Verwandlungskünstler: Datenloggerkonzept für Automotive Testing
22.06.2011 -
Zeitgemäße Messsysteme für den Fahrversuch müssen sich flexibel und mit wenig Aufwand an unterschiedliche Aufgabenstellungen anpassen lassen. So soll beispielsweise ein einziger Hardwareaufbau für verschiedene Fachabteilungen nutzbar sein. Realisierbar ist die Verbindung der physikalischen Messtechnik und der Busanalyse auf einem Datenlogger nur mit leistungsstarken Geräten der neuen Generation und stromsparenden Messmodulen, die sich bei Nicht-Benutzung ausschalten.
Gingen die Versuchsingenieure der Fahrzeughersteller in der Vergangenheit auf Testfahrt, dann hatten sie meist eine ganze Palette von Messsystemen mit an Bord. Unterschiedliche, spezifische Messaufgaben der einzelnen Fachbereiche machten darüber hinaus häufig eine aufwändige Umrüstung des Messaufbaus erforderlich. Typische Aufgaben im Fahrversuch sind dabei die Überprüfung von Steuergeräte-Funktionen und die Analyse der Kommunikation zwischen den verschiedenen Steuergeräten (Busanalyse). Alternativ soll aber im Funktionsdauerlauf auch eine zeitbasierte physikalische Messdatenerfassung mit gleichzeitiger Überwachung und Anzeige kritischer Zustände erfolgen. Dabei müssen parallel die Signale der verbauten Sensorik und von den Fahrzeug-Bussystemen mit unterschiedlichen Protokollen verarbeitet und aufgezeichnet werden. Bei der anstehenden Einführung eines neuen Fahrzeug-Messsystems stand daher die Forderung nach einem einzigen, einheitlichen Hardwareaufbau für möglichst alle absehbaren Messaufgaben im Vordergrund.
Spart Strom, startet schnell
Das modulare Datenloggerkonzept Arcos von Caetec verbindet die Vorteile stromsparender und schnell startender Mikroprozessor-Systeme mit der hohen Performance von Dual-Core-x86-Plattformen. Die neueste Variante Arcos X-Over (sprich: „Cross-Over") ist dabei sowohl als dedizierter Datenlogger (inkl. Firmware) wie auch als Car-PC auf Basis von Windows bzw. Linux einsetzbar. Die Frontplatte bietet hierfür gleichzeitig PC- wie Logger-Anschlüsse und außerdem einen SATA-Slot für eine 2,5" HDD/SSD. Das simple Einstecken oder Entfernen der Festplatte lässt ein und dasselbe Grundgerät wahlweise als Logger (unter Linux auf interner Speicherkarte) oder als Windows-PC booten. Neben den CAN-Schnittstellen stehen auch Einschübe für FlexRay, Most25/150 und LIN mit Sofortstart (No-Message-Lost) zur Verfügung. Ein vierkanaliges Kameramodul, WLAN, GPS und UMTS-Module sowie die Unterstützung aller geforderten Busprotokolle wie CCP/XCP, KWP oder UDS vervollständigen den Ausstattungsumfang.
Geringe Fehleranfälligkeit
Schon kurz nach Einführung der neuen Systeme zeigten sich bei den Fahrzeugherstellern die Vorteile und das Potential des neuen einheitlichen Konzepts. „Die geringere Busbelastung im Fahrzeug vermeidet typische Störquellen, die geringere Stromaufnahme entlastet das Bordnetz. Insgesamt rechnen wir aufgrund der homogenen Systemarchitektur mit einer deutlich geringeren Fehleranfälligkeit. Natürlich benötigt ein einziges System weniger Einbauraum, vor allem aber verringert sich der Installations- und Verkabelungsaufwand ganz enorm. Daneben sehen wir auch durch eine vereinfachte Lagerhaltung, die modulare Erweiterbarkeit und die Vorteile eines einheitlichen Datenhandlings erhebliche Einsparpotentiale bei den Kosten." - so die Meinung eines Anwenders. Für die Zukunft erwartet man drastisch steigende Datenmengen durch die komplexere Vernetzung in Fahrerassistenzsystemen einschließlich umfangreicher Videodaten. Hierfür wurde Hard- und Software für den Anschluss zusätzlicher peripherer Messtechnik und die parallele Aufzeichnung von Video- und Audiosignalen entwickelt.
Hersteller übergreifende Konfiguration
Insgesamt sind 1.000 Arcos-Systeme im täglichen Einsatz bei PKW-, LKW und Baumaschinenherstellern. So haben die Datenlogger im Fahrzeugdauerlauf im Rahmen des Projekts „Neue Messtechnik" bereits ein umfangreiches Testprogramm unter härtesten Bedingungen absolviert - z. B. 50.000 km Teststrecke, davon allein 2.500 km über „Belgisch Block", auch im erweiterten Temperaturbereich von -40 °C bis +85 °C - und dabei beste Praxistauglichkeit und Langzeitstabilität eindrucksvoll bewiesen.
Besonderen Wert wurde auf die Integration von Arcos-Datenloggern und der gesamten Fahrzeugmesstechnik in das LAPI-Projekt gelegt. Die Abkürzung LAPI steht für „Logger Application Programming Interface", deutsch Logger-Programmierschnittstelle. Vorrangiges Ziel war dabei die Entwicklung einer Software-Bibliothek für die herstellerübergreifende Konfiguration von Datenloggern und Messmodulen. Diese schafft eine standardisierte Schnittstelle zwischen der geräteunabhängigen Definition der Messaufgabe und der gerätespezifischen Parametrierung der Messperipherie auf Basis des ASAM-GDI Gerätetreiber-Standards. Dies führt zu folgenden Vorteilen:
- Die einheitliche Konfiguration von Datenloggern und Messmodulen verschiedener Hersteller für eine definierte Messaufgabe ermöglicht einen flexiblen Gerätetausch.
- An einem Datenlogger können Messmodule verschiedener Hersteller eingesetzt, konfiguriert und beliebig getauscht werden.
- Die Nutzung einer definierten Programmierschnittstelle (API) für die Konfiguration von Messmodulen und Datenloggern ermöglicht den Austausch der Konfigurationsprogramme.
- Die über LAPI konfigurierbaren Arcos-Systeme sind bei PKW- und LKW-Herstellern bereits erfolgreich im Dauereinsatz.(gro)
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