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Testsystem zur Absicherung vernetzter Sicherheitssteuergeräte

25. August 2015 - Um die Wirksamkeit von Airbags, reversiblen Gurtstraffern und elektronischen Fußgängerschutzsystemen zu erhöhen, werden passive Sicherheitssysteme zunehmend mit aktiven Fahrerassistenzsystemen vernetzt. Sie können so schneller und gezielter aktiviert werden, da die Systeme bereits in der Pre-Crash-Phase auf das Umfeldwissen anderer Sensoren zugreifen können. Diese neuen Systemabhängigkeiten müssen allerdings möglichst früh und durchgängig im Gesamtfahrzeugkontext abgesichert werden.

IPG Automotive hat ein neues Testsystem entwickelt, mit dem sich der sensorübergreifende Datenaustausch über verschiedene Bussysteme im Hardware-in-the-Loop-Verfahren testen und optimieren lässt. Das Besondere an der neuen HIL-Lösung mit dem Namen ReSiMa (Replay, Simulate, Manipulate): Die zu testende Safety Control Unit (SCU) wird in Echtzeit mit realen Pre-Crash- sowie Crash-Daten stimuliert. Eine wesentliche Besonderheit und technische Leistung stellt v. a. auch die FPGA-basierte Emulation von SPI-Sensoren dar, mit deren Hilfe es möglich ist die echten Crashsensoren des Fahrzeugs zu ersetzen. Das Testsystem ist dadurch in der Lage die vollständige Sensorfunktionalität nachzubilden.

Bei der Testausführung erfüllt das auf RealtimeMaker aufbauende System drei zentrale Aufgaben:

  • Replay: Aufgezeichnete Crash-Daten (z. B. von realen Unfällen oder Crashtests) aus einer Crash-Datenbank werden in das HIL-System eingespeist. Die entsprechende SCU wird über intelligente I/O (u. a. CAN, LIN, FlexRay, SPI, PSI5) in Echtzeit mit den benötigen Daten aus den aufgezeichneten Bus- und Sensortracedateien versorgt. So können aufgezeichnete Bustraces komplett eingelesen und synchron mit den dazugehörigen Sensordaten abgespielt werden.
  • Simulate: Die SCU wird von RealtimeMaker mit simulierten Daten versorgt.
  • Manipulate: Zusätzlich lassen sich die Daten und Signale auf den beteiligten Kommunikationsbussen systematisch in Echtzeit manipulieren. Hierdurch können die Werte bestehender Datensätze gezielt auf bestimmte Unfallparameter gesetzt werden, ohne dass dazu neue Messfahrten zur Erzeugung von Crashdaten durchgeführt werden müssen.

Im Kontext der ISO 26262 lassen sich mit ReSiMa sicherheitskritische Funktionen automatisiert bis ASIL Level D testen. Wird das Testsystem an CarMaker angebunden, kann die SCU im Zusammenspiel mit einer kompletten virtuellen Fahrzeug- und Verkehrsumgebung (inklusive anderer Verkehrsteilnehmer, Fußgänger, etc.) untersucht werden. Auf diese Weise lassen sich die Systeme in Szenarien entsprechend der Euro NCAP, aber auch in weitaus komplexeren Unfallszenarien abseits der standardisierten Crashtests absichern.

CarMaker wird derzeit um das echtzeitfähige, biomechanische Fahrzeuginsassenmodell IPGVivo erweitert. IPGVivo simuliert die Bewegungen der Insassen in der Pre-Crash-Phase. In Kombination mit ReSiMa können mit Hilfe des Insassenmodells die Aktivierungsalgorithmen von Insassenschutzsystemen weiter verbessert werden. So lässt sich beispielsweise die optimale zeitliche Abfolge von Gurtstraffer und Airbag für verschiedene Unfallszenarien und Insassentypen ermitteln und absichern.

www.ipg.de/



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