Heutige mobile Arbeitsmaschinen bestehen aus modernsten Technologien, eingebetteten Elektroniksystemen und hochintelligenter Software. Durch das Zusammenspiel dieser Komponenten steigt die Fahrzeugkomplexität und damit der Diagnoseanspruch an das System. Sontheim bietet mit einer durchgängigen Diagnose und IoT-Plattform, sowie der Connectivity-ECU COMhawk xt maßgeschneiderte Lösungen für OEMs.

Mobile Automation

Elektronik

Messtechnik, Testlösungen, Diagnose

Automotive

Systemlösungen für Service-4.0- Anwendungen mobiler Maschinen

Parker Hannifin hat gemeinsam mit The MathWorks die „IQAN Simulink Toolbox“ entwickelt. Diese Lösung ermöglicht die Simulink-Integration in IQANdesign 6 und beschleunigt die Entwicklung von Innovationen bei elektronischen Steuerungen für mobile Maschinen, die in der Land-, Bau-, Forst- und Materialwirtschaft sowie im Transportwesen eingesetzt werden.

IQAN integriert MATLAB-Simulink

Durch die fortschreitende Automatisierung mobiler Maschinen müssen sich Hersteller zunehmend auch mit Sicherheitstechnik und Richtlinien auseinandersetzen. In vielen Anwendungsbereichen lassen sich Personen im Gefahrenbereich nicht vermeiden. Hier sind Hersteller von Sicherheitssteuerungen gefordert, passende Lösungen anzubieten.

Elektronische Bauelemente

Kürzere Entwicklungszeiten  bei mobilen Maschinen

Große Hersteller für land- und forstwirtschaftliche Maschinen, wie z.B. CLAAS arbeiten eng mit unabhängigen Prüflaboren wie Phoenix Testlab zusammen. Um die hohe Qualität ihrer Maschinen zu sichern, hat CLAAS eigene Standards entwickelt, nach denen die Komponenten getestet werden. Das bedeutet: Höhere Anforderungen an die Komponenten und verschärfte Prüfbedingungen. Anhand von Aktuatoren der Firma LINAK zeigt dieser Artikel beispielhaft einige dieser Anforderungen auf.

Technische Folterkammern für höchste Qualität

Sontheim bietet seit der Gründung 1996 durchgängige Systemlösungen für mobile Arbeitsmaschinen. Das neue 5-Zoll-Display erweitert das Portfolio und bietet neben zahlreichen Schnittstellen in Kombination mit der Modularen Diagnosetoolkette 2.0 völlig neue Möglichkeiten für Hersteller. So kann in-House Entwicklungs-Know-how durch die Wiederverwendung von Quellcode gestärkt und Ressourcen geschont werden – Single Source of Truth.

Fahrerassistenzsysteme / Automatisiertes Fahren

Display mit Diagnosefunktion

MicroNova ist seit 1987 als Software und Systemhaus aktiv und bietet Produkte, Lösungen und Dienstleistungen in drei Geschäftsfeldern: „Testing“ von Automotive-Elektronik, Management von Mobilfunk- & heterogenen Kommunikationsnetzen sowie die Distribution von IT-Management-Lösungen.

Logistik Software

Simulation

Software

MicroNova AG

Ob professionelle Schulungen, Beratung oder Projektunterstützung: Vom Mikrocontroller bis zum Systemdesign, Sie profitieren von unserer jahrzehntelangen Erfahrung. Maßgeschneiderter Knowhow-Transfer für Ihre Projektziele – nah am Menschen, nah an der Praxis.

Automatisierungstechnik

Beratung

Smart metering

Computer Hardware

Embedded Systeme

Entwicklungs-Tools

KFZ-Regelsysteme (Motor, Fahrwerk, Komfort, Licht, Getriebe)

Lehrgänge, technische

Seminare, Schulungen, Kongresse

Dienstleistungen

Safety / Security

Sensoren / Messwertaufnehmer

Messtechnik

MicroConsult Microelectronics Consulting & Training GmbH

Mit über 25 Jahren Erfahrung hat sich die GEMAC als Spezialist für Sensorik und Feldbusdiagnose am Markt etabliert. Dank eigener Entwicklung und Produktion sowie einem Team von rund 70 Experten ist die GEMAC zuverlässiger Partner für qualitäts- und technologieorientierte Kunden in der Automatisierungstechnik, im Fahrzeug- und Maschinenbau sowie in der Land-, Forst- und Bautechnik und garantiert ihren Kunden eine hohe Wertschöpfungstiefe über den gesamten Prozess.

Dehnungsmessstreifen

Druck- / Kraftsensoren

Elektrische / Magnetische Messtechnik

Längenmesssensoren

Messdatenerfassung und -verarbeitung

Messgeräte für Lage und Winkel

Geometrische Messtechnik

Messgeräte für Länge, Weg, Abstand

Neigungswinkelgeber

Sensoren / Aktoren

Stromsensoren

GEMAC Chemnitz GmbH

Lasermesstechnik

Optische Mess- und Prüftechnik

Lasersensoren

GeneSys Elektronik GmbH

Yamaichi Electronics bietet hochwertige Steckverbinder-Lösungen für Automotive-Anwendungen im Fahrzeug und in der Automotive-Testumgebung. Mit einem starken Engineering-Team entwickeln wir in Deutschland – auch kundenspezifische – Lösungen für die Automobil-Industrie.

Baugruppentest / ATE

Connectivity (Bussysteme, Telekommunikation, 4G / 5G, WLAN)

Elektromechanik

Energie-Management

Stromversorgung

HMI, Bedienelemente, Displays

Infotainment

Kfz-Systeme

Klemmen

Laderegelung Elektromobilität

Schalter, Taster

Steckverbinder

Yamaichi Electronics Deutschland GmbH

Mit der Anlasskurve werden unter anderem Steuergeräte im Fahrzeug getestet, die auch im Anlassmoment mit der reduzierten Spannung zuverlässig ohne Aussetzer funktionieren müssen. Mit modernen getakteten DC-Quellen von ET System electronic lassen sich die genormten Anlasskurven detailgetreu nachbilden und ermöglichen so den Anwendern Ihre Bordnetz-Komponenten unter Real-Bedingungen zu testen.

Kfz-Anlasskurven unter Realbedingungen prüfen

Das neue ISIM-G2 von Smart Testsolutions kann ab Drehzahlen >0,5 Umdrehungen/Minute die korrekten Drehzahlen von Kurbel- und Nockenwelle simulieren.

Drehzahlsimulation für die Entwicklung moderner Hybridantriebe

Keysight Technologies hat sein wachsendes Automotive-Portfolio um zwei neue Testlösungen erweitert – den Radar Target Simulator (RTS) und die Advanced Automotive Ethernet Software.

Multi-Target-Radarsimulator

Mit dem neuen E-Mobility-Messsystem von Vector und CSM lassen sich schnelle und zeitsynchrone Vielkanalmessungen in Hochvolt-Leitungen und -Komponenten durchführen.

Vielkanalmessungen für Hochvolt und Steuergeräte

Schnelle Datenanlyse mit x86-Prozessormodule

Bei den Trendthemen autonomes Fahren und Fahrassistenzsysteme setzt  der Engineering-Dienstleister b-plus auf Prozessormodule von Kontron.

Bei den Trendthemen autonomes Fahren und Fahrassistenzsysteme setzt  der Engineering-Dienstleister b-plus auf Prozessormodule von Kontron. Im Fokus stehen neben der Robustheit der Bauteile und der Option, die Rechenpower künftig weiter zu erhöhen, auch spezifische Anpassungen und Services durch den Systemlieferanten: Kontinuierlich sollen neue Funktionen erschlossen werden,  um die Datenanalyse weiter zu beschleunigen.

Was bis vor kurzem noch unter die Rubrik „Science Fiction“ fiel, wird derzeit Realität. Der Weg zum autonomen Fahren führt bei der Entwicklung über die Erfassung und Analyse riesiger Datenmengen. Hier kommt b-plus mit seiner Recording- und Analyse-Technologie BRICK ins Spiel. „Als Tool-Hersteller für das autonome Fahren sind wir in einem hochdynamischen Umfeld rund um Kamera, Radar und Sensorik unterwegs. Bis zu 10 Terrabyte an Daten müssen dabei pro Stunde ausgewertet werden“, sagt Georg Vogl, Technischer Produktmanager BRICK bei b-plus. Zu den Kunden gehören unter anderem Zulieferer wie Bosch, Hella oder Continental.

Speziell in der Testphase für solche Fahrzeuge ist das Datenaufkommen noch höher. Die BRICK-Technologie hilft dabei, die eingefahrenen Daten zu managen, sorgt aber auch dafür, dass deren Qualität stimmt: So ist es keineswegs eine Selbstverständlichkeit, dass die Daten mit der richtigen Zeit auf der Ebene von Sekundenbruchteilen synchronisiert und gestempelt werden. Zu den Anforderungen gehörte vor allem auch, dass erhebliche Rechenpower benötigt wird, die künftig nach oben ausbaubar sein muss. Für die Auswertung der immensen Datenvolumen rund um Radar, LiDAR und Kamerasensoren reichen kleinere ARM-Prozessoren nicht aus, stattdessen ist die höchste Performance-Klasse von Prozessoren notwendig.

COM Express-Modul statt dedizierte Entwicklung

Die BRICK-Technologie ist eine offene, flexible Plattform, die auf X86-PC-Architektur basiert und ein vertrautes Look-and-Feel mitbringt, anstatt auf dedizierte Spezialsysteme zu setzen. Andere Konzepte, zum Beispiel ein spezielles Motherboard wie Mini ITX, wären zwar schnell einsetzbar, es würde aber erheblich an Flexibilität in der Anwendung fehlen: Beim Umstieg auf eine neue Generation müsste das gesamte Board ausgetauscht werden. Deshalb entschied man sich bei b-plus für einen Weg, der eigene Anpassungen bei gleichzeitiger Standardisierung ermöglicht und wählte das COM Express-Modul bSL6 von Kontron.

Das Trägerboard für das COM Express-Modul einschließlich der benötigten Stecker entwickelt b-plus selbst, dazu gehören auch die Peripheriethemen und die Speicherkonfiguration. Die Messdaten-Erfassungsgeräte befinden sich im Kofferraum der Fahrzeuge, mit denen autonomes Fahren getestet wird. Dort sammeln sie die Daten aus sämtlichen Sensoren zusammen. Über die b-plus-Software als Zwischen-Layer können die Autohersteller ihre Anwendungen dann individuell konfigurieren.

Insbesondere lag den b-plus-Entwicklern am Herzen, spezifische Wünsche einbringen zu können. Dazu gehörte eine Anpassung des BIOS, die von Kontron umgesetzt wurde. Das reicht vom Einbinden eines Boot-Logos bis hin zu Default-Parametern, die für das BRICK-System mit seiner spezifischen Messtechnik benötigt werden. Zudem wird ein Betriebssystem dazu geschaltet, damit die Anwendung sauber läuft.

Das Prozessormodul bSL6 basiert auf der Intel Skylake Platform. Diese wurde bei Entwicklungsbeginn ausgewählt, weil sie sowohl Windows 7 unterstützt, das trotz End-of-Life-Ankündigung noch in der Tool Chain existiert, als auch Windows 10, das hauptsächlich als Betriebssystem in den verschiedenen Projekten zum Einsatz kommt. Auch Linux ist zunehmend ein großes Thema. „Der COM Express Standard Typ 6, auf dem das Modul basiert, ist für uns die flexibelste Plattform mit der besten Bandbreite und der benötigten Grafik“, bestätigt Georg Vogl und ergänzt: „Wir sind mit dem Modul sehr nah am Standard – das ist immer ein wichtiges Bestreben für uns“.

Spagat zwischen Abmessung  und Rechenleistung

Ziel der Rekorder-Technologie ist naturgemäß die maximal mögliche Rechenperformance bei kleinen Abmessungen und der gleichzeitig nötigen thermischen und elektrischen Leistung. Neben dem Datenrekorder entwickelt b-plus auch weitere Lösungen, die das aufwendige Rechnen für KI-Algorithmen rund um das Autonome Fahren übernehmen sollen. Beim BRICK2 ist man derzeit bei einer Sechs-Kern-CPU. „Sobald es perspektivisch in Richtung acht Kerne geht, werden wir folgen. Dabei ist Modultechnologie der einzige Weg, um nicht die ganze Messtechnologie, in der unser Know-how steckt, komplett neu gestalten zu müssen“, sagt Georg Vogl. Andere Konzepte mit hoher Rechenperformance, wie beispielsweise Dual PCs, eignen sich aufgrund von Verlustleistung und Abwärme nicht.

Der Datenrekorder muss über Jahre bei allen denkbaren Temperaturen und Wettereinflüssen im Auto mitfahren. Zu den größten Herausforderungen bei der Entwicklung gehörte es daher, die Technologie entsprechend für einen breiten Temperaturbereich mit Shocking-Vibrations-Anforderungen zu verpacken und die Kühlanbindungen zu realisieren: Schließlich erzeugen die Netzwerkschnittstellen Abwärme und müssen gekühlt werden. Anders als zu Beginn der technologischen Entwicklung in Richtung autonomes Fahren werden nicht mehr möglichst alle Daten zu jeder Zeit gesammelt. Ein besonders heißes Thema ist derzeit die Optimierung der zur Analyse notwendigen Daten, denn für den Serienbetrieb geht es darum, nicht mehr alle Daten mit viel Aufwand zu verarbeiten, sondern nur die entscheidenden Informationen.

Statt den gesamten Datenstrom permanent aufzunehmen, setzt BRICK2 darauf, Daten zu analysieren und zu filtern. Meldet der Datenmanager beim OEM zum Beispiel, dass es Probleme mit Kreisverkehren gibt, dann wird diese Info über die Cloud an den Datenrekorder weitergegeben. Dieser selektiert dann vor allem im Kreisverkehr aufgenommene Daten. Die Datenströme umfassen bis zu 24 Gigabit aus sechs Kameras gleichzeitig, aus denen Daten herausgefiltert werden müssen. Rechenintensive Datenanalyse ist also einer der wichtigsten Trends. Aus Sicht von Georg Vogl geht die Entwicklung deshalb in Richtung Computer on Module-High Performance Computing (COM HPC) als Standard. Auch in dieser Hinsicht habe man sich mit COM Express für die richtige Strategie entschieden, ist sich der Experte sicher. (oe)

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Peter Müller ist Vice President Productline Modules bei Kontron Georg Vogl ist Product Manager bei b-plus.

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https://www.profil-marketing.com

Kontron AG  

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Ausgabenartikel

Bild 1: Das COM Express- Modul bSL6 von Kontron. 

Hauptartikel

Peter Müller ist Vice President Productline  Modules bei Kontron, Georg Vogl ist Product Manager bei b-plus.

ausgabe 05/2021

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