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Einzelsteuergeräte im AUTOSAR-Umfeld

Vernetzungstest leicht gemacht


Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Desktop-Vernetzungstestsystem

Bei der Validierung von Fahrzeugkomponenten im Labor dienen leistungsfähige 19-Zoll-Netzwerktestsysteme der detaillierten Überprüfung physikalischer Eigenschaften von Businterfaces, deren Kommunikationsverhalten sowie der Simulation von Übertragungsfehlern am Einzelsteuergerät als auch im Steuergeräteverbund. HiL- und Vernetzungstestsysteme prüfen Fahrzeugfunktionen und Steuergeräte mit komplexen Softwarestacks in verschiedenen Umgebungsszenarien.

Der kompakte Vernetzungstester MagicCAR Compact
Bild 2. Der kompakte Vernetzungstester MagicCAR Compact.
© Göpel

Als Ergänzung zu kostenintensiven Hochleistungstestsystemen dienen bei OEMs und Zulieferern kompakte Desktop-Prüfplätze zur Validierung einzelner Steuergerätefunktionen oder Kommunikationsprotokolle. Der entwicklungsbegleitende Test von Automotive-Komponenten kann damit direkt am Schreibtisch des Entwicklungs- und Prüfingenieurs erfolgen.

Das MagicCAR Compact von Göpel Electronic (Bild 2) ist ein solches kompaktes und OEM-unabhängiges Vernetzungstestsystem für den Einsatz auf dem Schreibtisch und im Labor.

Die Testabdeckung der Vernetzungstestsysteme von Göpel
Bild 3. Die Testabdeckung der Vernetzungstestsysteme von Göpel
© Göpel

Das Kompakttestsystem ist in der Variante »NET« speziell auf die Vernetzungsprüfung am Einzelsteuergerät und Steuergeräteverbund bis hin zum realen Fahrzeug ausgelegt, bei der die ordnungsgemäße Funktion aller OSI-Layer einer Kommunikationstechnologie nachgewiesen werden soll. Der Vernetzungstester bietet die für den Automobilbereich typischen Kommunikationstechnologien CAN FD, FlexRay, LIN und Automotive Ethernet in verschiedenen Gerätekonfigurationen und deckt somit die typischen Anforderungen im Kfz-Steuergerätetest ab. Das Gerät ergänzt das Portfolio leistungsfähiger Vernetzungstestsysteme (Bild 3) von Göpel Electronic um eine flexible und kundenspezifische Testlösung.

Das Testsystem verfügt über eine interne programmierbare Spannungsquelle inklusive schaltbarer Klemmen zur Versorgung des Prüflings. Frei konfigurierbare Spannungsrampen ermöglichen beispielsweise die Ermittlung von Sendeminimal- und -maximalspannung eines Steuergeräts. So können die Anforderungen des Vernetzungstests im Bereich Versorgung erfüllt werden. In diesem Zusammenhang spielt auch die integrierte Strom- und Spannungsmessung eine wesentliche Rolle.

Das System ermittelt kontinuierlich Strom- und Spannungswerte an Klemme 30 und Klemme 15 und stellt diese auf einem Mess-CAN für externe Geräte, die Anwendung auf dem Host-PC und den Benutzer auf dem integrierten Display bereit. Bei Anwendungen mit Steuergeräten des Antriebsstrangs oder Steuergeräteverbünden, deren Leistungsaufnahme die der internen Versorgungseinheit übersteigen, kann eine externe Spannungsversorgung eingebunden werden.

Diese Störungen werden von integrierten Stör- und Triggermodulen eingebracht, die CAN-FD- oder FlexRay-Frames gezielt austauschen oder zerstören, um die Reaktion des Prüflings im Fehlerfall zu prüfen. Zusätzlich kann anhand von Triggerimpulsen zum Beispiel ein externes Oszilloskop zu verschiedenen Zeitpunkten im Frame angesteuert werden.

Je nach Anwendungsfall lässt sich das Testsystem um externe Geräte auf Basis von Ethernet erweitern. Für Messung des OSI-Layers I kann der Nutzer ein Oszilloskop anschließen, um Messungen auf busphysikalischer Ebene durchzuführen. Über die Integration eines externen digitalen Multimeters lässt sich zum Beispiel der korrekte Abschlusswiderstand eines Steuergeräts nachweisen. Durch die Erweiterung mit einem externen Funktionsgenerator kann das Gerät zur Ermittlung des eingestellten Samplepoints bei CAN FD verwendet werden.

Im Allgemeinen ist es sinnvoll, Testroutinen ausschließlich für die aktuelle Testschnittstelle auszuführen und für weitere Kommunikationsschnittstellen bei Bedarf den Restbus zu simulieren, damit die ordnungsgemäße Funktion der Applikation des Steuergeräts sichergestellt wird.

 Aktivierungdes Stör-/Analysenmoduls für die Testschnittstelle
Bild 4. Aktivierungdes Stör-/Analysenmoduls für die Testschnittstelle.
© Göpel

Um stabile und reproduzierbare Ergebnisse zu erhalten, sollte die automatisierte Verschaltung der Geräte des Messaufbaus der manuellen Verkabelung vorgezogen werden. Die automatisierbare Verschaltung der verfügbaren internen und externen Ressourcen auf die verfügbaren Kommunikationsschnittstellen realisiert ein im Vernetzungstester integriertes Stör-/Analysemodul (Bild 4).

Je nach Testfall werden verfügbare Testsystemressourcen wie Multimeter, Oszilloskop oder Störmodul auf die Testschnittstelle aufgeschaltet. Bei der Implementierung eines Testfalls sollten die testfallrelevante Verschaltung und die testsystemspezifischen Einstellungen, wie Relaisbezeichnungen getrennt werden. Dadurch wird der Testfall wartbar und kann auf beliebig viele Schnittstellen skaliert werden.

Der Kurzschluss der Busleitungen mit dem Massepotenzial beispielsweise stellt einen typischen Testfall im Vernetzungstest dar. Bei der Implementierung wird nur der Kurzschluss im Relaismodul konfiguriert. Die aktuelle Testschnittstelle verwendet diese Konfiguration dann automatisch

 

Die Autoren

 

 

Manthey Christopher von Goepel.
Manthey Christopher von Goepel.
© Göpel

Christopher Manthey

studierte von 2007 bis 2010 Praktische Informatik an der Berufsakademie Gera. 2017 absolvierte er sein Masterstudium in der Fachrichtung Informatik an der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Seit 2010 entwickelt er als Applikationsingenieur im Geschäftsbereich »Automotive Test Solutions« kundenspezifische Lösungen für den Test und die Simulation von Kommunikationsschnittstellen im Fahrzeug.

 

Steffen Rauh von Goepel
Steffen Rauh von Goepel.
© Göpel

Steffen Rauh

studierte von 1996 bis 2001 an der Fachhochschule Jena. Seit 2003 entwickelt er im Geschäftsbereich »Automotive Test Solutions« kundenspezifische Lösungen für den Test und die Simulation von Kommunikationsschnittstellen im Fahrzeug. Seit 2010 ist er als Senior Engineer für den Bereich Netzwerktest verantwortlich
 

 


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