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Ein elektronisches Steuerger?t (ECU) ist ein wichtiges eingebettetes System in der Automobilelektronik und steuert eines oder mehrere der elektrischen Systeme (oder Subsysteme) in einem Kraftfahrzeug. Diese Systeme, die auch als elektronische Steuermodule (ECM) bezeichnet werden, werden immer komplexer, sind aber f¨¹r die neuesten Fortschritte in der Automobilfunktionalit?t, insbesondere im Bereich Infotainment und Fahrerassistenzsysteme (ADAS), immer wichtiger.

Die wachsende Zahl von Sensoren, die mit den Steuerger?ten verbunden werden m¨¹ssen, und die Notwendigkeit einer nahtlosen Kommunikation zwischen diesen Einheiten sind daher ein entscheidender Trend, der die globale Automobilindustrie vorantreibt.

Werfen wir einen kurzen Blick auf einen wichtigen Bereich der ECU-Aktivit?ten - das Audio-Management im Auto.

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Das Steuerger?t, das f¨¹r das Audiomanagement in einem Auto verantwortlich ist, spielt eine wichtige Rolle bei der Bereitstellung eines nahtlosen Benutzererlebnisses. Ein solches Audiosystem erfordert in der Regel eine analoge Verkabelung und die Verbindung mit mehreren Mikrofonen, um Ger?usche zu unterdr¨¹cken - eine Anforderung, die das Gewicht der Verkabelung eines Fahrzeugs erh?ht und sich auf die Gesamtleistung auf der Stra?e auswirkt.

Mit den Fortschritten in der Kommunikationstechnologie werden wir Zeuge der Entstehung und Einf¨¹hrung verschiedener Paradigmen und Architekturen, die dieses Szenario unterst¨¹tzen.

• Controller Area Network

Ein Controller Area Network (oder CAN) unterst¨¹tzt ?bertragungsraten von bis zu 1 Mbit/s. Es ist ein De-facto-Standard-Kommunikationsbus f¨¹r die Kommunikation zwischen Steuerger?ten.

• Medienorientierter Systemtransport

Media Oriented Systems Transport (MOST) unterst¨¹tzt den Transport von Audio, Video und Daten mit ?bertragungsgeschwindigkeiten von bis zu 150 Mbit/s.

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Das Audio-Video-Bridging (AVB) -Protokoll ist Teil der IEEE802.1-Spezifikation, die eine bestehende Ethernet-Verbindung zur Unterst¨¹tzung von Fahrzeuganwendungen erweitert. Es konzentriert sich auf die notwendigen ?nderungen bei der Zeitsynchronisation und Latenz, um Audio- und Videoinhalte mit einer Geschwindigkeit von bis zu 100 Mbit/s zuverl?ssig zu ¨¹bertragen.

• Automobil-Audiobus

Ein Automotive Audio Bus (A2B) vereinfacht die gesamten Konnektivit?tsanforderungen und ist speziell f¨¹r Audioanwendungen optimiert. Durch die Verwendung der Master-Slave-Konfiguration mit der M?glichkeit, mehrere Slaves in Reihe zu schalten, k?nnen Geschwindigkeiten von bis zu 50 Mbit/s erreicht werden.

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Audio-Management-Steuerger?te wie Verst?rker verf¨¹gen ¨¹ber mehrere Schl¨¹sselfunktionen, die die Audiowiedergabe im Fahrzeuginnenraum steuern. Ziel ist es, den Fahrg?sten w?hrend der Fahrt eine angenehme Audioqualit?t zu bieten, die auch zur Unterst¨¹tzung des Fahrers w?hrend der Fahrt genutzt werden kann.

Die Validierung von Audio-Management-ECUs umfasst Tests f¨¹r:

• Klangregelung: Unter werden die grundlegendsten Funktionen des Audiostroms wie Lautst?rke, Stummschaltung, Klangregler wie Bass, H?hen, Mitten, Fader, Balance und andere Parameter getestet, die f¨¹r die Wiedergabe von Unterhaltung wichtig sind. Diese Steuerelemente werden als Nachrichten ¨¹ber einen Fahrzeugbus (wie CAN/MOST/Ethernet) vom Hauptger?t an die Audio-ECU gesendet.
  Das Testen von Audio-ECUs beinhaltet daher die Validierung dieser Steuerbotschaften gem?? den Protokollstandards.
  Der CAN-Bus ist das am weitesten verbreitete Protokoll f¨¹r die Kommunikation zwischen Infotainment- und Audio-Steuerger?ten. Aufgrund der begrenzten Datengeschwindigkeit werden jedoch auch MOST/Ethernet-Standards f¨¹r nahtloses Audio-Streaming genutzt. A2B, das den Verkabelungsaufwand reduzieren kann, wird heutzutage zunehmend bevorzugt.
• Equalizer: Audio-Equalizer spielen eine sehr wichtige Rolle bei der Wiedergabe von hochwertigem Audio in der Kabine. Diese werden von Systemingenieuren in realen Einsatzszenarien abgestimmt, und die daraus resultierenden Einstellungen werden als Referenz f¨¹r das Testen der Equalizer-Audiokurven verwendet. Die Daten werden in der eigentlichen Software, die w?hrend der Produktion in die Steuerger?te geflasht wird, weiter abgestimmt.
• ADAS: T?ne und Anzeigen mit kleinen Frequenzen sind f¨¹r ein sicheres Fahren unerl?sslich. Dazu geh?ren T?ne wie Blinker, Anschnallzeichen und Tankanzeigen. Neben diesen grundlegenden T?nen haben sich in letzter Zeit Fahrerassistenzsysteme wie Spurhalteassistent, Einparkhilfe, Schl¨¹sselsensoren, Heckkollisionswarnung und viele andere als wichtige Anforderungen herausgestellt.
• ³Ò±ð°ù?³Ü²õ³¦³ó³Ü²Ô³Ù±ð°ù»å°ù¨¹³¦°ì³Ü²Ô²µ: Um eine ruhige und l?rmfreie Umgebung im Fahrzeugcockpit zu gew?hrleisten, ist die Eliminierung von Au?enger?uschen eine notwendige Voraussetzung. Es gibt einige Kabinenmodi, die, wenn sie aktiviert werden, unerw¨¹nschte Frequenzen durch gut platzierte Mikrofone einfangen und Antiwellen zur Ger?uschunterdr¨¹ckung erzeugen. In einigen F?llen werden diese Gegenwellen auch in Abh?ngigkeit von der Motordrehzahl oder der Motordrehzahl erzeugt.
• Audioverbesserer: Um sicherzustellen, dass die Passagiere eine sitzzentrierte Audiowiedergabe erleben, nutzen die Autohersteller heute die virtuelle Platzierung von Audiokomponenten mit Surround. Diese Konfigurationen sind in der Lage, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und andere Ger?usche im Fahrzeug zu ber¨¹cksichtigen, um den gew¨¹nschten Unterhaltungspegel aufrechtzuerhalten.

Mit der Weiterentwicklung der Steuerger?te werden wir auch in Zukunft eine tiefgreifende Ver?nderung des Audioerlebnisses im Fahrzeug erleben.