Der Softwareanteil in modernen Elektrofahrzeugen nimmt stetig zu, was auch eine Zunahme an Daten- und Kommunikationslösungen bedeutet. Von einfachen Steuergeräten über Batteriemanagementsysteme und komplexe Antriebssteuerungen bis hin zur Anbindung von fahrzeuginternen Netzwerken wie Automotive Ethernet, CAN FD, LIN oder FlexRay an die Fabrikumgebung (z. B. im Rahmen von EoL-Tests) – unzählige Daten müssen ausgetauscht, gelesen und interpretiert werden. Intelligente Gateway-Lösungen von HMS ermöglichen es, beide Welten über eine zentrale Plattform aus Hard- und Software zu verbinden – von der End-of-Line-Fertigung über die Qualitätssicherung, Entwicklung und Prüfung bis hin zur Prüfstandskommunikation.
End-of-Line-Tests decken viele verschiedene Produktionsschritte ab, die umfassende Kommunikations- und Gateway-Lösungen erfordern
Bei End-of-Line-Tests für batteriebetriebene Fahrzeuge kommunizieren unterschiedliche Systeme unter erschwerten Bedingungen miteinander. Neben der technologie- und protokollübergreifenden Kommunikation bei der Anbindung des Fahrzeugs an das Automatisierungssystem gilt es auch, den Schutz der Komponenten vor hohen Überspannungen und EM-Einflüssen im Blick zu behalten. Mit Produkten von HMS können Sie sich auf das Testen konzentrieren und uns die Kommunikationsaufgaben überlassen:
Anbindung von fahrzeuginternen Bussystemen an automatisierte Testumgebungen
Von der Anbindung an fahrzeuginterne Netzwerke über die Leitstellenkommunikation bis hin zur Simulation einzelner Komponenten – Prüfstandsanwendungen erfordern die Unterstützung einer Vielzahl von Kommunikationsstandards, sowohl aus dem automobilen als auch aus dem industriellen Umfeld. Intelligente Gateways von HMS Networks ermöglichen die Verknüpfung beider Welten und sorgen so für einen zuverlässigen und leistungsfähigen Datenaustausch. HMS bietet einfach zu konfigurierende Lösungen für:
Konfigurieren statt programmieren
Das intuitiv zu bedienende ACT-Konfigurationstool bietet maximale Flexibilität bei der Einrichtung von Applikationen. Mit dieser Software wird das Verhalten der Gateways einmalig definiert und dann auf das Gerät übertragen. Es können mehrere Anwendungen parallel betrieben werden. Die Kombination aus ACT-Konfigurationssoftware und Hardware bietet eine voll funktionsfähige und intuitive Standalone-Lösung, die dem Anwender enorm viel Zeit spart und gleichzeitig keine Programmierkenntnisse erfordert.
Ein Gateway – alle Protokolle für maximale Flexibilität
Die Mobilizer-Serie ermöglicht die Kombination aller gängigen Kommunikationsprotokolle in der Automobilindustrie: Automotive Ethernet, EtherCAT, CAN CC, CAN FD, LIN oder Flexray können über ein einziges Gateway miteinander verbunden werden. Anwender profitieren insbesondere dann, wenn sich Applikationen, Prüflinge, Protokolle und Schnittstellen häufig ändern. Das erhöht die Flexibilität der Anwendungslösung und spart somit Zeit und Aufwand bei Projektänderungen.
Restbussimulation mit integrierten Matlab/Simulink-Modellen
Während vergleichbare Produkte oft einen hohen Aufwand erfordern, um eine Restbussimulation manuell zu programmieren, bietet die Mobilizer-Serie eine vollintegrierte Applikation, die mit der ACT-Software einfach per Drag & Drop konfiguriert und dann mit wenigen Klicks und ohne Programmieraufwand auf die Plattform übertragen werden kann. In die Software integrierte Matlab/Simulink-Modelle erleichtern zudem die Erstellung vordefinierter Anwendungen – das spart noch mehr Zeit.
Acht CAN-Kanäle mit hoher Signalstabilität
Die Mobilizer-Produktfamilie verfügt über acht CAN-Kanäle. Jeder dieser Kanäle ist automatisch ein CAN-FD-Kanal. Alle CAN-Kanäle sind zudem "SIC compliant" (Signal Improvement Capabilities).
So können Anwender Kombinationen mit mehreren Komponenten gleichzeitig realisieren. Dies bietet maximale Flexibilität bei der Konzeption von Anwendungen. Dank der speziellen SIC-Transceiver sorgt die Mobilizer-Serie zudem für eine hohe Signalstabilität – der Kunde profitiert von einer stabilen und zuverlässigen CAN-FD-Verbindung.
Maximale Übertragungsgeschwindigkeiten dank Automotive Ethernet
Die Mobilizer-Serie verfügt bei allen Modellen über die neuen Automotive-Ethernet-Standards 100Base-T1 und 1000Base-T1. Anwender profitieren so von Übertragungsgeschwindigkeiten von 100 oder 1.000 Mbit/s, geringen Latenzzeiten und einer leichten, platzsparenden und kostengünstigen Verkabelung. Der Automotive-Ethernet-Standard erfüllt alle Kommunikationsanforderungen für moderne fahrzeuginterne Netzwerke.
Integrierte analoge und digitale I/Os
Die Produkte der Mobilizer-Serie verfügen je nach Modell über bis zu sechs digitale I/Os sowie bis zu zwei analoge Ein- und vier analoge Ausgangsschnittstellen zur Erfassung und Verarbeitung von Prozesssignalen für das Leitsystem. Je nach Anwendung können Anwender mehrere Messgeräte an ein Gerät anschließen und deren Signale parallel verarbeiten.
CRC & Alive Counter für sichere Datenverschlüsselung
Das integrierte Plugin-System von HMS regelt die Art der sicheren Datenverschlüsselung. Dadurch müssen die Daten nicht kontinuierlich mit großem Programmieraufwand, sondern nur einmalig mithilfe eines Plugins verschlüsselt werden. Anwender müssen sich also nicht bei jedem Projektwechsel um die sichere Verschlüsselung ihrer Daten kümmern.
Kompatibilität durch Nachrichtenkataloge
Die Mobilizer-Serie kann Daten auf verschiedenen Ebenen (Nachricht, PDU, Signal) verarbeiten, indem sie alle gängigen Nachrichtenkataloge (DBC, ARXML, Fibex und mehr) importiert.
DIN-Schienenmontage und Desktop-Einsatz
Die Mobilizer-Produktfamilie wird hauptsächlich als Desktop-Gerät von Ingenieuren und Entwicklern in der Fahrzeugentwicklung eingesetzt, gleichzeitig aber auch in Schaltschränken in Fahrzeugprüfständen und Kontrollräumen.
Dank der optionalen Hutschienenmontage (DIN-Schiene) können alle Mobilizer-Modelle in beiden Anwendungsbereichen uneingeschränkt eingesetzt werden.
Robustes Gehäuse für maximale Leistung
Das Gehäuse aller Mobilizer-Modelle (Schutzklasse IP40) wurde speziell für den Einsatz in Produktionsumgebungen konzipiert. Dank eines speziellen Aluminium-Kühlrippensystems, das eine kontinuierliche Wärmeabfuhr ermöglicht, ist der Einsatz bei Umgebungstemperaturen zwischen -40 und +70°C problemlos möglich. Ein integriertes Temperaturüberwachungssystem überprüft zudem kontinuierlich alle kritischen Komponenten, sodass trotz hoher Rechenleistung keine Überhitzung möglich ist.
Kommunikation mit der Automatisierungsumgebung
Signale aus Fahrzeugnetzwerken können über die integrierte EtherCAT-Schnittstelle oder das Ixxat Generic Ethernet ausgegeben und an die Automatisierungsumgebung gesendet werden. Umliegende Systeme haben somit Zugriff auf die IVN-Daten und können zudem Informationen über den Gerätestatus erhalten. So behalten Anwender nicht nur ihre Anwendung und Automatisierung im Blick, sondern auch den Status ihrer Systeme.
Die FRC-Serie wurde für anspruchsvollste Anwendungen im Bereich der End-of-Line-Prüfung und für die Kommunikationsanforderungen der Prüfstandsanbindung entwickelt. Mit diesem Produkt können Gateway- und Simulationsaufgaben (RBS- und/oder Simulink-Modelle) in verschiedenen Komplexitätsgraden erstellt werden.
Der CANnector verfügt über Schnittstellen für CAN, CAN FD und LIN sowie digitale Ein- und Ausgänge, während die FRC-Serie zusätzlich FlexRay und K-Line bietet.
Die Produktfamilien Mobilizer, FRC-EP und CANnector stellen die Hardware-Basis für zahlreiche Automotive-Anwendungen dar. Die umfangreiche Leistungsfähigkeit der Produkte wird jedoch erst in Kombination mit unserem Advanced Configuration Tool (ACT) erreicht. Diese Engineering-Software wurde mit dem Ziel entwickelt, Anwendern größtmögliche Flexibilität und einfache Benutzerführung bei der Lösung ihrer Anwendungen zu bieten.
Die Kommunikation mit der Prüfstandsautomatisierung unterscheidet sich deutlich von der Fahrzeugkommunikation, da hier Steuerungsinformationen überwiegend über größere Distanzen (20 bis 50 m) zwischen Fahrzeug und Leitstelle übertragen werden müssen. Als Schnittstelle zur Prüfstandsautomatisierung wird häufig das EtherCAT-Protokoll zum Austausch von Messdaten genutzt. Das von HMS entwickelte „Generic Ethernet“-Protokoll bietet zudem höhere Flexibilität und Diagnosefunktionen. Es ist somit die ideale Schnittstelle zwischen Fahrzeugnetzwerk und Prüfstandsautomatisierung.
Intelligente Gateways ermöglichen die kabelgebundene oder kabellose Anbindung von Prüfständen, Testobjekten und Test-/Simulationswerkzeugen via CAN FD über größere Distanzen.
Ixxat bietet skalierbare Lösungen zur Reichweitenerweiterung – von einfachen nicht-intelligenten Repeatern für CAN/CAN FD zur Segmentierung oder galvanischen Trennung bis hin zu intelligenten Bridges und leistungsstarken Plattformen, die zahlreiche Bussysteme unterstützen und Konvertierungs- und Interpretationsfunktionen bieten.
Häufig gestellte Fragen
Unsere Automotive-Produkte unterstützen CAN, CAN FD, LIN, FlexRay, Automotive Ethernet, CAN XL und Sent.
HMS-Produkte ermöglichen den Zugang zu Fahrzeugkommunikationsnetzwerken. Neben der rein physikalischen Schicht interpretieren die Produkte Nachrichtenkataloge und Diagnosedaten (z. B. Software-Updates). Für den Start der Kommunikation können auf einfache Weise Restbussimulationen erstellt werden. Darüber hinaus können die Produkte an PCs und Steuerungen angeschlossen werden.
Die CANnector Familie repräsentiert die wirtschaftliche Standardklasse in der Fahrzeugwelt. Damit lassen sich einfache Gateway-Anwendungen zwischen CAN- und LIN-basierten Fahrzeugnetzwerken, PCs und Steuerungen realisieren. Gleichzeitig werden Logging- und Visualisierungsaufgaben unterstützt. Die FRC-EP-Serie und Mobilizer-Serie runden unser Angebot im Performance-Bereich mit Unterstützung für FlexRay, Matlab/Simulink und Restbussimulation ab.
Eine Restbussimulation ist erforderlich, wenn Teilnehmer in einem fahrzeuginternen Netzwerk nicht als reale Steuergeräte zur Verfügung stehen, sondern Signale von ihnen simuliert werden müssen. Der verbleibende, nicht-physische Teil des Netzwerks (der verbleibende Bus) muss also simuliert werden. Die Erstellung einer Restbussimulation kann mit unseren Produkten unter Verwendung vorhandener Nachrichtenkataloge innerhalb weniger Minuten durchgeführt werden.
Nachrichtenkataloge wie DBC, Fibex, ARXML oder A2L sind Beschreibungsformate für die komplette Kommunikation innerhalb eines fahrzeuginternen Netzwerks. Diese Dateien werden verwendet, um Kommunikationseinstellungen, Datenformate (Nachrichten, Kodierung von Signalen innerhalb der Nachrichten usw.), Sicherheitsvorschriften und das Timing der Teilnehmer (Steuergeräte) für ein komplettes Netzwerk zu beschreiben.
Durch den Einsatz von Hochvolt-Komponenten stellt die Elektromobilität höhere Anforderungen an die elektrische Schutzart der eingesetzten Kommunikationsprodukte. Spannungen im Bereich zwischen 400 V, 800 V oder gar 1000 V, mit denen HV-Speicher- und Antriebssysteme arbeiten, können im Extremfall Potentialverschiebungen auf Kommunikationsleitungen induzieren und damit Kommunikationskomponenten zerstören. Neben einem präzisen Erdungskonzept kann der Schutz durch eine erhöhte galvanische Trennung der Kommunikationsschnittstelle erreicht werden, z. B. durch den Einsatz galvanisch getrennter CAN-Repeater. Als Vorschaltgeräte können diese teure Anlagen vor Beschädigungen schützen.
Je nach Anwendung kommen unterschiedliche Steuerbusse zum Einsatz. So wird beispielsweise im Bereich der Prüfstandsautomatisierung häufig EtherCAT eingesetzt, während im Bereich der Fertigung und des End-of-Line-Tests die Automatisierung von PROFINET, EtherCAT oder EtherNet/IP dominiert wird.
Prinzipiell können alle Fahrzeugdaten (also die Kommunikation zwischen den Steuergeräten) protokolliert werden. Es gibt verschiedene Arten der Protokollierung: nachrichtenbasierte und signalbasierte Protokollierung. Bei der nachrichtenbasierten Protokollierung werden alle Daten innerhalb der aufgezeichneten Nachrichten als Rohwerte aufgezeichnet. Bei der signalbasierten Protokollierung werden die Nachrichten vor dem Logging dekodiert und die entsprechenden physikalischen Signalwerte gemäß den Definitionen innerhalb des Nachrichtenkatalogs aufgezeichnet.
Das Engineering-Tool ACT ist das Herzstück unserer Automotive-Produkte. Mit dem Tool werden Gateway-Anwendungen erstellt, Restbussimulationen konfiguriert und Visualisierungen beschrieben, zusammengestellt und auf die Produkte der FRC/CANnector-Familien geladen, in denen die Anwendungen dann standalone laufen. Das ACT wurde mit Blick auf eine hohe Benutzerfreundlichkeit entwickelt, so dass eine einfache und zielgerichtete Erstellung von Konfigurationen mit größtmöglicher Flexibilität möglich ist.
Der Anteil an Software in modernen Fahrzeugen nimmt kontinuierlich zu. So lassen sich Verbesserungen und Korrekturen an Fahrzeugkomponenten sowohl in der Entwicklung als auch in der Produktion oder sogar beim Kunden problemlos durchführen. Ist ein FRC-EP190 oder ein CANnector bereits in der Produktion im Einsatz, ist kein separater VCI erforderlich, um Software-Updates einzuspielen. Neben einer diagnostischen Protokollunterstützung (wie z.B. DoIP, XCP u.ä.) können die Produkte auch als "Remote-Interface" eingesetzt werden und unterstützen bei diesen VCI-Funktionen parallel zu Gateway-Funktionen.
Elektromobilität: Kommunikationslösungen für Produktion und Test. Detaillierte Informationen zu unseren Lösungen und Produkten finden Sie in unserer Broschüre.
Ein Kommunikationsexperte von HMS nimmt Kontakt mit Ihnen auf, um Ihre spezifischen Anforderungen zu besprechen.
