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SENT-Schnittstelle für die Onboard-Kommunikation

SENT to CAN

SENT-Messdatenerfassungssystem für Automotive-Sensoren erfolgreich im Einsatz

Die Automobilindustrie steckt in einem radikalen Umbruch. Themen wie autonomes Fahren, digitale Vernetzung im Fahrzeug, Kommunikation mit dem Internet sowie der Verkehrsteilnehmer untereinander gehören neben den elektrischen Antrieben zu den aktuellen Herausforderungen der Branche.

Um eine störungsfreie Datenübertragung von bisher analogen Sensoren zu gewährleisten, setzt die Automobilindustrie auf die unidirektionale digitale SENT-Schnittstelle für die Onboard-Kommunikation zwischen Sensoren und Steuergeräten. Die analogen Messwerte, wie z. B. Druck und Temperatur, werden bereits im Sensor hochauflösend digitalisiert und zusammen mit Diagnosebotschaften und den Zustandsdaten des Sensors an das Steuergerät übertragen. Um eine Vielzahl dieser Sensoren im Prüflabor gleichzeitig zu qualifizieren und Konformitätsaussagen über die Funktion der Sensoren treffen zu können, wurde in Zusammenarbeit mit den Geschäftsbereichen Automatisierungs- und Computertechnik ein SENT-Messdatenerfassungssystem entwickelt.

Die große Herausforderung besteht darin, während der Prüfungen sämtliche Messwerte von bis zu 24 Sensoren mit hoher Datenrate zu erfassen und auszuwerten. Pro Prüfling können Dateigrößen von mehr als ein Gigabyte pro Tag erzeugt werden. Nach intensiven Tests der möglichen Hardwareinterfaces kam nur ein modulares System infrage, welches die über die SENT-Schnittstelle empfangenen Daten mittels CAN-Bus weitergibt, ähnlich wie im Kraftfahrzeug. Das CAN-Signal wird anschließend in einem speziell angepasstem PC-System entschlüsselt und abgespeichert. Bei Kurzzeitversuchen von bis zu 100 Stunden werden in der Regel alle SENT-Botschaften zuerst aufgezeichnet und anschließend ausgewertet.

SENT in der Onboard-Kommunikation

Bei Langzeitversuchen von z. B. 150 Tagen ist es erforderlich, schon während der Laufzeit Aussagen über den Zustand und die Funktion der Prüflinge zu treffen und die Datenmenge zu reduzieren. Um alle von dem jeweiligen Sensor gesendeten Datenpakete mit in die Bewertung einfließen zu lassen und dennoch eine Datenkomprimierung zu gewährleisten, musste ein weiteres Rechnersystem (UNIDAS – Universelles Datenaufbereitungssystem) hard- und softwaretechnisch entwickelt werden. Dieses System erfasst die CAN Botschaften eines jeden Sensors über einen konfigurierbaren Zeitraum und analysiert diese sofort. Somit ist es möglich nur die jeweils relevanten Ergebnisse aus diesem Abschnitt zu extrahieren und zu speichern (z.B. Min- / Max- / Mittelwert je Sekunde oder Minute). Durch den modularen Aufbau kann das Datenloggingsystem mit zusätzlichen Modulen erweitert werden, um z. B. analoge Größen wie Spannung oder Strom synchron mit den SENT-Messdaten mitzumessen.

Zur Validierung des gesamten Systems wird momentan ein SENT-Signal-Simulator entwickelt, mit dem sich verschiedene Betriebszustände und auch sensorseitige Fehler simulieren lassen. Damit besteht die Möglichkeit die korrekte Messwerterkennung sicherzustellen sowie die Detektion von Fehlern zu prüfen.

Eine Vielzahl von Kundenprojekten wurde bereits in Zusammenarbeit mit renommierten Sensorherstellern erfolgreich absolviert. Weitere Kundenprojekte mit nochmals erhöhter Komplexität – durch parallel laufende Prüfsequenzen mit hoher Prüflingsanzahl – sind bereits in Planung und erfordern schon jetzt eine Weiterentwicklung des Messdaten-
​erfassungssystems.

Christian Kretschmer