Innovationstag 2006: BMW Fahrerassistenzsysteme.
3. BMW Group Forschungs-
und Entwicklungskompetenz
3.6 Auf dem Weg zur standardisierten Elektronik-Architektur im Fahrzeug:
Die BMW Group und die Entwicklungspartnerschaft AUTOSAR.
Trotz aller Vielfalt und eines verschärften Wettbewerbs wird auch die
Automobil-Entwicklung von allgemein anerkannten Standards bestimmt. Gesetzliche
Regelungen, Sicherheitsanforderungen oder auch die Verfügbarkeit von
Kraftstoffen bilden den Rahmen, in dem sich die Hersteller weltweit bewegen.
Eine vergleichbare Grundlage entsteht jetzt im Bereich der Fahrzeugelektronik.
Die weltweite Entwicklungspartnerschaft AUTOSAR hat sich zum Ziel gesetzt, eine
standardisierte Software-Architektur und ebenso einheitliche Schnittstellen für
elektronische Systeme im Fahrzeug zu etablieren. Die AUTOSAR-Partnerschaft wurde
2003 von führenden Automobilherstellern aus Europa, Japan und den USA sowie
ihren Zulieferern gegründet. Die BMW Group gehört zu den Core Partnern des
Zusammenschlusses. Mittlerweile engagieren sich mehr als 60 Automobilhersteller,
Zulieferer sowie weitere Unternehmen der Elektronik-, Halbleiter- und
Softwareindustrie in den Entwicklungsprojekten von AUTOSAR.
Die Standardisierung im Bereich der Software-Struktur soll unter anderem dazu
beitragen, den Entwicklungsaufwand für neue elektronische Systeme zu reduzieren
und eine Mehrfachnutzung von Softwaremodulen zu ermöglichen. Ein erster
Meilenstein auf diesem Weg ist inzwischen erreicht. Die AUTOSAR-Initiative hat
erste Spezifikationen verabschiedet und präsentiert, mit der die Weichen für die
weitere Entwicklungsarbeit gestellt werden. Mit diesen Spezifikationen werden
unter anderem das Betriebssystem, die Kommunikationsparadigmen und die
Hardwareabstraktion festgelegt. Damit ist es möglich, auf eine stabile
Infrastruktur aufzusetzen und das Augenmerk bei der Softwareentwicklung stärker
auf die Funktionalität zu konzentrieren.
BMW Car IT leistet Grundlagenarbeit.
In der Entwicklungspartnerschaft AUTOSAR ist die Kompetenz aller Mitglieder
gebündelt. Der Anspruch an die einheitliche Software-Architektur ist extrem
hoch. Sie soll als ein besonders solides Fundament für die Schaffung und
Implementierung von Funktionen dienen, die aufgrund ihrer Komplexität bislang
nicht realisierbar waren. Entsprechend intensiv wird die Grundlagenforschung
betrieben – ein Feld, auf dem die BMW Car IT besonders wertvolle Beiträge
liefern kann. Dabei geht es vor allem um eine frühe Absicherung der Konzepte
einer Software-Architektur. Spezialisten der BMW Car IT haben Methoden
entwickelt, mit denen sich das Potenzial einer Technik zur Datenübertragung
bereits in der Frühphase ihrer Entwicklung ermitteln lässt. Beim BMW Group
Innovationstag 2006 erläutern sie anhand eines Beispiels die Bedeutung der neuen
Analysemöglichkeit für die spätere Funktion einer Anwendung.
Ermittelt wird dabei die Geschwindigkeit, mit der Signale zwischen Sensoren,
Steuergeräten und Aktuatoren ausgetauscht werden. Mit der von der BMW Car IT
entwickelten Methode werden Parameter abgeprüft, die erkennen lassen, ob eine
neue Übertragungstechnik die so genannten Echtzeit-Anforderungen erfüllt. Der
besonders schnelle und vorhersehbare Datenfluss ist für die Funktionalität
bestimmter Fahrerassistenzsysteme unverzichtbar. Dargestellt wird dies am
Beispiel einer selbsttätigen Scheinwerferjustierung mittels Höhenstandssensor.
Sie hat die Aufgabe, auch auf unebenen Wegstrecken für eine konstante
Ausrichtung des Scheinwerferlichtkegels auf die Fahrbahn zu sorgen. Möglich ist
dies nur, wenn die vom Höhenstandssensor ermittelten Daten so schnell übertragen
und verarbeitet werden, dass ohne jegliche Verzögerung ein Höhenausgleich
ausgelöst wird. Nur dann bleibt der Lichtkegel auch bei starken Erschütterungen
stabil.
Mehr Dynamik für die Entwicklungsprozesse.
Bisher konnte eine solche Funktionalität aufgrund der harten zeitlichen
Anforderungen nur innerhalb eines Steuergeräts realisiert werden, da die
zeitliche Verzögerung bei einer Übertragung über den Daten-Bus nicht eindeutig
vorbestimmbar war. Bei AUTOSAR wird das Software-System vor der Implementierung
als Verbund interagierender Software-Komponenten modelliert und mit
Informationen angereichert, die es ermöglichen, die zeitliche Verzögerung
vorauszuberechnen. So lässt sich die Einhaltung der Anforderungen bereits vor
der Umsetzung verifizieren. Dank der neuen Analysemethoden steht nun ein
grafisches Modell des Signalflusses zur Verfügung. Die Berechnungen können am
Computer erfolgen, mehrere zeitaufwendige Schritte im Entwicklungsprozess können
dabei übersprungen werden.
Das neue Analyseverfahren basiert auf Erkenntnissen, die im Rahmen der
Entwicklungspartnerschaft AUTOSAR gewonnen wurden. Dieses Beispiel illustriert
in eindrucksvoller Weise, welche Grundlagenforschung notwendig ist, um eine
extrem leistungsfähige Software-Architektur zu schaffen, die als Grundlage für
die Entwicklung noch anspruchsvollerer Fahrerassistenzsysteme dienen kann.
Für die Kunden wird die Präsenz der mit Hilfe von AUTOSAR entstandenen
Software in ihrem Fahrzeug nicht sichtbar sein. Profitieren werden sie dennoch
von der einheitlichen Elektronik-Architektur. Weil die Basis feststeht, wird die
Entwicklungszeit für neue Applikationen und Implementierungen erheblich
verkürzt. Die Hersteller können ihre Kompetenz noch stärker auf die Steigerung
der Funktionalität konzentrieren. Schließlich muss auch das Rad nicht für jedes
neue Fahrzeugmodell neu erfunden werden. Dennoch entstehen immer wieder neue,
besonders leichte und attraktive Felgen sowie Reifen mit zusätzlichen
Produkteigenschaften, wie etwa der Runflat-Technologie für Fahrzeuge der BMW
Group. Folglich werden sich auch die Fahrerassistenzsysteme verschiedener
Hersteller trotz standardisierter Software-Architektur weiterhin in ihrer
Funktionalität, Bedienungsart und in der Darstellung von Informationen
unterscheiden.
Quelle: BMW Presse-Information vom 10.07.2006
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