprägung (Fern-bereichsradar, Nahbereichsradar) und Lidar-Sensoren (beispielsweise High-Resolution-3D-Flash-Lidar). Aus diesen Daten wird gemeinsam mit Informationen aus der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommu-nikation, der Kommunikation mit anderen Verkehrsteilnehmern, mit der Infrastruk-tur oder mit der Cloud und hochauflösen-den Kartendaten ein umfassendes Modell des Fahrumfelds gebildet. Auf Basis dieses sogenannten Umfeldmodells können die beteiligten Hauptsteuergeräte (Assisted & Automated Driving Control Unit sowie die Safety Domain Control Unit) für grund-legende Fahr- und Sicherheitsfunktionen, wie das Minimal Risk Maneuver, die


Der Cruising Chauffeur ist die Lösung für auto-matisiertes Fahren auf

der Autobahn.




wicklung des Cruising Chauffeurs gemäß SAE/VDA Level 4 wird derzeit mit Hoch-druck vorangetrieben. Fast alle Fahrzeug-hersteller haben bereits Ankündigungen für den Fahrzeugeinsatz vergleichbarer Systeme gemacht. Continental sieht tech-nologisch die Serienreife AD Level 4 ab 2020, was allerdings auch abhängig von der Gesetzgebung ist. Aktuell liegen die Schwerpunkte in der Entwicklung des automatisierten Fahrens bei Continental auf der Umfeldmodellierung und der Algo-rithmusentwicklung für die Fahrstrategie.

Automatisiertes Fahren, Schritt 2: Selbstparkendes FahrzeugAngenommen, unser Fahrer nähert sich nach langer und entspannter, weil auto-matisierter Autobahnfahrt dem Großraum München und erreicht damit absehbar das Ende der Regelaufgabe des Cruising Chauffeurs. Deshalb wird der Mensch hin-ter dem Steuer nun rechtzeitig aufgefordert, die Fahraufgabe wieder zu übernehmen. Im Interesse einer wirklich komfortablen Mobilität kann diese Etappe der Reise zu einem Park-and-Ride-Parkplatz führen. Das ist heute noch ein Punkt, mit dem sich viele Autofahrer schwer tun, weil der Über-gang vom komfortablen Pkw zum nächsten Verkehrsmittel einer kalten Dusche glei-chen kann. Die Gründe sind vielfältig. Den Anfang macht die Parkplatzsuche auf einem typischerweise großen Gelände. Daran schließt sich unter Umständen ein

dank Parkplatznot und Stau zum Klotz am Bein werden – London lässt grüßen.

Auch hier kann die Automation helfen, denn ein Fahrzeug, das über die Funktion des automatisierten Parkens verfügt, ver-ändert die Qualität dieses Reiseabschnitts grundlegend: Anstatt selbst einen freien Parkplatz suchen zu müssen, verlassen Fah-rer und Mitfahrer das Fahrzeug an einem Mobilitätsterminal. Auf Knopfdruck über-nimmt das Fahrzeug selbstständig die anschließende Parkplatzsuche, das Einpar-ken und Sichern (Valet Parking). Für den Betreiber des Parkgeländes hat diese Auto-mation den enormen Vorteil, dass die Fahr-zeuge deutlich dichter geparkt werden kön-nen und so eine sehr viel effizientere Nut-zung des verfügbaren Raums möglich ist.

Die Fahrzeuginfrastruktur für das auto-matisierte Einparken entspricht in Art und Umfang im Wesentlichen der eines voll-automatisierten Fahrens auf der Autobahn. Wegen der ungleich niedrigeren Fahrge-schwindigkeit auf einem Parkplatz sind die Anforderungen an die Reichweite der Sen-sorik jedoch weniger hoch. Dafür ist hier zentimetergenaue Präzision sowohl bei der Eigenortung als auch beim Manövrieren gefordert. Beim automatisierten Parken ist die technische Umsetzung heute schon am weitesten fortgeschritten. Hier sind erste Serienanwendungen bereits erfolgt und die Evolution wird wegen der stabilen Aus-gangsbasis recht schnell bis zum Valet Par-king auf Sonderflächen führen.

Das elektrische Continental Self Driving Car CUBE startet dieses Jahr auf dem Firmengelände in Frankfurt einen autonomen Testbetrieb: Au-tomatisiertes Fahren auf der höchsten Automa-tisierungsstufe.

langer Fußweg womöglich mit Gepäck – und bei schlechtem Wetter – zur nächsten Haltestelle eines öffentlichen Transport-mittels an. Für weiteren Ärger kann die Taktung von Bus oder Bahn sorgen, wenn sie lange Wartezeiten verursacht. Nicht funktionierende Fahrkartenautomaten sind weitere häufige Problemquellen.

Solche Erfahrungen veranlassen viele Autofahrer, mit ihrem Fahrzeug bis direkt zum Ziel zu fahren, obwohl vermutlich die meisten schon den Stress erlebt haben, den gerade die letzten Kilometer bis zum Ziel in einer urbanen Zone bedeuten können. So komfortabel das Auto auf langen Stre-cken ist, so sehr kann es in der Innenstadt

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Die Funktion Valet-Parking erleichtert den Übergang vom Pkw zum nächsten Verkehrsmittel der Wahl: Ein wichtiger Schritt Richtung automatisiertes Fahren.






Automatisiertes Fahren, Schritt 3: Mit dem Robo-Taxi zum ZielNun sind Fahrer und Mitreisende ohne Fußmarsch genau da, wo sie nahtlos den letzten Teil der Reise antreten können. An dem Mobilitätsterminal fährt ein automatisch vorbestelltes „Self Dri-ving Vehicle“ vor. Für diese neue Kategorie des fahrerlosen Fahr-zeugs gemäß SAE/VDA Level 5 driver-less/fahrerlos gibt es vie-le Bezeichnungen, wie etwa die des People Movers. Hier ist der Einfachheit halber von einem Robo-Taxi die Rede. Dieses voll-automatisierte Fahrzeug befördert die Reisenden bis zur Haustür ihres Ziels, womit sich nicht nur die anstrengende Navigation durch eine Großstadt sondern auch die Parkplatzsuche erübrigt.

Im Unterschied zum privaten Pkw mit der – optionalen – Fähig-keit zum vollautomatisierten Fahren verfügt das Robo-Taxi nicht mehr über Bedienelemente für einen Fahrer (daher driver-less/fahrerlos), es handelt sich also um ein Fahrzeug ohne Lenkrad und Pedale. Sein Einsatzbereich ist der innerstädtische Verkehr bei vergleichsweise geringen Fahrgeschwindigkeiten, jedoch bei einer hohen Umgebungskomplexität. Um die Praxistauglichkeit von Robo-Taxis zu erproben, wird Continental in diesem Jahr auf dem Firmengelände am Standort Frankfurt einen Shuttle-Service mit der innovativen Versuchsplattform CUbE (Continen-tal Urban Mobility Experience) einrichten. Das elektrisch ange-triebene Robo-Taxi verbindet das Hauptgebäude mit der Test-strecke am Standort.

Noch in einem anderen Punkt unterscheiden sich die Anfor-derungen an die Automation eines Robo-Taxis von denen an einen privaten Pkw. Studien haben gezeigt, dass der typische Privat-Pkw im Schnitt weniger als eine Stunde am Tag bewegt wird. Mit Ausnahme längerer Reisen stehen diese Fahrzeuge also 23 Stunden am Tag still oder werden gar nicht benutzt. Bei einem Robo-Taxi stellt sich die Situation umgekehrt dar. Die Rentabilität dieser Fahrzeugklasse hängt – wie in der Logistik-branche – davon ab, dass das Robo-Taxi möglichst viel fährt und Umsatz erwirtschaftet.

Durch die Veränderung der Betriebsmodelle und dem Einsatz von Elektroantrieben verändert sich auch das Anforderungs-profil der Bremskomponenten. Bei einem heutigen Bremssystem ist die thermische Belastbarkeit, die bei einer Abbremsung aus hohen Geschwindigkeiten entsteht, ein wichtiges Auslegungs-kriterium. Bei einem Robo-Taxi hingegen muss hauptsächlich die Anzahl der Betätigungen über die tägliche Nutzung berück-sichtigt werden. Diese Veränderungen der Komponenten wer-den bei Continental untersucht und bei deren Entwicklung für zukünftige Mobilitätskonzepte berücksichtigt.

In vielen Bereichen der Automobilindustrie wächst die Über-

zeugung, dass Robo-Taxis zukünftig eine wichtige Rolle in der städtischen Mobilität spielen werden. So ist es kaum verwunder-lich, dass sich eine Vielzahl von Firmen und Forschungseinrich-tungen mit der Ausgestaltung dieser neuen Art der individuellen Mobilität befasst. An vielen Orten der Welt bereitet die heutige Art der individuellen Mobilität Probleme. Beispiele hierfür sind Singapur und auch Japan. Problematisch sind die besondere Kom-bination aus enormen Ballungsräumen und sehr spärlich besie-delten Landregionen. Daher hat die japanische Regierung für die Zeit der Olympischen Spiele in Tokio den breiten Einsatz von autonomen Fahrzeugen zur Bewältigung der zahlreichen Besucher angekündigt. Schon heute ist die Regierung sehr aktiv dabei, die technologischen Entwicklungen dorthin massiv zu fördern. Für Continental ist dies eine hervorragende Gelegenheit, technische Lösungen gemeinsam mit der öffentlichen Verwaltung in realen Einsatzgebieten zu entwickeln und zu testen.

FazitDie Spanne und die Komplexität der beteiligten technischen Systeme sind groß und kann nur von einem Technologieunter-nehmen mit sehr breiter Aufstellung und ganzheitlichem Ansatz geleistet werden. Continental treibt die Entwicklung aller Aus-prägungen des AD voran, um Lösungen für Herausforderungen, wie sie beispielsweise der geplante Einsatz von Robo-Taxis wäh-rend der Olympischen Spiele 2020 in Tokio bedeutet, künftig für jedermann anbieten zu können.

Das automatisierte Fahren stellt hohe Anforderungen gerade an die Innovationskraft der großen Player in der globalen Auto-mobilzulieferindustrie. Continental sieht es als seine Verantwor-tung eine intelligente und nachhaltige Mobilität auf lange Sicht zu ermöglichen und deren Leistungsfähigkeit weiter auszubau-en, um langfristig die Vision Zero, die Vision vom unfallfreien Fahren, zu erreichen. (pet)� n

AutorenRalph Lauxmann Leiter Systems & Technology und Mitglied der Chassis & Safety Geschäftsleitung bei Continental in Frankfurt

Dr. Andree HohmLeiter des Projekts Self Driving Car bei Continental.

Automatisiertes Fahren benötigt eine Vielzahl an beteiligten Komponenten: entlang der logischen Kette Sense-Plan-Act.

Fernbereichsradar Nachbereichsradar FrontkameraHigh Resolution 3D-Flash-Lidar

Surround-View- Kamera

Safety Domain Control Unit

MK C1 Bremssystem

MK 100 Bremssystem

Elektrische Parkbremse

Vehicle-to-x Communication

Unit

Assisted & Automated Dri-

ving Control Unit


Neue Produkte


High-Speed Fakra-MiniHFM: Automotive-Steckverbinder für hohe Datenraten bis zu 20 Gbit/sMit der Produktreihe HFM – High-Speed FAKRA-Mini – hat Rosenberger ei-ne neue Generation von Koaxial-Steckverbindern für Automotive-Anwen-

dungen bis 15 GHz entwickelt. Das mo-dular aufgebaute System ermöglicht die Übertragung sehr hoher Datenraten bis zu 20 Gbit/s. Steckverbinder der Baureihe HFM sind konzipiert für An-wendungen im Kfz wie Fahrerassistenz-systeme, Navigation, Infotainment oder autonomes Fahren, wo sehr hohe und sicherheitsrelevante Datenmengen von

Kameras, Sensoren, Navigationsquellen oder externen Objekten erfasst, in Echtzeit übertragen und mit der Fahrzeugelektronik kombiniert werden müssen. HFM-Kabel- und Leiterplattensteckverbinder sind verfügbar als Single-, Double-, Quad- sowie Quint-Ausführung und ermöglichen hoch-bitratigen Datenfluss bis 20 Gbit/s bei Bauraumersparnis bis zu 80 Prozent.


Vector Informatik stellt mit der Version 8.5 SP2 von CANdelaStudio eine Lösung zum Autosar-konformen Bedaten von Diagnose-Basissoft-ware für Fahrzeugsteuergeräte vor. Entwick-lungsteams bei Fahrzeug- und Steuergeräte-herstellern generieren damit jetzt auf Knopf-druck Autosar-DEXT-Dateien (Diagnostic Ext-racts). Autosar DEXT ist eine neue Ergänzung zur Autosar-Systembeschreibung, welche die vom Autosar-Steuergerät unterstützten UDS-Diagnosedienste erläutert und dabei die Diag-nosebedatung erleichtert. Das Diagnose-Spezi-fikationswerkzeug CANdelaStudio bietet ab

dem Service Pack 2 der Version 8.5 eine Export-funktion zur Erzeugung des Autosar Diagnostic Extracts. Die exportierten Dateien entsprechen dem mit Autosar 4.2 eingeführten Standard „Diagnostic Extract Template“. Diagnose-Ent-wicklungsteams bei Fahrzeug- und Steuerge-räteherstellern konfigurieren damit schneller und komfortabler die Diagnosekomponenten der Autosar-Basissoftware. Weitere Details fin-den Sie in der Langversion dieses Berichts per infoDirekt.


TVS-DiodeSuppressordiode bis 1800 W für den Einsatz im KraftfahrzeugDen als der branchenweit erste automobilkonforme unidirektionale 1800-W-Transientenspannungs-Begrenzer (TSV, Transient Voltage Sup-

pressor) angekündigte D28V-0H1U2P5Q hat Diodes Inc. zum Schutz empfindlicher Elektronikschaltungen vor durch induktives Schalten er-zeugten transienten Span-nungspulse entwickelt. Die mit 1800 W spezifizierte Sup-pressordiode zielt auf ein breites Anwendungsspekt-rum im Kraftfahrzeug, darun-ter Pumpen, Heizungs-, Lüf-

tungs- und Klimatechnik (HVAC), Infotainment, Navigation sowie ADAS. Untergebracht ist der D28V0H1U2P5Q in einem wärmeeffizienten Pow-erD5-Gehäuse. Die TVS-Diode weist eine Stand-off-Sperrspannung von 28 V ebenso aus wie einen niedrigen Sperrstrom, und sie ist gleichzeitig in der Lage, bis 1800 W Leistung pro 10/1000 s Transienten abzuleiten – die-ser Wert liegt Diodes Inc. zufolge 20 Prozent höher als bei vergleichbaren Lösungen. Das Bauteil ist für Spitzenimpulsströme bis 40 A ausgelegt so-wie auf garantierte Konformität mit den Lastabwurf-Standards der Autoin-dustrie nach ISO7637-2 (Impulse 1, 2a, 2b, 3) und gemäß den Anforderun-gen gegen Stromstöße nach IEC 61000-4-5 geprüft. Der Baustein ent-spricht darüber hinaus den EMC-Testvorschriften nach IEC 61000-4-4 sowie den Vorschriften der IEC61000-4-2 bezüglich elektrostatischen Entladungen (ESD).


Version 8.5 SP2 von CANdelaStudioAutosar-konforme Diagnosebedatung auf Knopfdruck

Mit Cloud-AnbindungPrüfsystem für Einspritzventile und Hochdruck-KraftstoffpumpenZukünftig werden die Prüfsysteme des Automotive-Testspezialisten Berghof mit einer Testing Cloud verbunden, um die Prüfergebnisse un-

ternehmensweit den relevanten Personen zur Verfügung stellen zu können. Ein Standbein der Prüfpro-dukte von Berghof Testing ist die Produktfamilie PIA. DPIA über-nimmt die Ansteuerfunktionen für die Betätigung von Kraftstoffinjek-toren und Hochdruck-Kraftstoff-

pumpen in einer automatischen Produkt- und Entwicklungsumgebung. Sie simuliert eine Kfz-Motorsteuereinheit (ECU) und ermöglicht so die Prüfung von Injektoren ohne Steuergerät. PIA eignet sich zum Beispiel für die Einsatzgebiete Ansteuerung, Prüfung und Analyse sowie Bewer-tung der Funktionalität von Prüflingen im Labor-, Produktions- und Dau-erlaufumfeld als Plug-and-Play-Lösung. Das kompakte System ist mit seinen vollautomatisierten Prüfzyklen grafisch direkt bedienbar. Zusätz-lich lässt sich dieses System aus der Ferne per App bedienen. Ein beson-derer Schwerpunkt der Lösung liegt darin, stets qualifizierte und repro-duzierbare Ergebnisse zu ermöglichen.


MLCCsKeramik-Vielschicht-Kondensatoren fürs AutoDer Distributor TTI liefert jetzt MLCCs (Multilayer-Keramik-Chipkondensa-toren) von Kemet auch für den Einsatz im Automobil. Die MLCCs (Keramik-Vielschicht-Kondensatoren) der Baureihen X7R und C0G sind je nach Typ in

den Baugrößen 0201 bis 2225 für Nennspannungen von 6,3 V bis 250 V mit Kapazitäten zwischen 0,1 pF und 22 µF erhältlich – und zwar mit Kapazitätstoleranzen zwischen 0,1 und 20 Prozent für den Temperatur-bereich von -55 °C bis +125 °C.


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Management Frisch vom Lederer


In Berlin läuft’s, zumindest was die Startup-Kultur betrifft. Keine andere Großstadt hierzulande hat eine der-

art hohe Dichte an jungen und wendigen Unternehmen, die dem Klischee nach in einem Inkubator oder einer coolen Alt-bauwohnung mit angesagtem Lifestyle residieren. „Work hard, play hard“ ist die Devise; das Ergebnis sollen unternehme-rische Ideen am laufenden Band und deren schnelle Umsetzung sein. Das zieht natürlich auch etablierte Unterneh-men an. Entweder mit eigenen Depen-dancen – darunter Bosch , Klöckner, Lufthansa und andere – oder wenigs-tens , um Gründer-Flair bei einer der zahlreichen Führungen zu schnuppern. Der Effekt ist häufig so durchschlagend, dass eine große Sehnsucht danach ent-steht, die Startup-Kultur in den eigenen Konzern zu übertragen.

Schnell werden dann Krawatten auf der Vorstandsetage abgeschafft und das feine Tuch gegen die Jeans getauscht – in der Hoffnung, damit Lockerheit, Geschwin-

digkeit und Agilität zu gewinnen. Doch Sie wissen so gut wie ich, dass es mit Sym-bolik nicht getan ist.

Kundennutzen, Geschwindigkeit, Leidenschaft Was können etablierte Unternehmen also wirklich von Startups lernen?

• Konsequente Orientierung am Kunden-nutzen. Dabei liegt der Fokus primär auf dem Mehrwert, der für den Kunden geschaffen werden kann, nicht auf der Technologie, die der Enabler dafür ist. In etablierten Unternehmen ist es häufig umgekehrt.

• Schnelles Testen des Markts. Rausge-hen, Kundenfeedback einholen und damit optimieren – das macht schnell und ziel-sicher. Allerdings braucht es den Mut, Pro-dukte zu zeigen, die weit von Perfektion entfernt sind.

• Leidenschaft und Hingabe. Das bedeu-tet, den eingeschlagenen Weg bis zum nächsten Entscheidungs-Meilenstein mit hoher Energie und Entschlossenheit zu

gehen – und zwar ohne Zögern, Zaudern und Risiko-Aversion. Diese Elemente können unmittelbar in die Praxis heutiger EE-Entwicklung umge-setzt werden, denn sie sind viel mehr eine Frage des Mindsets und der entsprechen-den Führung als eine Frage von Jeans, Sitz-sack oder Kicker.

Wenn Startups wachsen, stehen sie in Bezug auf Arbeitsteilung, Prozesse, Qua-litätssicherung und ähnliches übrigens vor ähnlichen Herausforderungen wie etablierte Unternehmen. Fakt ist, dass eine große Organisation anders gesteuert werden muss als ein kleines Unterneh-men. Daher geht der allzu pauschale Ruf nach Startup-Kultur und Schwarm-Organisation für Konzerne in die Irre. Schauen Sie genau hin, was Ihnen unter-nehmerisch nützt, und setzen Sie diese Elemente mit voller Kraft um. (av) ■

Ach, wär‘ ich doch ein Startup...Dr. Lederers Management-Tipps

Autor Dr. Dieter Lederer Unternehmensberater, Keynote-Speaker und Veränderungsexperte.

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Verzeichnisse/Impressum


Berghof 9CWIEME 27dSPACE 7

Inova 45Ipetronik 3KPIT 5

MathWorks TitelseiteMentor 47Mercedes-AMG 25

Mesago Messe 17Micronas 35Renesas 11

Rohm 15Softing BeilageSüddeutscher

Verlag 43, BeilageSynopsys 23VDI 29

Vector 2. USWürth 4. USZF 13

AbsInt 54AdaCore 54Aglaia Mobile Vision 3, 34Akka Technologies 12Alfa Romeo 12Altium 54Altran 54Amazon 12Ansys 54Apple 34ArcCore 54Argo AI 8Argosim 54ARM/Keil 54Artop 54ASAP 54Aston Martin 12Audi 3, 8, 10, 12, 14, 30Autosar 12Bang & Olufsen 12

Baselabs 40Berghof Testing 64Berner & Mattner 54BMW 10, 12, 14, 34Bosch 12, 14, 65Bosch Sensortec 11Bowers & Wilkins 12Continental 3, 12, 54, 60Cosmic Software 54Cruise 8Daimler 10Delphi 34Diodes 64Dräxlmaier 12dSPACE 54ECPE 6Elektrobit 54Embedded Tools 54Ericsson 10Escrypt 24, 54

Esterel 54ETAS 8, 54Eyesight 39FEV 54Ford 8, 12, 14Fraunhofer ESK 54GAIO 54Gemalto 26General Motors 8Gestigon 12Gigatronik 12Gliwa 54Glympse 12Google 8Green Hills Software 54Harman 3, 12Hella 3, 12, 14, 34Hitex 54Huawei 10Hyundai 12IAR Systems 54IAV 52

IBM Rational 54Infineon 8, 10, 30Inrix 12Intel 3, 9, 10, 34Intervista 46iSystem 54Itemis 54Kemet 64Kia 12Klocwork 54LDRA 54Lego 52Lexus 12LG 10Lufthansa 65Magna 12, 34MAN Truck & Bus 12Maserati 12Mathworks 18, 54Mbtech Group 54McLaren 12Melexis 11

Mentor Graphics 12, 54Method Park 54Microchip 42Mobileye 3, 9, 10, 34Napster 12Nokia 10Nvidia 9, 14, 34NXP 10, 34ON Semiconductor 30Open Alliance 12Panasonic 30PLS Programmierbare Logik & Systeme 54Porsche 30PRQA 54PSA 12Pure Systems 54QA Systems 54QNX 54Qualcomm 10, 12Renesas 16, 34, 54Rohm 30

Rosenberger 64Ruetz System Solutions 54SAIC Volkswagen 12SAIPS 8Samsung 3, 12, 14Scania 18Schaeffler Engineering 54Schleißheimer 26, 54Siemens 6Skoda 12Softing 54ST Microelectronics 54Star Cooperation 54Symtavision 54Synopsys 54Tasking 54Telemotive 54Tesis 54Texas Instruments 34, 46, 54

Timing-Architects 54Tomtom 12Toyota 12TraceTronic 54Trustpoint 8TTI 64TTTech 54Uber 8U-Blox 12Valeo 12, 34Vector Informatik 10, 12, 48, 54, 64Vector Software 10Velodyne 8Volkswagen 8, 10,12, 14Wind River 54Xilinx 54Yelp 12ZF 3, 10, 12, 34ZKW Elektronik 12, 46ZVEI 6

Adlkofer, Hans 30Amrhein, Joachim 12Aviram, Ziv 9Breidenbach, Rolf 14Chouteau, Jean-François 16Davis, Doug 9Denner, Volkmar 14Dickson, Nicholas 42

Dueck, Gunter 14Fields, Mark 8Freistätter, Josef 12Gerke, Thorsten 18Grote, Christoph 14Hohm, Andree 60Huang, Jen-Hsun 9, 14Jungwirth, Johann (JJ) 14

Kellerwessel, Christof 14Kouba, Stefan 42Krenn, Günther 46Kriegel, Kai 6Krzanich, Brian 9Larberg, Andre 52Lauxmann, Ralph 60Löbel, Holger 40

MacFarlane, David 8Maggioni, Alessandro 30Mahmoodi, Hiva 24Milke, Ralf 14Nair, Raj 8Notaro, Joe 30Perraud, Francois 30Rander, Peter 8

Ricci, Maurice 12Richter, Eric 40Roels, Joris 11Salesky, Brian 8Scharnhorst, Thomas 12Schiefer, Peter 8Schleißheimer, Hans-Joachim 26

Shannon-Vanstone, Sherry 8Shashua, Amnon 9Shmuel, Gideon 39Sohn, Young 14Steiner, Peter 14Stump, Barbara 52Tabeling, Peter 46Talmi, Kay 34

Tanneberger, Volkmar 8, 12Teuchert, Stefan 12Tscheschlok, Edwin 12Vogel, Michael 48Vukotich, Alejandro 3Welfers, Hans 12Westmeyer, Uwe 16Yun, Jinhwa 12

Unternehmen

Personen

Inserenten

Impressum

REDAKTION

Chefredaktion: Dipl.-Ing. Alfred Vollmer (av) (v.i.S.d.P.) Tel: +49 (0) 8191 125-206, E-Mail: [email protected] Chefredakteur: Dr. phil. Dipl.-Ing. Ingo Kuss (ku) Tel: +49 (0) 8191 125-227, E-Mail: [email protected]

Redaktion: Dipl.-Ing. Hans Jaschinski (jj) Tel: +49 (0) 8191 125-830, E-Mail: [email protected]

Freie Mitarbeiter: Christoph Hammerschmidt (ch), Kurt Peteler (pet), Jens Wallmann (jwa)

Office Manager und Sonderdruckservice: Waltraud Müller, Tel: +49 (0) 8191 125-408, E-Mail: [email protected]

ANzEIgEN

Anzeigenleitung: Frank Henning, Tel: +49 (0) 6221 489-363, E-Mail: [email protected]

Anzeigendisposition: Angelika Scheffler, Tel: +49 (0) 6221 489-392, E-Mail: [email protected]

Zur Zeit gilt die Anzeigenpreisliste Nr. 15 vom 01.10.2016

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Vertriebsleitung: Hermann WeixlerAbonnement: http://www.automobil-elelektronik.de/abo/ Inland € 94,00 (zzgl. € 7,00 Euro Versandkosten + Mwst. = € 108,07) Ausland € 94,00 ( zzgl. € 14,00 Versandkosten + Mwst. = € 115,56)Einzelverkaufspreis € 19,50 ( incl. Mwst. + zzgl. Versand) Der Studentenrabatt beträgt 35 %. Alle Preise verstehen sich inkl. MwSt.

Kündigungsfrist: Jederzeit mit einer Frist von 4 Wochen zum Monatsende.

Abonnement und Leser-Service: Hüthig GmbH, Leserservice, 86894 Landsberg Tel: +49 (0) 8191 125-777, Fax: +49 (0) 8191 125-799 E-Mail: [email protected]

Erscheinungsweise: 6 x jährlich

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Hüthig GmbH, Im Weiher 10, 69121 Heidelberg www.huethig.de, Amtsgericht Mannheim HRB 703044

Geschäftsführung: Fabian Müller

Verlagsleitung: Rainer Simon

Produktmanager Online: Philip Fischer

Herstellungsleitung Fachzeitschriften: Horst Althammer

Art Director: Jürgen Claus

Layout und Druckvorstufe: Cornelia Roth

Druck: Kessler Druck + Medien, 86399 Bobingen

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nannten Nutzungsrechte auf Dritte zu übertragen, d. h. Nachdruckrechte einzuräumen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen und dergleichen in dieser Zeitschrift berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zur Annahme, dass solche Namen im Sinne des Warenzeichen- und Markenschutzgesetzgebung als frei zu be-trachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürfen.

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USA, Kanada, Großbritannien, Österreich: Marion Taylor-Hauser, Max-Böhm-Ring 3, 95488 Eckersdorf, Tel: +49 (0) 921 316 63, Fax: +49 (0) 921 328 75, E-Mail: [email protected]

VR China, Taiwan, Singapur, Thailand, Philippinen, Indonesien und Vietnam: Judy Wang, Tel: +86 138 103 251 71, E-Mail: [email protected]

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