Trends im Automotive Testing »Die Applikation 'Fahrzeug' wird sich komplett verändern«

Frank Heidemann, SET: »Die sichere Simulation mit HiL-Systemen gewinnt zunehmend an Bedeutung. Es bietet sich an, auf offene Plattformen zu setzen, um kooperativ zusammenarbeiten zu können – der Trend geht auch hier zur Standardisierung.«
Frank Heidemann, SET: »Die sichere Simulation mit HiL-Systemen gewinnt zunehmend an Bedeutung. Es bietet sich an, auf offene Plattformen zu setzen, um kooperativ zusammenarbeiten zu können – der Trend geht auch hier zur Standardisierung.«

Wohl kaum ein Markt ist so stark im Umbruch wie die Automobilbranche. Für die Anbieter von Mess- und Prüftechnik steckt darin ein enormes Potenzial. Frank Heidemann, CEO der SET GmbH und Mitgründer des Konsortiums adas-iiT, beleuchtet die wichtigsten Trends im Automotive Testing.

»Jahrzehntelang hatte des Deutschen liebstes Kind einen Verbrennungsmotor, einen markanten Kühlergrill und ein paar Sicherheits- und Assistenzsysteme. Das Testprozedere dieser Fahrzeuge bis zur Straßenreife war aus messtechnischer Sicht überschaubar und technologisch handhabbar. Die Herausforderung lag darin, die Grundarchitektur der Tests zeitbasiert zu realisieren: die Busse und Messergebnisse zu synchronisieren, die Vielzahl der wachsenden ECUs und Elektroniksysteme in den Griff zu bekommen und im Gesamtverbund synchron zu testen. Der CAN-Bus als Backbone war im Automobilbereich für lange Zeit ausschlaggebend.

In der vergangenen Dekade hat sich die Welt des Automobils massiv geändert: Die Assistenzsysteme bedienen sich mittlerweile einer Vielzahl von Sensoren wie intelligenten Kameras, Infrarot- und Lasersensoren, wir ersetzen die Spiegel durch Kamera- und Monitorüberwachung und prüfen mit Kameras im Innenraum, ob der Fahrer müde ist. Die Sensoren überwachen die räumliche Situation nach vorne und hinten und prüfen beim Überholmanöver beispielsweise, ob Fahrradfahrer auf der Straße sind. Allein im Bereich der Sensorik und Assistenzsysteme ändern sich die Fahrzeuge also seit einigen Jahren in einer unglaublichen Geschwindigkeit.

Die Applikation ‘Fahrzeug’ wird sich komplett verändern

Zusätzlich dazu ändert sich jedoch auch die Applikation Fahrzeug grundlegend – ein radikaler Wandel vom Individualverkehr, bei dem eine Person hinter dem Steuer sitzt, zum autonomen Fahren, das nur noch als Fortbewegungsmittel dient. Zukünftig wird es nicht mehr darum gehen, sein Fahrzeug individuell von A nach B zu bewegen, sondern eine gewisse Anzahl von Kilometern als Mittel zum Zweck hinter sich zu bringen. Dadurch ändert sich auch das Fahrzeug essenziell. Wenn wir autonom fahren, ist der Anwendungsfall des Fahrzeugs ein ganz anderer: Benötigt wird dann kein schönes Cockpit mit Sportsitzen, sondern ein bequemer Sitz oder eine Liege – denn wenn man schon sicher von A nach B kommt, dann bitte auch bequem.

Es geht zukünftig also mehr um Infrastruktur und Design im Innenraum: Fahrzeuge als Begegnungs-, Entspannungs- und Arbeitsräume. Das ist eine große Herausforderung für die komplette Automobilindustrie. Der Frontgrill eines Fahrzeugs, der heute zum Überholimage gehört, wird zukünftig keine Rolle mehr spielen. Denn derjenige, der fährt, schaut nicht mehr in den Rückspiegel – sondern ein Computer. Und der bringt uns sicher ans Ziel, denn er fährt nicht zu schnell, nicht alkoholisiert oder gar mit falschem Abstand. In diesem Kontext werden die manuell betriebenen Fahrzeuge plötzlich zum Problem des Fahrverkehrs, weil die autonom fahrenden Fahrzeuge miteinander und mit der Umwelt kommunizieren – nur nicht so recht mit den Individualisten.

Vom CAN-Bus zum hochkomplexen IT-System

Im Testbereich bringt das autonome Fahren neue Herausforderungen und Komplexitätsebenen mit sich: Testanbieter müssen nun Sensorfusion bedienen, Radarsignale mit Kamera-, Lidar-, Video- und Lasersignalen verbinden, diese dem Fahrzeug synchron widerspiegeln und in Echtzeitszenarien mit allen Umgebungsvariablen synchronisiert simulieren und abspielen können. Die Komplexität steigt also exponentiell. Da die Sensoren nun Bilder in hoher Qualität aufnehmen, entstehen unglaublich große Datenmengen. Diese müssen in kurzer Zeit transportiert und verarbeitet werden. Damit hat nicht nur der CAN-Bus ausgedient, auch neue Busse wie CAN-FD, Most-Bus und FlexRay reichen für die neuen Anforderungen nicht aus.

Die Lösung scheint Ethernet BroadR-Reach zu sein – und die bringt ganz neue Themen wie Synchronität, Datensicherheit und Safety-Requirements mit sich. Somit entsteht ein ganz neues Feld der Messtechnik, das auf Protokollebene digital Fehler einspeist, Protokolle überprüft und darüber hinaus auch gezwungen ist, sich mit dem Thema Security zu beschäftigen. Es muss beispielsweise verhindert werden, dass über versteckte Backdoors Fehler in Testsysteme einprogrammiert werden können. Die Messtechnik entwickelt sich von einem CAN-getriebenen zu einem hochkomplexen IT-System, das in kürzester Zeit eine Vielzahl von Themen beherrschen muss. In weniger als einer Dekade haben sich die Anforderungen an Validierungs- und Testsysteme im Automobilbereich komplett gewandelt.