Systembus-Kommunikation Trends im Steuergerätetest

Ralf Kahl, GÖPEL electronic: »Zwei Trends sind klar ersichtlich: Zum einen wird sich der FlexRay-Bus weiter etablieren, weil er unter anderem für X-by-Wire und sicherheitskritische Anwendungen unabdingbar ist. Zum anderen wird der Einsatz von Ethernet aufgrund seiner hohen Bandbreite für den Datentransport gerade bei Infotainment- und Fahrassistenzsystemen voranschreiten.«
Ralf Kahl, GÖPEL electronic: »Zwei Trends sind klar ersichtlich: Zum einen wird sich der FlexRay-Bus weiter etablieren, weil er unter anderem für X-by-Wire und sicherheitskritische Anwendungen unabdingbar ist. Zum anderen wird der Einsatz von Ethernet aufgrund seiner hohen Bandbreite für den Datentransport gerade bei Infotainment- und Fahrassistenzsystemen voranschreiten.«

Je komplexer die Bordnetzstrukturen, desto wichtiger die Messtechnik. Ralf Kahl, Vertriebsleiter für Automotive Test Solutions bei GÖPEL electronic erklärt im Interview mit Markt&Technik, welche Anforderungen die moderne Buskommunikation an die Messgeräte stellt.

Markt&Technik: Die Elektronik in Fahrzeugen und deren Vernetzung hat sehr komplexe Formen angenommen. Welche Herausforderungen ergeben sich daraus für das Testen?

Ralf Kahl, GÖPEL electronic: Die extrem komplexen Bordnetzstrukturen sind durch einen heterogenen Aufbau gekennzeichnet, das heißt, sie bestehen aus unterschiedlichsten Bussystemen wie CAN, LIN, FlexRay, MOST oder zukünftig Ethernet, aber auch LVDS als spezielles Kommunikationsmedium. Dies bedeutet einen stetig steigenden Aufwand beim Testen, woraus sich der Bedarf an Testlösungen ableitet, die eine breitbandige und gleichzeitig spezifische Testabdeckung ermöglichen, intuitiv bedienbar sind – und das Ganze zu akzeptablen Kosten.

Geben Sie uns bitte ein praktisches Beispiel.

Wo vor einigen Jahren noch viele einzelne konventionelle Signalleitungen im Auto verlegt waren, findet man heute meist nur noch Feldbussysteme wie CAN oder LIN. Der Informationstransport, etwa von einem Sensor zu einem Steuergerät, erfolgt dabei nicht physikalisch »per Draht«, sondern nur noch als ein Nachrichtentelegramm zusammen mit vielen anderen, die auch an dieses Netzwerk angeschlossen sind. Auf diesem »neuen« Medium – in der Regel nur eine oder zwei physikalische Leitungen - laufen alle Kommunikationsprozesse zusammen, das heißt, es gibt eine sehr hohe Anzahl und damit Dichte an Kommunikationsabläufen und Interaktionen.

Welche Anforderungen ergeben sich daraus an den Test solcher Strukturen?

Die Feldbussysteme CAN, LIN, FlexRay etc. weisen unterschiedliche Strukturen bzw. verschiedenartige Topologien auf. Daher muss ein Testtool sehr flexibel sein, um all diesen Anforderungen gerecht zu werden. Praktisch ist es so, dass mittlerweile mehr als 80 Prozent der Fahrzeugkommunikation über diese Netzwerke abgewickelt werden. Erschwerend hinzu kommt die Tatsache, dass es Fahrzeughersteller-spezifische und nicht standardisierte Themen wie spezielle Kommunikationsprotokolle zu unterstützen gilt. Gerade bei den OEMs herrscht eine hohe Varianz, das heißt jedes Unternehmen bietet eine Vielfalt an Fahrzeugmodellen an, die wiederum weiter untergliedert sind. Aber genau diese »Baumstruktur« muss durch eine OEM-unabhängige bzw. -übergreifende Testlösung abgebildet werden.

Welchen Lösungsansatz verfolgt GÖPEL electronic?

Unsere Lösung basiert auf der Software-Suite »Net2Run« im Zusammenwirken mit der Feldbus-Controllerfamilie »Serie 61«. Net2Run, unterteilt in Net2Run-Konfigurator und Net2Run-IDE, ermöglicht die Simulation komplexer Fahrzeugnetzwerke und entsprechender Gateway-Funktionen. Wesentlich ist die intuitive Bedienung, bei der der Anwender keinerlei Programmierkenntnisse braucht. Ein bedeutender funktionaler Vorteil ist der signalbasierte Ansatz, der eine Abstraktion und damit eine starke Vereinfachung im Umgang mit den komplexen Kommunikationsprozessen im Netzwerk ermöglicht. Neben den funktionalen Anforderungen im Stand-Alone-Betrieb müssen die Testtools auch über offene Nutzerschnittstellen verfügen, um sie in entsprechende Testautomatisierungsprozesse einbinden zu können.

Wohin geht die Reise hinsichtlich des zukünftigen Einsatzes von Bussystemen?

Zwei Trends sind klar ersichtlich: Zum einen wird sich der FlexRay-Bus weiter etablieren, weil er unter anderem für X-by-Wire und sicherheitskritische Anwendungen unabdingbar ist. Zum anderen wird der Einsatz von Ethernet aufgrund seiner hohen Bandbreite für den Datentransport gerade bei Infotainment- und Fahrassistenzsystemen voranschreiten. Ethernet bietet außerdem Kostensenkungspotenziale im Vergleich zu derzeit genutzten Systemen wie MOST und hat als Netzwerktechnologie bereits eine jahrelange Bewährungsprobe in der Industrie bestanden.

Das Interview führte Nicole Wörner.