Pressemitteilungen 2014 ()

Test und Validierung sicherheitsrelevanter Funktionen im Steuergerät

Neues leistungsfähiges Testsystem “ReSiMa” mit neu entwickelten Hardware-Modulen

Sicherheitssysteme werden immer komplexer und müssen möglichst frühzeitig getestet sowie in den Gesamtfahrzeugkontext integriert werden. Dabei wird zwischen aktiven (z. B. Notbremsassistenten) und passiven Sicherheitssystemen (z. B. Airbags) unterschieden. Um die Sicherheitssteuergeräte früh und effizient testen zu können, werden leistungsfähige Komponenten benötigt. IPG Automotive hat aus einem Forschungsprojekt heraus verschiedene I/O-Module und Sensor-Schnittstellen sowie das Testsystem ReSiMa (Replay, Simulate & Manipulate) für Hardware-in-the-Loop-Tests (HIL) entwickelt, durch dessen Einsatz reale Prototypen (Verbrauch in Crashtests) eingespart werden können.

Das von IPG Automotive entwickelte Testsystem bietet eine modulare und erweiterbare Plattform für komplexe bus- und sensorübergreifende Testszenarien. Neben gesetzlichen Vorgaben (z. B. Anzahl der Airbags) müssen in Zukunft auch weitere Anforderungen, etwa die Integration des Notbremsassistenten für Fußgänger, zur Erreichung der vollen Punktzahl beim Euro NCAP Test berücksichtigt werden. Zusätzlich werden sicherheitsrelevante Funktionen als zentrale Verkaufsargumente immer wichtiger. Durch den steigenden Testaufwand und technische Spezifikationen werden neue Lösungen für das Testen von Sicherheitssteuergeräten (Safety Control Units, SCU) benötigt. Eine besondere Anforderung an HIL-Testsysteme ist eine synchrone und reproduzierbare Arbeitsweise. Bei einem Anwendungsszenario für sicherheitsrelevante Steuergeräte, etwa einem Crashtest, ist der Einsatz von geeigneten Komponenten die Voraussetzung. Für das Testsytem ReSiMa wurden daher die Module M407 für SPI (Serial Peripheral Interface) und M406 für PSI 5 (Peripheral Sensor Interface) neu entwickelt.

Funktionalitäten des Testsystems

•    Übersteuerung von FlexRay-Signalen
•    Einspielen von LIN- und CAN-Bus-Traces
•    Definition von Manipulationen (crc, dlc, set value, hold value, change byte)
•    Aktivierung der Manipulationen in Echtzeit
•    Einspeisung von Sensor-/ Crashdaten
•    Emulation von SPI Sensoren
•    Simulation von PSI5- und Analog-Sensoren

Vorteile des Einsatzes der ReSiMa-Lösung

•    Busübergreifende Tests
•    Manipulation der Bus-Signale in Echtzeit
•    Definition von Testszenarien
•    Synchrone Ausführung/Manipulation
•    Integration diverser I/O-Module

Der Name der RealtimeMaker-Erweiterung ReSiMa – mit dem Ansatz des signal- und tracebasierten Testens – enthält die drei wesentlichen Grundzüge der Produktidee. Erstens geht es um das Abspielen von Daten, da eine SCU z. B. mit aus Crashtests generierten Datensätze stimuliert wird, zweitens ist die virtuelle Einbettung des Steuergeräts wichtig. Der dritte Aspekt, die Manipulation, weist auf die Notwendigkeit der Verwendung veränderbarer Daten hin, um die Signale an die Testanforderungen anzupassen und verschiedenste Szenarien testen zu können. ReSiMa ermöglicht es, das Steuergerät mit realen Crashdaten zu stimulieren und dessen Verhalten im Anschluss, ohne einen realen Crashtest-Datensatz neu erstellen zu müssen, entsprechend der Testanforderung zu überprüfen. Das ersetzt  aufwendige und teure Prototypentests. Gefahrensituationen und der darauf folgende Einsatz von Sicherheitsfunktionen im Fahrzeug können mithilfe der vorgestellten Methode frühzeitiger erkannt und bewertet werden. Diese Vorgehensweise trägt zu einer Reduzierung des erforderlichen Testaufwands bei gleichzeitiger Senkung der Materialkosten bei. Der Einsatz des Testsystems inklusive der neu entwickelten Hardware-Module gewährleistet einen zeit- und kosteneffizienten Entwicklungsprozess bei gleichzeitig höherer Sicherheit im Straßenverkehr durch die Sicherstellung der SCU-Qualität.

Einige der speziell für Tests sicherheitskritischer Funktionen eingesetzten Module wurden ursprünglich im Rahmen der vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Projekte VISAPS I+II („Vernetzung und Integration von Sicherheitssystemen der Aktiven und Passiven Sicherheit) entwickelt. Projektpartner im ersten Förderungsabschnitt (2009 – 2011) waren die Technische Hochschule Ingolstadt (THI), die Continental Automotive GmbH, die Berner & Mattner Systemtechnik GmbH, die Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg sowie die IPG Automotive GmbH. Fortgeführt wurden die Aktivitäten im Projekt VISAPS II, dem von 2012 – 2014 neben IPG Automotive die THI und Continental Automotive angehörten. Für das Projekt wurden die Hardware-Module bei Continental im Test von Airbag-Steuergeräten verwendet. Die speziellen Module SPI und PSI5 wurden als Ergänzung zu gängigen I/O-Modulen wie Analog, CAN, LIN und FlexRay entwickelt und verbreitern die Palette der von IPG Automotive entwickelten Hardwarekomponenten. ReSiMa wird im nächsten Jahr verfügbar sein. Detailliertere Informationen zu den einzelnen eingesetzten eigenen Hardwaremodulen von IPG Automotive (M400 – M441) können schon jetzt den verfügbaren Datenblättern auf der Homepage, Kategorie Hardware, entnommen werden.

Schematische Darstellung des Testsystems

Zugeordnete Dateien

201412 PM IPG Automotive RESIMA und Hardware
0.21 MB / PDF
201412 ReSiMa Schaubild
0.3 MB / JPG