1 AUTOMOBIL-ELEKTRONIK � August 2007

Komplexität mit Standards bewältigen Eine ANTWORT AUF DIE STEIGEN-DEN ANFORDERUNGEN der auto-mobilen Endkunden, auf die herr-schende CO2-Debatte mit Ener-gie- und Powermanagement so-wie auf die Frage künftiger Archi-tekturen bekamen die 412 Teil-nehmer des 11. Internationalen Fachkongresses in Ludwigsburg.

D ie Moderation der Veranstaltung lag in den bewährten Händen von Dr. Peter Thoma, Elmos, der zu-

sammen mit Heinz Leiber die Programm-gestaltung vornahm, und von Dr. Tho-mas Scharnhorst von Carmeq, der den zweiten Tag begleitete.

Dr. Wolfgang Ziebart, President & CEO von Infineon eröffnete seine Keynote mit einer Bemerkung zu der Kostenexplosi-on bei den Wafer-Fabs und deren Aus-wirkung auf die Entwicklung bei den Halbleiter. Besonders die Maskenkosten engen in Zukunft das Produktspektrum ein, führen zu Hochvolumenfertigung, weg vom ASIC hin zu ASSPs.

Technologieentwicklung wird in Zu-kunft nur noch in Konsortien (z.B. um IBM herum) und bei TSMC möglich sein. Nur auf Fertigung beruhende Entwick-lung kommt in Gefahr. Auch stehen die Fabs am falschen Standort: 25% Lohn-kostenanteil auch beim Frontend, die nach Abschreibung der Fabs gar auf 50% steigen, gefährden alte Fabs. Deshalb hat z.B. Infineon eine Fab in München dicht gemacht und ist nach Malaysia gegangen und nicht nach Regensburg,obwohl dort eine Halle leer steht.

Von 45 Frontend-Fabs, die derzeit weltweit im Bau sind, stehen 40 in Asien. Gründe dafür sind neben den Lohnkos-ten, die Infrastruktur und vor allem die Förderung: Anders als in der EU mit 10% fördert z.B. Indien mit 20% der Investiti-on.

Die Elemente der Wertschöpfungsket-te ändert sich, war früher der Halbleiter-hersteller ein IDM (Integrated Device Manufacturer), der alles gemacht hat,

wird heute alles aufgeteilt erledigt von fa-bless Firmen, Foundries, Packaging-Ex-perten, IP Providernin, EDA- und Manu-facturing-Toolanbietern usw. Die Erfolg-faktoren verlagerten sich, früher stand die Fab im Mittelpunkt, heute liegt die Stärke der Firmen im jeweiligen Markt-segment. Es wird nicht weniger Halblei-ter-Hersteller geben, eher mehr im jewei-

tuatoren, eine standalone Datenverarbei-tung, optimale Kommunikation und at-traktive sowie funktionale mechatro-nische Gehäuse.

Ein Beispiel für die Differenzierung bei Elmos ist z.B. Halios, ein IC zur optischen Detektion von drei Achsen, der z.B. in ei-

412 Teilnehmer aus allen Bereichen der Automobilelektronikindustrie und damit 50 mehr als im Vorjahr verfolgten den 11. Ludwigsburger Fachkongress und nutzten ergiebig ihre Chance mit hochkarätigen Referenten zu diskutieren.

Dr. Wolfgang Ziebart von Infineon sieht die Zeiten vorbei, in denen von den OEMs und Tiers die Spezifikationen einfach an den Halb-leiterhersteller durchgereicht werden.

Dr. Anton Mindl von Elmos würde sich wün-schen, dass sich mehr Hersteller für FlexRay committen.

ligen Segment. Die Chancen liegen nicht in den einzelnen Gliedern der Wert-schöpfungskette, die liegen eher dazwi-schen: Außerdem wird die Aufteilung zwischen Hardware und Software immer wichtiger zugunsten der Software.

Die deutsche Automobilelektronik ist neben der Industrieautomation die füh-rende Technologie weltweit. Ziebart sieht eine integrierte Lösung für die automoti-ve Wertschöpfungskette, bei der Tier1, OEM und der Halbleiterhersteller zusam-menarbeiten.

Dass man sich auch innerhalb Standards differenzieren kann, demonstrierte Dr. Anton Mindl CEO von Elmos in einer weiteren Keynote. Die von ihm gezeigten ECUs für interaktive Domainarchitektur-ECUs in modularen und verteilten Syste-men bedingen hohe Leistung, Echtzeit-fähigkeit und ein Maximum an Stan-dards innerhalb der Hard- und Software (AUTOSAR) sowie eine optimierte Kom-munikation mittels FlexRay, CAN und MOST. Auf der anderen Seite benötigen in der Peripherie viele Sensoren, Aktoren und die Schnittstellen für den Enduser zugeschnittene intelligente Lösungen wie integrierte Sensorelemente und Ak-

nem low cost Spurverlassungs-War-nungssystem Lane Departer Warning in einem Peugot zum Einsatz kommt.

Im Bereich Infotainment wird der Ha-lios-IC auch eingesetzt z.B. in einem Handy, was auf dem Elmos-Stand auf der den Kongress begleitenden Ausstellung demonstriert wurde. Bei dieser Applika-tion detektiert er Licht aus allen Richtun-gen, hat die Funktion einer MicroMouse und steuert Slider, Mouse, Rotation und Zoom ohne mechanische Teile, er kann auch hinter optischen Flächen montiert werden und wird die HMI stark beein-flussen. Sein Engagement bei FlexRay demonstrierte Dr. Mindl mit dem welt-weit ersten FlexRay Starkoppler und zwei Transceivern für diesen schnellen Bus. Bei den Smart Actuator Controller setzt Elmos freescale-μC ein, völlig neu ist auch ein Sonnensensor, der wie ein mechanischer Nonius arbeitet und so ei-ne völlig neue Lösung darstellt.

Systemarchitektur im Kraftfahrzeug Funktionen aus dem Consumerbereich sollen, so Dr. Günter Reichart, Haupt-abteilungsleiter Zentrale Fahrzeugsyste-me und –Dienste der BMW Group, schnell auch im Kfz verfügbar sein. Eine starke Vernetzung von Funktionen muss

Dr. Günter Reichart von BMW wünscht ra-schen Fortschritt bei Autosar und setzt auf eine zentrale Sensorfusion-Unit wie VW.

in der Architektur berücksichtigt wer-den, und eine Architekturgeneration sollte in möglichst vielen Fahrzeugen Einsatz finden. BMW ist von der System-architektur für die Zukunft gut auf-gestellt.

FlexRay, mit dem man bei BMW schon gute Erfahrung gemacht hat, bietet neue Möglichkeiten besonders für Fahre-rassistenz, da CAN am Anschlag ist. Im neuen 7er BWM wird die Fahrerassistenz und der Powertrain mit FlexRay reali-siert. Eine Light-Version von FlexRay wird in Bälde verfügbar sein. MOST wird durch MOST150 oder evtl. Ethernet er-setzt, wobei Ethernet auch die Schnitt-

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stelle für das Flashen der Fahrzeuge wird und die Programmierzeit verkürzt. BMW setzt außerdem auf eine zentrale Sensor-fusion-Unit wie VW. Dr. Reichart wünscht einen raschen Fortschritt bei Autosar und nutzt die Vorteile durch Au-tosar. Derzeit wird ein Autosar Standard-core eingeführt. Was die Halbleiter an-geht, sind diese Bestandteil des so ge-nannten HW-Baukastens zu dem wichti-ge Architekturelemente wie Prozessoren, Multicore-Prozessoren, ASICs, Interface-ICs, Smartpower usw. zählen und der ei-ne von mehreren Maßnahmen ist, die Versorgung mit Schlüsselelementen si-cherzustellen.

Eine mehr globale Betrachtung im Vergleich zu Dr. Reichard brachte Dr. Wil-libald Schleuter, einer der dienstältesten E/E-Entwickler hierzulande, in seiner Keynote. Audi ist ja relativ spät in die Busvernetzung eingestiegen, hat aber seit dem A8 in 2002 in der Anzahl der Steuergeräte aufgeholt.

Neue Bussysteme mit mehr Bandbrei-te werden heute eingesetzt, im Komfort-bereich wird CAN100 ersetzt durch CAN500, bei der Fahrerassistenz wird CAN500 ersetzt durch FlexRay. Geplant ist das Infotainment vom MOST 21 auf MOST 150 umzuswitchen und nicht auf Ethernet wie bei BMW.

Beim Übergang auf X-by-wire wird man von der diskreten Verkabelung mit zentraler Regelung auf zeitgesteuerte Bussysteme mit verteilter Regelung über-gehen. Was die Anbindung von mobile Add-ons angeht ist Ethernet im Ge-spräch. Hier sieht man eine Herausforde-rung in der Beherrschung der Vielfalt, in einer Standardisierung von HW und SW auf der Fahrzeugseite und es stellt sich die Frage, ob eine eigene Entwicklung der Navigation noch bezahlbar ist. Dr. Schleuter stellt fest, dass das Architektur-Fundament entscheidend ist für die

funktionale Weiterentwicklung. Er ap-pelliert Standards gemeinsam voran zu-treiben, um die Komplexität beherrsch-bar zu machen und Bussysteme Herstel-ler übergreifend zu gestalten. BMW und Audi befruchten sich ja bereits gegensei-tig, z.B. übernahm BMW die Idee des zentralen Gateways von Audi und Audi z.B. lässt sich in Sachen Autosar von BMW befruchten. Für Dr. Schleuter ist die Architektur, Audi setzt auf eine kon-stante Basisarchitektur, eine der Kern-kompetenzen der OEMs.

Die Thematik der Zulieferer brachte Jörg Welschholz, Leiter Forschung und Entwicklung bei Kostal, aufs Podium, der erstmals Referent beim Kongress war. Er ging auf die Vorteile ein, die Mechatro-nikmodule im Vergleich zu Einzelkom-ponenten bringen. So führen diese zu ei-ner Qualitätsverbesserung bei OEM und Endkunden durch Vorprüfung beim Tier1 und zu einer Reduzierung der Sys-temschnittstellen, die zwischen verschie-denen Lieferanten koordiniert werden müssen. Des Weiteren ergibt sich eine Kostenreduzierung durch Einsparung von Schnittstellenkomponenten (z.B. Stecker) und den Einsatz von Multifunk-tionskomponenten wie z.B. Leiterplatten als Träger für Sensorelemente. Weitere Vorteil sind die Reduktion des Baurau-mes und die Erfüllung von Designvorga-ben. Was die Mechatronikmodule der Zukunft angeht, sieht Welschholz die im-mer zunehmende Initialkosten des PEP, die zu Baureihen- und Markenübergrei-fenden Volumenplattformen führen. Auch müssen die Tiers langfristig über OEM-Partnerschaften qualifiziert wer-den, um den Anforderungen künftiger X-by-Wire Systeme gerecht zu werden.

Die unterschiedlichen Anforderungen an Nutzfahrzeuge beleuchtet Dr. Wilfried Achenbach von Daimler/Chrysler. Bei diesen steht die Wirtschaftlichkeit mit Spritverbrauch, Wartungs-/Reparatur-Kosten und ungeplante Werkstatt-Stand-tage im Vordergrund. Und das stellt hohe Anforderungen an Qualität, Zuverlässig-keit und Verfügbarkeit der Fahrzeuge. Unterschiede PKW zu LKW sind zu sehen bei der Bordspannung 12V/24V, in der Druckluftbremse, den Schnittstellen für den Aufbau und dem Tachograph (ab Mai 2006 Chipkartentachograph). Weitere Unterschiede sind die längeren Produkt-zyklen bis zu 15 Jahre, die kleineren Stückzahlen, andere Kundenstruktur und die hohe Varianz bei Motor, Abgas-variante, Aufbau, Radformel und Fahrer-haus. Diese Komplexität gilt es neben globalen Herausforderungen (Spannung, Bussysteme IES-CAN, J1939, Fahrzeug-

Dr. Willibald Schleuter von Audi appellierte Standards gemeinsam voranzutreiben, um die Komplexität beherrschbar zu machen und Bussysteme Hersteller übergreifend zu ge-stalten.

Sicherheit Vision Zero definiert einen Rückgang

der jährlichen Verkehrstoten von 50 000 auf die Hälfte in Europa. Diesen fördert Continental, so Dr. Peter E. Rieth, nicht nur durch mehr Airbags, sondern durch ESC (ist nach dem Gurt der Lebensretter Nr.2) und später Global Chassis Control. Deshalb muss in Europa auch eine Vor-schrift für ESC kommen wie in den USA. Continentals Beitrag ist ein neuer, kom-pletter ESC-Sensor, der im Motorraum untergebracht ist. Bei der Firma ist aktive und passive Sicherheit unter einer ge-meinsamen Leitung (APIA). GCC (Global Chassis Control) verwendet vorhandene ESC, ESC II, ESP, AFS, ARK, EMS, EAS, CDC , die über CAN/FlexRay vernetzt werden und so die Fahrstabilität verbes-sern sollen. In einer bald auf den Markt kommende CSC ECU wird zusätzliche Prozessorleistung installiert.

ESCII vereint ESC und ARK und stabili-siert so durch zusätzliche automatische vom Fahrer unbemerkte Lenkeingriffe durch Gegenlenken das Fahrzeug, bei ESP II kommen noch Zugriffe auf den Motor hinzu. Bei der passiven Sicherheit kom-men Systeme wie CV (Closing Velocity) als Precrash für Fußgängerschutz, Aufstellen der Motorhaube ausgelöst mittels LWL, und eCall (Notruf) zum Einsatz. Umwelt-sensoren werden vorbeugende Maßnah-men bis hin zur Bremsung einleiten bei Warnungen, die über WLAN (Car-to-Car über 300m DSRC) oder Fern- und Nahfeld-sensoren (Kamera und Radar bald in einem Sensor) kommen. Kamera basierte Assis-tenzsysteme für mehr Komfort und Sicher-heit waren Thema des Beitrags von Micha-el Lütz von Siemens VDO in Regensburg. Die Anforderungen an ein solches System sind: hohe Auflösung, hohe Empfindlich-keit, hohe Bandbreite, keine Störungen durch dynamische Szenen (schnell beweg-te Objekte), variables Blickfeld, hoher Dy-namikbereich, hohe Bildrate und schnelle Bildverarbeitung in der ECU.

Jörg Welschholz von Kostal: „Identische Lenk-module von uns finden sich im Audi, VW, Por-sche und Bugatti.“

aufbau) zu beherrschen. Bei Mercedes wurden Bussysteme im

LKW ab 1992 eingesetzt, damals CAN, dann heute KontAct im Actros 2 IES-CAN und bald im Actros 3 ab 2008 LIN-Subbussysteme und zusammen 25 ECUs. In weiter Ferne folgt dann FlexRay, da wartet man erst die Entwicklung beim PKW ab. Generell folgt die Nutzfahrzeug-elektronik dem PKW zwischen 2 und 6 Jahren.

Der Varianz begegnet man mit einem Grundmodul als Trennstelle zwischen Fahrerhaus und Rahmen und durch ein modulares Schalterfeld, bei dem die Schalterposition frei wählbar ist.

Neu seit 2006 ist der ABA (Aktiv Bra-ke Assist), es bremst bei Gefahr auto-matisch ohne Fahrerreaktion. Zuvor er-folgt eine mehrstufige Warnung: optisch, akustisch, haptisch und Teilbremsung 30%, erst dann erfolgt die automatische Vollbremsung. Die Elektronik/Architek-tur der LKWs folgt dem PKW mit einem gewissen Abstand, muss dabei globale Standards beachten, Sub-Busse wie LIN einsetzen und klarere physikalische/geo-metrische Topologien aufweisen. Assis-tenzsysteme nehmen im LKW da zu, wo sie Sinn machen.

Dr. Wilfried Achenbach von Daimler/Chrysler Nutzfahrzeuge würde gerne vom LKW-Geschäft den pragmatischen und weniger akademischen Ansatz ins PKW-Geschäft übertragen.

Dr. Peter E. Rieth von Continental Automotive Systems: „ESC muss auch in Europa Pflicht werden.“

Die Kamera kann dann, teils unterstützt durch Karten/GPS die vielen bekannten Funktionen übernehmen, wie Fußgän-gererkennung, Rücksicht, Nachtsicht, Li-nedetection usw. Dabei kann man sie nur als Informationsquelle nutzen oder Ein-griffe in die Fahrerassistenz zulassen. Im ADAS (Advanced Driver Assistance Sys-tem), es bietet ACC, Nachtsicht, verbes-serte Lane Prediction und Vehicle to Lane Mapping usw., werden Komfort- und Si-cherheitsfunktionen abgedeckt.

Geht es nach Dr. Will Specks von der Volkswagen Konzernforschung Elektro-nik, kann das Auto bald sehen wie der Mensch. Schritte dorthin sind das Side Assist mit Mediumrange-Radar gegen

Michael Lütz von Siemens VDO sagt mit ADAS (Advanced Driver Assistance System) den Geisterfahrern den Kampf an.

Dr. Will Specks von Volkswagen bringt dem Auto das Sehen bei, damit es sich wie ein Mensch im Verkehr orientieren kann. Die Ver-kehrszeichenerkennung wird sehr bald in Se-rie kommen.

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kritische Spurwechsel, der Braking Gu-ard mit Auffahrwarnung bis zur Brem-sung und ein Rundumblick von oben, der wie TopView von Hella den Blick nach hinten ersetzt. Aber immer noch gibt es den Fahrer, den er mit einer Kamera ge-steuerten Lichtverteilung, einer Fußgän-gererkennung mit IR-Kamera und intel-ligenten Heckleuchten, die Nebel erken-nen, unterstützten wird. Die Stereo-Bild-verarbeitung wird für eine 3D-Umfeld-erkennung und die Fußgänger-Klassifi-

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zierung eingesetzt. Ziele der Architektu-ren für FAS sind ein von der Sensorkon-figuration unabhängiger Funktionsent-wurf, die Austauschbarkeit von SW-Mo-dulen und eine Tool unterstützte Metho-dik für die Entwicklung verteilter und si-cherheitsrelevanter Systeme auf Basis Zeit gesteuerter Architekturen – wobei letzteres noch eine Weile dauern wird, man es aber unbedingt benötigt.

Die wichtige Rolle der Frontkamera als multifunktionaler Fahrerassistenz-sensor beschrieb Jean-François Tarabbia, Geschäftsführer Bereich Elektronik bei Hella. Dies in Anbetracht von 89107 Un-fällen mit Personenschaden bei Dämme-rung und Dunkelheit oder von 1800 Un-fällen durch Übermüdung. Hella verfügt über Fusionkompetenz, d.h. in der Sen-sordaten-Fusion z.B. von Lidar und einer

ten Entwicklungsprozess ist für jedes Pro-jekt individuell zu entscheiden. Bei der SW-Generierung sorgen Modell-basierte Algorithmen zusammen mit automati-scher C-Codegenerierung für Effizienz-gewinn. Voraussetzung dafür sind zertifi-zierte Werkzeuge. Trotzdem sind intensi-ve SW-Tests auf White-Box-Ebene un-verzichtbar. Bei Projektstart ist die ge-meinsame Sicht zu HW- und SW-Archi-tektur zwischen OEM und Zulieferer zu erarbeiten und konsequent umzusetzen. Die von sicherheitsrelevanten Funktio-nen betroffenen OEMs müssen gemein-sam eine Einschätzung zur ASIL-Einstu-fung erarbeiten und so einen Stand der Technik definieren, um so die Kosten für alle Beteiligten zu minimieren.

Entwicklungsprozesse Das weltweite Marktumfeld erhöht den Druck auf die Fahrzeughersteller, z.B. die gestiegenen Rohstoffpreise, die CO2-De-batte aber auch China mit seinen Beson-derheiten. Dort sieht Uwe Michael, E/E-Entwicklungschef bei Porsche ein großes Zukunftspotenzial mit einem Wachstum von über 10% pro Jahr, aber auch mit neuen Herausforderungen z.B. durch die Kraftstoffqualität, die Schrift-zeichen, Probleme beim Kartenmaterial fürs Navi usw.

Generell sieht er die meisten Innova-tionen bei Porsche im Bereich der Fahre-rassistenz mit intelligenten Lichtsyste-men und der aktiven Wankstabilisierung. Hybrid ist auch ein Thema, dort werden die verschiedenen Energiespeicher un-tersucht. Die für alle Plattformen ver-

Frontkamera. Hier kann u.a. die LDW-Funktion verbessert werden zu LDW+ mit Identifikation des linken Fahrbahn-randes durch die Verwendung stationä-rer ACC-Ziele. Damit wird die korrekte Fahrspurbreite und die Eigenposition er-mittelt. Die Multifunktionalität ergibt sich durch den Einsatz der Kamera neben der LDW auch für Fernlichtsteuerung, adaptives Frontbeleuchtungssystem, Kurvenlicht, für die Verkehrszeichen-erkennung, die adaptive Hell-Dunkel-Grenze und für markierendes Licht durch Objekterkennung.

Dass die Umsetzung der Anforderun-gen aus der funktionalen Sicherheit in der Fahrwerkselektronik keine einfache Sache ist, berichtete Walter Kuffner, Ent-wicklung Fahrdynamik bei der BMW AG. Zur Funktionssicherheit gehören zwei unverzichtbare Kernelemente: Feh-lererkennung und –beherrschung. Für diese Kernelemente sind HW-Konzepte und SW-Architekturen aufeinander ab-zustimmen. Das Zuschneiden der Anfor-derungen in einem sicherheitsgerichte-

J.-F. Tarabbia von Hella bietet Lösungen für dunkle und unübersichtliche Fahrten bei Nacht. Die Frontkamera ist ein wichtiger Be-standteil.

Wie BMW den Umgang mit Funktionssicher-heit interpretiert, erläuterte Walter Kuffner von BMW.

Uwe Michael E/E-Entwicklungschef bei Por-sche: „Wenn es um die Qualität geht ist bei uns Geiz nicht geil.“ Bei der Firma zählt Reife-grad vor Innovation: „erst einmal sehen, was die anderen so machen.“

wendete Elektronikarchitektur segmen-tiert über Domänen und besitzt als Kern-komponente ein zentrales Gateway. Alle Busse, bis auf den für die Assistenz, sind weckbar und 500 kBaud schnell. Die Ver-wendung einer Architektur und des Bau-kastenprinzips sind der Schlüssel zur Qualität, die immer wieder von J.D.Power bestätigt wird. U. Michael sieht als einen Erfolgsfaktor für eine sta-bile SW zum SOP ein diszipliniertes Än-derungsmanagement mit Code-Reviews. Wichtig ist auch der konsequente Einsatz von Standards in der E-Entwicklung, da-mit lässt sich die zunehmende Komplexi-tät beherrschen.

Die massiven Elektronik-Qualitäts-probleme bei Daimler/Chrysler in der Vergangenheit sprach Norbert Reindl an und berichtete, wie sie beseitigt wurden. Heute haben sechs Baureihen eine ge-meinsame Architektur. Stephan Wolfs-

Die Architektur ist und bleibt Sache der OEMs sagt Norbert Reindl (links) von Daimler/Chrysler und ist sich da mit Dr. Willibald Schleuter von Audi einig. Für Frank Dauner (rechts) ist der erziel-te niedrige Ruhestrom von nur 4 mA ein Hinweis auf eine in sich geschlossene Architektur.

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ried, Direktor EP/E des Konzerns ordnete eine Konzentration auf Funktionen an, die dem Kunden einen Nutzen bringen. Außerdem wurde ein robustes und ska-lierbares Bordnetz geschaffen, das auf der mechanischen Seite z.B. mit speziellen Massesteckverbindern ausgerüstet wird. Das neue Energiemanagement und die Leistungsverteilung führten zu einem Ruhestrom von nur 4...18 mA je nach Ausstattungsvariante. Außerdem wurde die Zahl der ECUs reduziert und die Wie-derverwendung von Funktions-Software durch modellbasierte Entwicklung einge-führt. Bis 2010 werden acht neue zentra-le Einheiten Modell-basiert entwickelt. Weitere Maßnahmen sind eine Modul-strategie und die Standardisierung der HW, deren Individualisierung durch SW erfolgt. Frank Dauner präsentierte die E/E der neuen C-Klasse (siehe AUTO-MOBIL ELEKTRONIK 3–2007 S.24), die mit einem digitalen Prototypen ent-wickelt wurde. Er setzt auf HIL mit Refe-renzfahrzeug (mit MB Tec; dSpace) und viele Testprozess im Hochlauf (Soll/Ist-Vergleich der Test-Volumina). Dabei wa-ren fünf Produktions-Standorte weltweit unter einen Hut zu bringen.

Der Beitrag von Erich Nickel, Direktor Global Automotive bei IBM, dem Spon-sor dieser Veranstaltung, zeigt die Ver-wendung von Systementwicklungs-methoden auf Basis von Modell-getriebe-nen Architekturen mit den MDA rele-vanten Standards. Dieser Ansatz aus der SW Entwicklung wird auf die Definition und Entwicklung von gesamtheitlichen Systemen und Architekturen erweitert, die für die Automobilindustrie eine Sicht auf die logischen Zusammenhänge eines Gesamtsystems erzeugen und es ermögli-chen, daraus fundierte und validierte Im-plementierungsentscheidungen in den funktionalen Domänen abzuleiten. Viele dieser Themen werden von IBM durch Produktentwicklungen und Forschungs-aktivitäten behandelt. Es sind jedoch noch einige Fragen zu lösen, die die Zu-sammenarbeit sowohl mit der Industrie als auch mit akademischen Institutionen erfordern, um eine Durchdringung dieser Lösungsbereiche für allgemeine Anwen-dungen zu erzielen.

Dr. Karsten Michels, Leiter interaktive Elektronik der Volkswagen AG, sieht das Zusammenwachsen von Fahrerassistenz und Infotainment und die daraus resul-tierenden möglichen Probleme für die Softwaresicherheit. Z.B. intelligentes Fahrlicht und Navi für eine optimale Fahrbahnausleuchtung oder Verkehrs-zeichenansage aus Navi und Verkehrszei-chenerkennung. Das stellt hohe Anfor-

120g/km CO2 bis 2012 bzw. 95g/km in 2020, kommen, aber aus Kundensicht keine Abstriche an den Merkmalen wir Leistung oder Komfort gemacht werden dürfen. Bosch will neben den bekannten Maßnahmen zur Energieeinsparung (Energiemanagement, Batteriesensor, Start/Stopsystem (-5% in der Stadt) und bevorzugtes Laden der Batterie in der Schubphase (-2,5%), regeneratives

Erich Nickel, Direktor Global Automotive bei IBM: „Wir lernen von Best Practice, z.B. aus der Luftfahrt und der Telekommunikation.“

derungen an die SW-Sicherheit, erfordert robuste Entscheidungsfindung und Ab-wehr von Manipulationen. Auch nimmt die Integration von Consumergeräten zu. Bis zu 15 Geräten kommen da schnell zu-sammen, und deren Integration stellt ho-he Anforderungen an das Varianten- und Komplexitätsmanagement, zumal die kürzeren Lebenszyklen der CE-Geräte im Konflikt sind mit den Entwicklungsstan-dards beim Kfz.

In Zukunft wird, so Michels, mit After-sales-Software Geld gemacht, das fordert jedoch neue Konzepte für SW-Sicherheit und da kommt Automotive Spice und MISRA eine wichtige Rolle zu. Die Hard-ware und Schnittstellen sind vorbereitet, auch für Funktionen, die man jetzt noch gar nicht kennt. Das HMI wird in Form eines Browsers vom OEM entwickelt und digitale Signaturen stellen sicher, dass nur zugelassene SW geladen werden kann.

Energiemanagement Dr. Walter Grote der Robert Bosch GmbH sieht, wie viele andere Vorträge des Kon-gresses, in einem intelligentem Energie-management einen Beitrag zur CO2-He-rausforderung. Das Problem ist, das zu-sätzliche Anforderungen wie z.B. die

Dr. Karsten Michels von der Volkswagen AG-sieht Softwaresicherheit nicht als Spielverder-ber für offene Fahrzeug-Infosysteme, sondern als integralen Bestandteil.

Dr. Walter Grote von Bosch: „Die Einsparung durch thermische Recuperation kann bis zu 10% betragen.“

Bremsen (-2..3% bzw. 5..6% mit Abkup-peln des Motors) usw.) auch die ther-mische Recuperation und die Sonnen-energie nutzen. Die thermische Energie der Abgase (bringt da was, wo der Hybrid nichts bringt) kann genutzt werden durch: � Thermisch-thermisch ( für Aufheizpha-se, Akku heizen) � Thermisch-elektrisch (Peltier, Seebeckef-fekt TEG, bringt 750W) � Thermisch –mechanisch (Dampfturbine) � Thermisch –chemisch (Generierung von Kraftstoff zur sauberen Verbrennung) Die Einsparung durch thermische Recu-peration kann bis zu 10% betragen. Die Systeme dazu sind bei Bosch noch nicht in der Entwicklung. Ebenso nicht Syste-me zur Nutzung der Sonnenenergie, die wohl mit Solarzellen auf dem Dach reali-siert werden.

Ein System, das einen DC/DC-Wand-ler zusammen mit einem DLC-Speicher (Supercap) und der Batterie zur Strom-versorgung im PKW wendet, stellte Hiko Hakvoort von ContiAutomotive vor. Es eignet sich für Lösung zwischen Voll-hybrid und konventionellen Fahrzeugen und kommt der Tatsache entgegen, dass der Verbrauch im Bordnetz zwar runter geht, es aber viele neue Verbraucher und damit zusätzliche Lasten für das Bordnetz gibt. Die Einsparung durch den Einsatz von Supercaps zur Unterstützung der Batterie kann im Stadtzyklus 0,2 bis 0,3 Liter/100km betragen. Erste Serienfahr-zeuge mit Supercap als Unterstützung

zur Batterie wird man erst in 3...4 Jahren sehen. Diese PKWs werden wohl über zwei Spannungsebenen verfügen, neben den 14V wird es eine variable Spannung geben.

Klima und mobile Add-Ons Den Beitrag, den die Klimanalge zur CO2 Reduzierung leisten kann, schilderten Klemens Schmiederer und Friedrich Waldeyer von Behr-Hella Thermocon-trol. Er kann 20% betragen und setzt sich zusammen aus reduzierten Wär-meeintrag (-3%), reduzierten Strombe-darf ( –3% durch PWM), durch eine Effi-zienzsteigerung im Kältekreislauf (-10%) und schließlich durch eine ver-besserte Klimaregelung (-4%). Auf der anderen Seite gibt es Forderun-gen nach mehr Komfort z.B. nach unter-schiedlichen Klimastilen, unabhängiger Kopf- und Fußraumtemperatur usw. Außerdem soll die Belüftungsart je Sitz einstellbar ohne Beeinflussung der an-deren Seite. Außerdem Düsen für Spot- auf Diffusströmung umstellbar. Alle die-se Anforderungen erfüllt neben der CO2-Ersparnis das Physio-Control von

Behr BHTC. Mit der ECO-AC-Funktion des Systems wird die Dynamik reduziert (durch Anpassung an Sonnenstand, Au-ßentemperatur), es wird lange mit Kom-pressor aus und/oder im Umluft-/Zu-luft-Betrieb gefahren usw.

Der nächste Beitrag von Marc-Olivier Lorenz, Saia-Burgess Murten AG, blieb mit Aktuatoren beim Thema Klima.

Diese sind wichtiger Bestandteil der Klimaanlage. Bis zu 25 findet man in der Premiumklasse, ihre Aufgabe ist die Mi-schung von Luft mit unterschiedlicher Temperatur, die Luftverteilung, die Um-schaltung Frischluft/Umluft und die op-timale automatisch Klimatisierung. Der Bowdenzug und später die Unterdruck-dose, die eine Automatik erstmals mög-lich machten, wurden nach und nach durch Gleichstrom-Motoren abgelöst. Heute haben, getrieben durch BMW, busgesteuerte Schrittmotoren 40% An-teil, den Rest machen direktgesteuerte Schrittmotoren und Gleichstrom-Moto-ren (in den USA) aus. Schrittmotoren sind geräuscharm, verschleißfrei und benötigen keine elektronische Rückmel-dung. Die Busanbindung vereinfacht die Ansteuerung (mit drei Leitungen) im Vergleich zum Gleichstrommotor.

Auf die Frage: „Wie kommt man nun zu einem Standardprodukt bei Aktuato-ren für die Klimaanlage?“ gab Marc-Oli-vier Lorenz die Antwort, dass es keine Standardaktuator geben wird, sondern nur Standardschnittstellen für diese, die dann Footprint, Mitnehmer, Bus-Pro-tokolle, Funktionalität usw. als Haupt-aufgabe hat.

Vorteile eines Standards sind eine Re-duzierung der Entwicklungskosten und eine Vereinfachung beim Lieferanten-wechsel. Aber auch Nachteile hat ein Standard, z.B. geringe Weiterentwick-lungsmöglichkeiten der Technologie, keine Differenzierung der Tier 1 und so-

Klemens Schmiederer von Behr BHTC stellte den mit Physio-Control erzielbaren individu-ellen Klimakomfort dar. Er wird in Zukunft durch Ionisierung und Beduftung (mit Par-füm) ergänzt.

Hiko Hakvoort von ContiAutomotive sieht erste Serien-PKWs it Supercaps zur Unterstüt-zung der Batterie erst bei der nächsten Gene-ration.

mit der OEM möglich, schwierigere Freigaben usw.

Als Generalanbieter für Aktuatoren für die Klimaanlage schaut Marc-Olivier Lorenz auch auf Piezo-Antriebe und Metal-Shaping.

30% der Autofahrer wünschen eine drahtlose Anbindung von Consumerge-räten im nächsten PKW, so Dr. Andreas Eppinger Johnson Controls. 500 Mio. solcher Teile sind allein in Deutschland im Betrieb (Handys, PDAs, MP3 usw.), die Smartphones der Zukunft vereinen alle diese Funktionen. Bluetooth und USB entwickeln sich weiter und die Pro-duktzyklen der mobilen Online-Geräte sind leider nicht mit der Automobil-industrie kompatibel und werden es nie werden. Johnson Controls ist in der Bluetooth SIG involviert, bietet Lösun-gen bei der Architektur und ist so gut aufgestellt. Bei den OEMs schaut es da-gegen unterschiedlich aus. Johnson bie-tet drei generelle Integrationsoptionen: Stand-alone Module, Head/Unit/Navi-

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Marc.-Olivier Lorenz, Senior Vice President Saia-Burgess Murten AG/Johnson Elect-ric:“Aktuatoren sind durch busgesteuerte Schrittmotoren mit Noiseless-Ansteuerung mit 20 dB(A) nahezu geräuscharm.“

Dr. Andreas Eppinger von Johnson Controls sieht sich als Partner der OEMs in Sachen In-vehicle HMI und kann Lösungen bieten: “Wird Spracherkennung gezielt eingesetzt, macht sie auch Sinn.“

gation Integration und die Display-Inte-gration. Alle haben ihre spezifischen Vor- und Nachteile, so können die Mo-dule auf allen Fahrzeugplattformen ver-wendet werden, benötigen aber zusätz-liche Verkabelung. Bei der Headunit ist ein Vorteil die Platzersparnis, als ein Nachteil ist die sich schnell änderte An-schlußtechnologie zu nennen. Die Dis-play-Integration bietet die wohl beste HMI für alle möglichen Geräte, ein Nachteil ist auch hier die sich schnell än-dernde Anschlusstechnologie.

Was der ZVEI so macht in Sachen Au-tomobilelektronik, präsentierte Peter Gresch von Tyco Electronics, seit kur-zem Vorsitzender der ApG (Applikati-onsgruppe Automotive) im ZVEI Fach-verband ECS (Electronic Components and Systems). Dieser Verband hat 170

direkte Firmenmitglieder und 90 Unter-nehmen bei Korporativmitgliedern. Die Ziele von ECS sind Koordination und Bündelung der Aktivitäten.

Themenbereiche bzw. Arbeitskreise der ApG Automotive sind Zero Defect in Abstimmung mit dem Reifeabsiche-rungsgrad des VDA und Schnittstellen-definitionen, hier wurden Ergebnisse in die FAKRA AK 4.3 eingebracht und der-zeit diskutiert. Eine Verabschiedung der neuen Fassung ist nicht vor Ende 2007 zu erwarten.

Weitere Themenbereiche der ApG sind die Erarbeitung von Strategien zu Bleifrei Löten/Wiskerbildung und das Änderungsmanagement (Abgekündigte Bauteile). Wichtig auch die Themen Hochtemperaturelektronik und die Zy-klenfähigkeit/TW-Test von Leiterplat-ten, Robustness Validation und neu Ro-

bustness Validation von ECU/Modulen. Zu den genannten Arbeitskreisen gibt es ausführliche Dokumentationen.

Schlussbemerkung Architekturen und Prozesse beherrsch-ten den Kongress, dies aus dem Blickwin-kel der Entwicklung, der Sicherheit und des Energiemanagements. Eine Antwort auf die Frage, welche Architektur, ob zentral oder verteilt zu einem wirtschaft-lichen Konzept führt, konnte nicht gege-ben werden. Wichtig ist auch der kon-sequente Einsatz von Standards in der E-Entwicklung, denn nur damit lässt sich die zunehmende Komplexität beherr-schen, da waren sich alle Vortragenden einig. Eine interessante Zahl zur CO2-Dis-kussion zum Schluss: um 1 Liter Sprit einzusparen muss für 500 Euro im Kfz in-vestiert werden (sb).

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Der 11. Fachkongress wurde von einer Ausstellung der folgenden Firmen begleitet, über die wir in der nächsten Ausgabe berichten. Vertreten waren CIM-Team, Telelogic, Carmeq, IPTE, Kitegawa, Gigatronik, aquintos, dSpace, Rücker, Elmos, Softing, metho Park, Elektrobit, Helbing, Smart, Mentor Graphics, ETAS, Renesas, Intedis, MKS, EDAG, Berner&Mattner, TZM, TTTech, Vector, Bertrandt, MB-technology, IBM, Redline, BMW, Audi und die Stadtentwicklung Rüsselsheim.

Peter Gresch von Tyco Electronics, seit kurzem Vorsitzender der ApG im ZVEI Fachverband ECS bringt bei aller Problematik in der ApG Automotive die Wettbewerber unter einen Hut.