Titelaufnahme

Titel
X-by-Wire / von Gerd Wielander
VerfasserWielander, Gerd
Begutachter / BegutachterinSchildt, Gerhard H.
Erschienen2008
Umfanggetr. Zählg. : Ill.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2008
Anmerkung
Zsfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)x-by-wire, steer-by-wire, brake-by-wire, Echtzeitsystem, Redundanz, Verlässlichkeit
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-26916 Persistent Identifier (URN)
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Im Automobilbereich wird bereits seit mehreren Jahrzehnten der Einsatz von fahrerunterstützenden Systemen zur Steigerung der Sicherheit und Erhöhung des Fahrkomforts forciert. Bremsregelungen, Antiblockiersysteme, Motorsteuerung, elektronisches Stabilitäsprogramm sind bereits bekannte Begriffe. Die Weiterentwicklung und Vernetzung der bisherigen Systeme führt zum gänzlich elektronischen System, dem by-wire Automobil. Dabei wird die heute eingesetzte mechanische bzw.

hydraulische Ebene komplett durch elektronische Komponenten ersetzt. Die gesamte Kommunikation erfolgt über geeignete computerunterstützte Netzwerke. Vor allem in den Grundfunktionen muss das System harte Echtzeiteigenschaften, sowie Verlässlichkeit aufweisen. Die durchgängige Realisierung auf mehrfach redundanten Systemkomponenten ist erforderlich, so müssen Stromzufuhr, Kommunikationskanäle, Recheneinheiten, Sensoren und Aktuatoren in mehrfacher Ausführung verbaut werden. Mögliche Gefahren durch externe Einflüsse, wie Witterung, Abnützung, NEMP, usw. müssen berücksichtigt werden. Nach Abhandlung der geforderten Sicherheitskriterien und deren möglichen Realisierung, wird die Systemarchitektur eines X-by-Wire Systems beschrieben. Dabei müssen neue Mensch-Maschine-Schnittstellen zur Fahrzeugsteuerung entwickelt werden. Diese bieten neben gesteigertem Benützungskomfort, neue Möglichkeiten in der Fahrzeuginnenraumgestaltung. Die eingegebenen Befehle gelangen über den Datenbus an die Recheneinheit und von dort zu den jeweiligen Aktuatoren des Fahrzeuges. Ein Vergleich des von der Fa. Bosch entwickelten Netzwerkes CAN mit dessen Weiterentwicklung, TTCAN, diskutiert Vor- und Nachteile. Das gesamte System muss von einer sicheren Stromversorgung eingespeist werden, was durch Redundanz oder lokalen Reserven an den Basiskomponenten erreicht wird. Sicherheitskritische, wirtschaftliche und funktionale Aspekte sind hier sehr verschieden und es muss ein Kompromiss gefunden werden. Auf die Hardwarearchitektur aufbauend muss eine sichere Software entwickelt werden. Softwarediversität, sowie Methoden der Programmablaufüberwachung sind erforderlich, um die Funktionalität des Fahrzeuges in jeder Situation zu gewährleisten. Die Entwicklung der Fahrzeugindustrie führt immer weiter in das Gebiet der vernetzten Rechnersysteme, wobei früher geteilte Komponenten oftmals zusammengefasst werden können. Die Kommunikation zwischen den einzelnen Komponenten kann weitere Synergien hervorbringen und führt hin zur sogenannten Full Collission Avoidance und der automatischen Einparkhilfe, wo das Fahrzeug den Fahrzeuglenker aktiv unterstützt.

Interessant wird die auf das durchgängige X-by-Wire System aufbauende Kommunikation zwischen zwei Fahrzeugen, wo z.B. ein geregelter Kolonnenverkehr, die Navigation des Fahrzeuges, bis hin zur Fernsteuerung des Fahrzeuges durch einen Leitrechner realisierbar wären.