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Futuro de la industria automotriz

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Su automóvil es probablemente lo que más requiere de computación que posee. Tendrá al menos 40-50 unidades de control electrónico (ECU) para un vehículo económico reciente y más de 100 para un automóvil de gama alta. En el pasado, cada una de estas ECU tenía una función específica que realizar. Esto evolucionó con el tiempo y la mayoría de las ECU ahora realizan más de una sola función o grupo de funciones. A pesar de esta evolución del uso de ECU, todavía existe una necesidad creciente de reducir la cantidad de ECU y el cableado entre ellas con el objetivo final de aumentar el ahorro de combustible y reducir el CO 2 emisión, al tiempo que proporciona al cliente una funcionalidad aún mayor en el automóvil. Estas demandas adicionales se satisfacen mediante un cambio hacia la integración funcional y la comunicación entre las ECU y entre el automóvil y su entorno. Esta es una de las muchas más razones por las que el futuro de las pruebas automotrices se está distribuyendo e interconectando. Además, nuestros sistemas de prueba tienen que evolucionar tan rápido como la funcionalidad del automóvil para abarcar este cambio. Para abordar estos desafíos, Audi fundó un departamento de predesarrollo para sistemas de prueba, que actualmente desarrolla un sistema de bus con capacidad en tiempo real basado en RTI DDS para los futuros sistemas de prueba.

Pero primero, echemos un vistazo con más detalle al cambio hacia la "integración funcional" y expliquemos con los siguientes ejemplos:

  • Una simple "computadora de bolsa de aire" anterior disparó las bolsas de aire en el momento de un choque. Esto ahora se convierte en un elemento integral del complejo sistema de seguridad con más funciones de seguridad para evitar grandes lesiones a los pasajeros en caso de accidente. El nuevo, denominado "ordenador de seguridad" tiene una capacidad de detección automática de colisiones ("Audi pre-sense") y debe realizar, por ejemplo, un apoyo de frenado totalmente automatizado, desplegar las bolsas de aire, pretensar los cinturones de seguridad, cierre las ventanas y el techo y coloque los asientos en posición vertical.
  • Las ECU dedicadas para radio, navegación y entretenimiento en los asientos traseros están evolucionando hacia una "unidad principal de entretenimiento".
  • Las ECU dedicadas para la electrónica de la carrocería, como la luz de la cabeza, la luz interior y el aire acondicionado, se combinan en un "módulo de control de la carrocería" y se enriquecen con nuevas capacidades como luz de flexión, luz de cabeza LED, asistente de estacionamiento, aire acondicionado y lluvia. limpiaparabrisas sensibles.

Además, hay un nuevo estándar de garantía de seguridad automotriz que cumplir que refleja este cambio a una vista de sistema centrada en la función, ISO26262. La seguridad funcional tiene un alcance intrínseco de comunicación de extremo a extremo. Tiene que tratar la función de un subsistema como parte de la función de todo el sistema. Esto significa que, si bien los Estándares de seguridad funcional se centran en los sistemas electrónicos y programables (E&PS), los objetivos de un extremo a otro para el proceso de aprobación significan que, en la práctica, la revisión de la seguridad funcional debe extenderse a las partes del sistema que no son E &PS que el E&PS acciona, controla o supervisa.

La integración funcional y este cambio regulatorio son los problemas que impulsan un cambio fundamental en cómo se debe desarrollar la cadena de herramientas HIL (Hardware-in-the-Loop) de los departamentos de pruebas automotrices.

En el pasado, teníamos que determinar un proveedor de HIL antes de configurar un nuevo banco de pruebas de HIL para asegurarnos de que cada subsistema en particular puede trabajar sin problemas entre sí. Hoy nos estamos moviendo de esta solución todo en uno con bancos de prueba monolíticos de HIL proporcionados por un solo proveedor hacia bancos de prueba heterogéneos y distribuidos, que consisten en varios módulos de hardware de diferentes proveedores de HIL, conectados a través del HIL-Bus con capacidad en tiempo real. .

¿Por qué? Porque ningún proveedor de HIL tiene esta solución todo en uno mencionada anteriormente, que cumple con todas nuestras demandas de prueba con respecto a funciones distribuidas y ECU altamente integradas. Como resultado, debemos elegir la mejor solución de su clase para cada subsistema y utilizarlas para desarrollar una nueva plataforma de prueba en la que tengamos un alto grado de confianza. El desafío está en cómo logramos integrar este conjunto de plataformas HIL de todos estos diferentes proveedores para producir un banco de pruebas de nueva generación para autos y funciones de próxima generación.

Laboratorio de pruebas Audi HIL:muestra cómo integramos sistemas HIL de varios proveedores

La comunicación en los automóviles ya ha pasado de la comunicación por cable dedicada a una comunicación de bus orientada a datos utilizando, por ejemplo, bus CAN o FlexRay. Ahora hemos transferido este enfoque basado en autobuses de nuestros automóviles a nuestra arquitectura HIL de próxima generación. A este nuevo enfoque lo llamamos "basado en HIL-Bus".

Vista arquitectónica del entorno HIL distribuido

Para realizar este enfoque basado en bus para bancos de pruebas de HIL, necesitamos un mecanismo de representación de bus centrado en datos para que sea el conducto de información estatal.

Para la realización técnica, Audi decidió utilizar RTI Connext DDS con puntos de integración para sistemas de proveedores HIL.

RTI no solo nos proporcionó una implementación líder en el mercado de DDS con su producto Connext DDS, sino que su modelo de licencia OCS (Open Community Source) nos brindó el marco comercial ideal para trabajar en Desarrollar un ecosistema de mercado abierto para el concepto HIL-Bus. OCS permite a nuestros socios de HIL-Bus tener acceso gratuito a RTI Connext DDS para su desarrollo e implementación. Por lo tanto, elimina un importante inhibidor de la adopción en la industria. Permite a los socios concentrar los recursos en la integración y la calidad.

Además, impulsamos y nos enfocamos en estándares internacionales abiertos como ASAM XIL-API para integrar sin problemas el software de automatización de pruebas para pruebas deterministas y automatizadas 24/7 y herramientas de software experimentales para pruebas manuales.

Hoy estamos trabajando con varios proveedores de sistemas HIL para desarrollar este ecosistema y crear una instancia de HIL-Bus como el método ideal para la prueba del sistema funcional de un extremo a otro.

Para obtener más información sobre las pruebas de HIL-Bus, sugerimos este artículo conjunto de Audi / RTI escrito por Bettina Swynnerton de RTI y yo mismo que se publicó en ATZ Elektronic en julio de 2014.

Para obtener más información sobre ASAM XIL-API, visite el sitio web de ASAM www.asam.net.

Más información:

Producción de vehículos autónomos »

Conectividad en sistemas autónomos »

¿Qué es DDS? »

¿Qué es IIoT? »

Connext DDS Pro »


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