Seminarvortrag am 02.12.2003

Ingo Ludwig

Übersicht

• Geschichtliches

• Car IT

• Car MM

• Busse

• Sinnfrage

Geschichtliches

• 1908 – Vorstellung Ford Modell T

• 1932 – Blaupunkt AS5, erstes europäisches Autoradio mit Röhrenvertärtker

• 1953 – erster automatischer Sendersuchlauf

• 1958 – Plattenspieler fürs Auto

• 1961 – volltransistorisiertes Autoradio mit UKW

• 1968 – Musik-Cassette

• 1983 – Audio CD

• 1993 – CarIN-System

Geschichtliches

• 1908 – Erste Idee des ABS

• 1964 – Erst mit Halbleitertechnik wird ABS realisierbar

• 1970 – ABS hatte noch über 1000 Bauteile

• 1978 – ABS wird serienreif, nur noch 140 Bauteile

• 1986 – ABS wird erweitert mit ASR

• 1995 – ESP wird vorgestellt

• 2003 – 100 Mio. ABS und 10 Mio. ESP verkauft

Car IT – aktive/passive Sicherheit

• ABS

• ESP

• PreSafe

Car IT – ACC

• Tempomat

• Radar erfasst Gegenstände vor dem Auto

• Reichweite bis 150 m

• Autopilotfunktion

• Weitere Funktion PDC

• Kann kombiniert werden

mit Müdigkeitswarner

Car IT – HUD

• Technik aus Flugzeugbau

• Per Video-Beamer auf Scheibe projiziert

• Angezeigte Information frei programmierbar

• Mit Laneguard, ACC und Infrarotkamera

wäre Blindflug möglich

Car IT – AFL

• Dynamisches Kurven- und Abbiegelicht

• Bis zu 15 Grad schwenkbar

• Kurven werden bis zu 90% besser ausgeleuchtet

• In Zukunft vielleicht mit GPS

Car IT – AFL

• Beim Abbiegen bis zu 90 Grad schwenkbar

• Abhängig von Blinker und Lenkeinschlag

• Ab 50 km/h deaktiviert

Car IT – X-By-Wire

• Brake-By-Wire

• Steer-By-Wire

• Suspension-By-Wire

• Drive-By-Wire

Car IT – Brake-By-Wire

• Heute nur Hybrid-Systeme– Elektrohydraulisch (für ESP)

– Elektromechanische Bremse

• Probleme mit Bordspannung

• Hybrid-Systeme dienen heute zum Sammeln von Erfahrungen

• Echtes Brake-By-Wire erst in dernächsten Dekade

Car IT – Steer-By-Wire

• Vorstufe: Aktivlenkung im 5er BMW

• Mechatronische Lenkung ohne Lenksäule

• Force-Feedback-Lenkrad

Car IT – Steer-By-Wire

• Vorteile gegenüber normaler Lenkung:– Mechatronik verbraucht weniger Energie

– Keine Lenksäule mehr

– Gegenlenken bei ESP möglich

– Autopilot möglich mit ACC und Laneguard

– Einstellbare Lenk-Charakteristik

Car IT – Steer-By-Wire

• Probleme:– Gesetzgeber verbietet Steer-By-Wire noch

– 2-Fach Redundanz und eigene Stromversorgung der Systeme steigert das Gewicht

– Was passiert bei Totalausfall?

Car IT – Suspension-By-Wire

• Vollwertiges elektromechanisches Fahrwerk

• Steuergerät kennt optimale Einstellungen

• Vorstufe heute: einstellbare Luftfederbeine

Car MM – Navigations-Systeme

• GPS – Empfänger

• Kreiselkompass

• Mit TMC dynamische Routenplanung möglich

• Telefon – Ansteuerung über weitere Module

Car MM – Infotainment

• Nicht mehr für jedes Gerät ein eigener Regler

• Informationen und Einstellungen über– Klima

– Radio/CD

– TV-Tuner

– Telefon

– Navigation

– ESP

– Luftfederung

– Bordcomputer

Car MM – Infotainment

• VW-Phaeton

Car MM – MC5400

• Nachrüst-System für MM-Anwendungen

• HTML-Browser

• Email-Client

• Spiele

• MP3-Player

• Anschlüsse für– 3 Monitore

– TV-Tuner

– DVD-Player

Car MM – CarComp Mini PC

• Vollwertiger PC mit– 2,6 GHz Pentium 4

– 80 GB Festplatte

– DVD-Laufwerk

– Funktastatur und Maus

– GPS-Navigation

– Optional mit WLAN-Karte

• Sehr kompakte Bauweise

Car MM – DAB

• Digitaler Klang, vergleichbar mit MP3

• DAB noch nicht flächendeckend ausgebaut

• Wenig Geräte am Markt erhältlich

• Radiosender geben teilweise Lizenzen wieder ab

Car MM – DVB-T

• Digitales Fernsehen über Antenne

• Flächendeckende Erschließung bis 2010 geplant

• Bis 160 km/h störungsfreier Empfang

• Noch wenig verbreitet, daher kaum Geräteverfügbar

Busse

• Verschiedene Busse für verschiedene Aufgaben• Antrieb und X-By-Wire

– CAN – FlexRay– TTP

• Infotainment– Most– D2B– CAN

• Karosserie-Kommunikation:– LIN– CAN

Busse - Sicherheitsrelevant

Busse – FlexRay und TTP

• Speziell entwickelt für X-By-Wire – Systeme

• Fehlertolerant

• Zeitkritisch

• Schnelle Bussysteme

• FlexRay bevorzugt von BMW, DaimlerChrysler

• TTP bevorzugt von Audi, VW und Renault

Busse

Busse – MOST und D2B

• Infotainment Busse

• MOST– Kunststoff-Lichtleiter

– Hohe Datenraten

– Aktuelle Technologie

• D2B– 3 Adriger Bus

– Mittlere Datenraten

– Veraltet, kaum noch genutzt

Busse – Der CAN-Bus

Die Arten des CAN (Controller Area Network)

Busse – CAN und D2B

Busse – Der LIN-Bus

• Sehr günstiger Bus

• Oft mit CAN kombiniert

• Steuert nicht sicherheitsrelevante Systeme:– Fensterheber

– Sitzverstellung

– Außenspiegel

– Scheinwerfereinstellung

Busse - Geschwindigkeiten

Sinnfrage

• Mehr Elektronik = mehr Fehlermöglichkeiten– Airbag Warnlampen

– Streikende Fensterheber

– Ausgefallene Infotainment-Systeme

• 50% aller Pannen gehen auf Elektronik zurück

• Kabel und Redundanzen machen Autos schwer

• Keine einheitlichen Busse schlecht fürZulieferer

• Stromhunger der Systeme

• Lieferprobleme der Chips nach vielen Jahren

Sinnfrage

• Elektronik macht Autos sicherer, aktiv oder passiv:– ESP

– PreSafe

– ACC

– Müdigkeitswarner (jeder 4. Unfall durch Müdigkeit)

– Alkoholdetektoren

• Mitgliedstaaten der EU verpflichten sich Zahl der Verkehrstoten bis 2010 zu halbieren

Sinnfrage

• Elektronik macht Autos bequemer– Keyless Entry and Go

– Automatisch einstellbare Sitze und Rückspiegel

– Firmware Updates an der Tankstelle per WLAN oder Bluetooth

Sinnfrage

• High Tech hilft Sprit sparen– Reine Mechatronik leichter als Mechanik und Hydraulik

– 100 Kg weniger Gewicht sparen ca. 0,5l Benzin

– Optimale Gemischaufbereitung

– Nebenaggregate entfallen• Riemen und Zahnräder erhöhen mechanischen Widerstand

Sinnfrage

• Mehr Zulieferer als noch vor Jahren

• 90% der echten Innovationen bei Elektronik

• Heute entstehen nur 8% der Kosten durch Elektronik, bei Oberklasse-Modellen 20-40%