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Fünf Trends im Automotive Testing

25. Mai 2020, 07:40 Uhr   |  Nicole Wörner

Fünf Trends im Automotive Testing
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Autonomes Fahren verspricht Nutzern außergewöhnliche Mobilität und mehr Komfort. Doch hinter all den praktischen und angenehmen Funktionen verbirgt sich hochkomplexe, empfindliche Technik. Welche Herausforderungen und Trends ergeben sich daraus für die Automotive-Messtechnik?

Von Jürgen Meyer, Vice President Market Segment Automotive, Rohde & Schwarz

Fahrerassistenzsysteme sind in vielen Fahrzeugen heute Standard. Dabei nimmt die Vernetzung des Automobils immer weiter zu. Es geht jedoch nicht nur um verstärkte Kommunikation zwischen Fahrer und Fahrzeug: Autos werden zukünftig auch immer mehr Kontakt zu ihrer Umgebung bekommen: zu anderen Autos, zur Infrastruktur und zu externen Services. Oberstes Ziel ist es, die Sicherheit zu verbessern und Unfälle zu reduzieren. Wenn Fahren dann auch noch wirtschaftlicher wird, umso besser. In Zeiten der Digitalisierung wird irgendwann jedes Auto mit dem Internet verbunden sein. Entsprechende Sicherheitssysteme werden daher immer wichtiger.

Der Erfolg all dieser Entwicklungen hängt von einer entscheidenden Voraussetzung ab: Verschiedenste Automobilkomponenten und -funktionen müssen koordiniert werden, und deren Zusammenspiel muss fehlerfrei erfolgen. Das Managen immer komplexer werdender elektronischer Systeme und Industriestandards wie Automotive Ethernet erzeugt neben Sicherheitsaspekten zusätzliche Anforderungen an Automotive-Tests. Solche Herausforderungen wären ohne die Einführung von innovativen Automotive-Testlösungen, die den Wissenstransfer von der Testfahrt auf den Prüfstand aus Gründen der Reproduzierbarkeit und Testautomatisierung unterstützen, nicht handhabbar.

Rohde & Schwarz hat fünf Trends identifiziert, die bestimmte Anforderungen an die Messtechnik zur Folge haben. Das Unternehmen hat sein Produktportfolio darauf ausgerichtet und bedient den Markt bereits jetzt.

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C-V2X-Anwendungen brauchen eine zuverlässige Funkübertragung, um den geforderten Datendurchsatz zu erzielen und Informationen rechtzeitig zu übermitteln. Um dies zu gewährleisten, muss die Messtechnik in der Lage sein, Signale auch unter schwierigen Übertragungsbedingungen zu dekodieren.

Trend 1: Domain Controller

Die Entwicklungen bei modernen Fahrerassistenzsystemen wirken sich zunehmend auf das Netzwerkdesign im Fahrzeug aus. Mindestens hundert Steuergeräte bringen die bisherige Netzwerkarchitektur an ihre Grenzen. Eine Lösung dafür sind Domain- und Zonen-Controller, um das Netzwerkdesign zu vereinfachen und die Leistung zu maximieren, um die massiven Sensor-Daten zu verarbeiten. Ein Domain-Controller kann potenziell die Funktionen vieler Steuergeräte ersetzen, indem er selber Funktionen für Hochgeschwindigkeitskommunikation, Sensorfusion und Entscheidungsfindung bietet und Hochgeschwindigkeitsschnittstellen für Kameras, Radar und Lidar unterstützt.

Umso wichtiger wird der Digital-Design-Test für die Komponenten. Die Integrität der Signale und Stromversorgung sind bei digitalen Designs von grundlegender Bedeutung. Wachsende Integrationskomplexität und variierende Signal- und Übersprechszenarien erfordern gründliche Messungen, um die ordnungsgemäße Systemfunktionalität auch unter Worst-Case-Bedingungen sicherzustellen.

Trend 2: Automotive Ethernet

Die elektronischen Steuergeräte (ECU, Electronic Control Unit) sind über verschiedene Bussysteme miteinander vernetzt. Diese Busse dienen dem Datenaustausch der koordinierten Steuerung. Das autonome Fahren stellt jedoch wesentlich höhere Anforderungen an die Datenraten der Fahrzeugkommunikationssysteme. Sind es jetzt noch über 100/1000BASE-T1, wird es in Zukunft um Geschwindigkeiten von mehreren Gigabit pro Sekunde gehen. Automotive OEMs und Tier-1-Zulieferer rücken davon ab, derart viele unterschiedliche Bustypen zu mischen, und bewegen sich in Richtung einer einheitlichen Lösung, mit der sich ein höherer Datendurchsatz, eine geringere Latenzzeit und weniger Gewicht realisieren lassen, um die Komplexität zu verringern und die Kosteneffizienz zu steigern.

Zur Verifizierung der Funktion und Qualität der Datenströme müssen KFZ-Ingenieure künftig die Möglichkeit haben, die Signale auf einfache Weise zu triggern, zu decodieren und zu durchsuchen, das Übersprechen zu messen und Konformitätstests durchzuführen.

Die Erhöhung der Bandbreite zieht darüber hinaus eine Neuentwicklung von Chipsets nach sich sowie eine Neudefinition der physikalischen Parameter für Kabel und Steckverbinder. Dem muss die Messtechnik folgen. Die schnelleren Ethernet-Geschwindigkeiten benötigen eine höhere Sendefrequenz. Deshalb gewinnt die Messung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) und Interferenz (EMI) an Bedeutung.

Auch im Bereich Konformitätstests sind die Anforderungen gestiegen. Ethernet-Produkte der Zulieferer für die Automobilhersteller unterliegen sehr strengen Testanforderungen. Diese sind oft nur mit High-End-Testlösungen zu bewältigen.

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1. Fünf Trends im Automotive Testing
2. Trend 3: Automotive Radar, Trend 4: Die neue Connectivity
3. Trend 5: 5G im Automotive-Segment

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