Systementwurf Mehr Funktion durch Echtzeitfähigkeit

So wie ein gutes Chassis die Basis für ein vielseitig einsetzbares Fahrzeug ist, ist eine robuste, echtzeitfähige Systemarchitektur Voraussetzung für intelligente Kundenfunktionen. Das geschickte Ineinandergreifen von Teilfunktionen ermöglicht eine Vielzahl von neuen Komfort- und Fahrerassistenzfunktionen.

Vorhandene Sensordaten aus unterschiedlichen Domänen werden nicht nur wiederverwendet, um Sensoren und damit Kosten zu sparen. Mit intelligenter Software lässt sich daraus auch ganz neuer Kundennutzen gewinnen. Lenkwinkelinformationen werden schon im ESP und für die elektrische Servolenkung genutzt und kommen nun auch bei der Müdigkeitskontrolle und dem Spurwechselassistenten zur Verwendung. Die Raddrehzahlen werden für die Anti-Blockierfunktionen erfasst und für die Parkbremse und im Sportdifferential wiederverwendet.

Es wird für den Automobilhersteller während der Entwicklung neuer Kundenfunktionen immer kritischer, das dynamische Zusammenspiel der verteilten Software- und Hardware-Komponenten bereits frühzeitig sicherzustellen. Wenn die Raddrehzahlen und der Lenkwinkelsensor eine Unterstützung des Gegenlenkens in der Servolenkung auslösen sollen, müssen die verwendeten Messwerte auf aktuellen Sensordaten basieren. Sonst könnten falsche Fahrzeugbewegungen vermutet und für die weiteren Berechnungen zugrunde gelegt werden.

Es kommt also nicht nur darauf an, dass die Sensordaten korrekt verarbeitet werden. Immer wichtiger sind auch der Zeitpunkt und das Alter der Messwerte. Eine hohe Priorität kommt daher der zeitgenauen, vorhersagbaren Übertragung und Verarbeitung der Daten zu. Die Datenübertragungszeit kann nicht erst während der Implementierung gemessen und iterativ an die Anforderungen der Teilkomponenten angepasst werden, sondern muss von Anfang an im Projekt geplant werden.

Der Design- und Test-Lösungsanbieter für echtzeitkritische Systeme Inchron hat die Audi AG in Ingolstadt in solch einem Integrationsprojekt bereits während der Prototypenphase unterstützt. Die Software-Komponenten von mehreren Zulieferern und Audi selbst mussten auf einem Steuergerät integriert werden. Hierfür wurden mit mehreren Zulieferern die Echtzeiteigenschaften ihrer Teilkomponenten erfasst und modelliert, um daraus mittels Echtzeitanalyse deren Auswirkungen auf das Gesamtsystem zu ermitteln. "Mit dieser Methodik hat Inchron es Tool-unterstützt ermöglicht, die Zusammenarbeit mit den Zulieferern trotz IP-Problematik transparenter zu gestalten und Echtzeitfehler frühzeitig zu vermeiden", erklärt Bernhard Augustin, Projektleiter Body Computer bei Audi.