Renesas Electronics Das Motto: deutliche Vereinfachung

Blockschaltbild des HAD-Solution-Kits Bild: Renesas Electronics

ADAS-Systeme und autonome Fahrzeuge sind in aller Munde, aber die Systeme brauchen enorm viel Rechenleistung und erhöhen die Komplexität im Fahrzeug deutlich.

Zunehmend werden Fahrerassistenzsysteme in Kraftfahrzeugen implementiert, und einige von ihnen wie die Adaptive Geschwindigkeitsregelung und der Spurhalteassistent befinden sich bereits heute in Fahrzeugen unterhalb der Premium-Klasse. Im nächsten Jahrzehnt wird auch der hochautomatisierte Fahrbetrieb Wirklichkeit werden. Angesichts der steigenden Sensoranzahl und der umfänglichen Funktionen für autonomes Fahren benötigt man deutlich performantere ECUs mit stärkerer Vernetzung.

Aber auch bei ADAS-Systemen steigt die Komplexität: Stau-Assistenzsysteme erfordern die gemeinsame Nutzung mehrerer Sensoren unterschiedlicher Typen und deren Verknüpfung. Dabei wird die Verbindung zwischen Sensoren und Funktionen multidimensional. Die Entwicklung dieser Systeme ist hochkomplex und stellt neue Anforderungen an Entwickler, die den Übergang von Laborbedingungen in ein Auto leisten müssen.

Um trotzdem die Entwicklung in einem vernünftigen zeitlichen Rahmen zu halten, hat Renesas Electronics drei neue Entwicklungs-Kits vorgestellt: Das HAD-Solution-Kit und zwei neue Starter-Kits (R-Car-H3- und das M3-Starter-Kit). »Mit der zunehmenden Komplexität im Fahrzeug steigt auch die Entwicklungszeit. Mit unseren neuen Kits wirken wir diesem Trend entgegen und helfen dem Kunden, die Entwicklung zu beschleunigen, damit er schnell vom PC in die Serienfertigung gehen kann«, erklärt Uwe Westmeyer, Senior Principal Engineer im Global ADAS Centre von Renesas Electronics.

Das neue HAD-Solution-Kit – HAD steht für Highly Automated Driving – basiert auf dem R-Car H3-SoC, der den Vorgaben von ASIL-B (ISO 26262) entspricht, und RH850/P1-H-C-Mikrocontrollern, die wiederum ASIL-B- oder ASIL-D-konform sind. Damit wird das Board zwei wichtigen Anforderungen bei der Realisierung von ADAS-Funktionen gerecht: hohe Rechenleistung in Kombination mit der Erfüllung der Anforderungen, die die funktionale Sicherheit mit sich bringen. Westmeyer: »Mit dem HAD-Solution-Kit können Systementwickler Funktionen und Software in einer Umgebung evaluieren, die der ECU sehr ähnlich ist, und damit den Aufwand bei der Portierung der Software auf die End-ECU verringern.«

Wie gehen die Entwickler bislang vor? Laut Westmeyer realisieren Designer bei den OEMs und Tier-1s für eine anfängliche Entwicklung solcher Systeme Prototypen, die sie mithilfe des PCs testen oder die sogar auf PC-Systemen basieren. Um aber so ein Prototypen-System in ein reales Fahrzeug zu bringen, ist viel Arbeit notwendig, denn dann geht es nicht mehr nur um die eigentliche Funktion, sondern auch um Dinge wie geringe Leistungsaufnahme, Betrieb bei hohen Temperaturen, Konformität mit den jeweiligen Standards, vorhandene Systemspezifikationen und nicht zuletzt um Baugröße. Westmeyer: »Deshalb ist der Schritt, ein neu entwickeltes System in ein Fahrzeug zu bringen, alles andere als trivial.« Das ändert sich mit dem HAD-Solution-Kit von Renesas, weil die Tier-1s und OEMs ihre Software entwickeln, verifizieren und problemlos auch im realen Fahrzeug einsetzen können. Westmeyer: »Das Kit vereinfacht die Software-Entwicklung für ECUs, die in Serie produziert werden sollen. Denn das Kit kann nicht nur zum Test im Labor genutzt werden, sondern auch zur Evaluierung im Fahrzeug und damit für Testfahrten.«

Hohe Rechenleistung und ein hohes Maß an funktionaler Sicherheit sind unabdingbar
 
Dass das Solution-Kit einerseits eine hohe Rechenleistung, andererseits ein hohes Maß an funktionaler Sicherheit bietet, liegt an den Komponenten, die Renesas für das Kit verwendet hat: das zweimal verbaute R-Car H3-SoC und eine RH850 P1H-C MCU, die über diverse High-Speed-Schnittstellen miteinander verbunden sind. Renesas hat die Komponenten gemäß ISO 26262 entwickelt, so dass sie ASIL-B beziehungsweise sogar ASIL-D erfüllen. Darüber hinaus kommt der R-Car H3 mit Cortex-A57/53-Prozessorkernen (64 Bit), den Renesas speziell für Automotive-Anwendungen entwickelt hat, auf eine Verarbeitungsleistung von über 40.000 DMIPS.