Zukunft des Automobil-Tests: HIL-Systeme mit RTI DDS integrieren

Wir arbeiten mit führenden Automobilteams zusammen, um die nächste Generation von Fahrzeugsystemen zu enthüllen. Erfahren Sie unten, wie Audi die Testinfrastruktur neu definiert, um mit der sich entwickelnden Automobiltechnik Schritt zu halten.

Von Constantin Brueckner, Hardware-in-the-Loop Functional Test, AUDI AG

Moderne Autos enthalten 40–50 elektronische Steuergeräte (ECUs) in Einstiegsmodellen und weit über 100 in Premiummodellen. Historisch bediente jedes ECU eine einzelne Funktion, heute übernehmen viele mehrere Aufgaben. Diese funktionale Integration reduziert die Anzahl der ECUs und Kabel, verbessert den Kraftstoffverbrauch, senkt CO₂-Emissionen und liefert reichhaltigere In-Car-Features. Folglich müssen sich Automobil-Testsysteme von monolithischen Aufbauten zu verteilten, vernetzten Umgebungen wandeln.

Audis Vorentwicklung pioniert einen Echtzeit-Bus basierend auf RTI DDS, um diese Anforderungen zu erfüllen. Ziel: Eine modulare HIL-Plattform, die die funktionszentrierte Architektur des Fahrzeugs spiegelt.

Beispiele für funktionale Integration:

• Der klassische „Airbag-Computer“ gehört nun zu einem umfassenden Sicherheitsmodul, das automatische Unfallerkennung (Audi pre-sense), automatisches Bremsen, Gurtstraffung, Fenster- und Dachschließung sowie Sitzneupositionierung übernimmt.
• Separate Radio-, Navi- und Rear-Seat-Entertainment-ECUs verschmolzen zu einer einzigen „Main Entertainment Unit“.
• Karosserie-Elektronik-ECUs – Scheinwerfer, Innenbeleuchtung, Klimakontrolle – wurden in ein „Body Control Module“ vereint, das auch adaptives Licht, LED-Scheinwerfer, Parkassistenz und Regensensor-Wischer unterstützt.

ISO 26262, der Standard für funktionale Sicherheit im Automobil, verfolgt nun einen funktionszentrierten Systemblick. Funktionale Sicherheit umfasst Ende-zu-Ende-Kommunikation und erfordert, dass Sicherheitsreviews auch Nicht-E&PS-Komponenten einbeziehen, die vom E&PS gesteuert oder überwacht werden. Dieser regulatorische Wandel treibt den Übergang zu verteilten HIL-Toolchains weiter voran.

Historisch lieferte ein einzelner HIL-Anbieter eine All-in-One-Bank. Heute baut Audi heterogene Bänke: Jedes Teilsystem nutzt die beste Lösung verschiedener Anbieter, verbunden durch einen Echtzeit-HIL-Bus. Diese Architektur liefert Flexibilität, Skalierbarkeit und Vertrauen für Fahrzeuge der nächsten Generation.

Fahrzeugkommunikation hat sich von dedizierten drahtbasierten Verbindungen zu datenorientierten Bussen wie CAN und FlexRay gewandelt. Audi wendet dieselbe Bus-zentrische Philosophie auf HIL-Tests an und schafft einen HIL-Bus, der Zustandsinformationen über verteilte Bänke transportiert.

RTI Connext DDS mit seiner robusten Implementierung und Open-Community-Source-Lizenz bildet das Rückgrat dieses Busses. Das OCS-Modell ermöglicht HIL-Bus-Partnern kostenfreien Zugriff auf RTI Connext DDS, beschleunigt die Branchenadoption und erlaubt fokussierte Arbeit an Integration und Qualität.

Ergänzend fördert Audi offene Standards wie ASAM XIL-API, die nahtlose Integration von automatisierter Testorchestrierung und manuellen Testtools ermöglichen.

Audi arbeitet mit mehreren HIL-Anbietern zusammen, um das HIL-Bus-Ökosystem zu reifen und als optimale Lösung für End-to-End-funktionales Systemtesten zu positionieren.

Für tiefere Einblicke in HIL-Bus-Tests lesen Sie den gemeinsamen Audi/RTI-Artikel von Bettina Swynnerton (RTI) und Constantin Brueckner, veröffentlicht in ATZ Elektronik (Juli 2014).

Mehr zu ASAM XIL-API unter asam.net.

Weiterführende Links:

Autonome Fahrzeugproduktion

Konnektivität in autonomen Systemen

Was ist DDS?

Was ist IIoT?

Connext DDS Pro