Valeo visualisiert Ideen mit Bertrandt
Das Vorhaben
Der Systemlieferant Valeo plante ein Comfort Demo Car, um die Fähigkeiten und Innovationen seines Leistungsspektrums im Bereich Komfort zu präsentieren. Das Unternehmen wollte seine Kompetenz konkret im Fahrzeug erfahrbar machen und innovative Ideen demonstrieren, die noch nicht in Produkte umgesetzt worden waren. Zehn Innovationen wurden ausgewählt, um in eine Mercedes-Benz M-Klasse integriert und anschließend vorgestellt zu werden.
 Kick-off
Als kompetenten Partner im Bereich der Elektrik und Elektronik lud Valeo Bertrandt nach Frankreich ein und stellte das Konzept zum Demo-Car-Projekt vor. Zuerst wurde eine Machbarkeitsstudie bei Bertrandt beauftragt. Im März 2006 folgte der Kick-off in Paris: Die Machbarkeitsstudie wurde präsentiert und die Startschüsse fielen in allen beteiligten Bereichen. Bertrandt wurden drei umfangreiche und anspruchsvolle Projekte aus diesem Ideen-Pool zugeteilt – Pre-Ventilation, Access-System, E-Media – für die der Entwicklungsdienstleister die volle Verantwortung der elektronischen Integration ins Fahrzeug übernahm.
Die einzelnen Projekte
Pre-Ventilation
Es ist Sommer, die Sonne brennt auf das Auto, innen beginnt das schwarze Leder zu glühen. Wer jetzt fahren muss, kennt die Geschichte: Beim Versuch, so wenig wie möglich vom Auto zu berühren, wird die Fahrt zur Tortur anstatt zum Genuss. Die Idee von Valeo ist es, bereits vor der Fahrt das Fahrzeug auf erträgliche Temperaturen herunterzukühlen. Auf Knopfdruck startet per Funk das Pre-Ventilation-System. Zunächst öffnet das Programm die Fenster und das Schiebedach ein wenig. Im nächsten Schritt werden die Lüfter betätigt, um die warme Luft aus dem Innenraum zu drängen und gleichzeitig den Fahrer- und Beifahrersitz zu kühlen. Per Knopfdruck wird das System wieder abgeschaltet. Fenster und Schiebedach gehen in ihre ursprüngliche Position zurück. Beim Einsteigen herrscht nun eine angenehme Temperatur.
Das Startsignal stammt vom Valeo-Key, ein von Valeo entwickelter Multifunktions-Schlüssel für das Demo Car.
Identifier-Access-System
Das Valeo-Access-System ist eines der Haupt-Komfort-Funktionen, welche im Valeo Comfort Demo Car vorgestellt werden. Die Funkkommunikation zwischen dem Valeo-Key und dem Valeo-Empfangsmodul (Smart ECU) ermöglicht das bidirektionale Senden/Empfangen von Daten, die den Fahrer vor Fahrtantritt über den Zustand des Fahrzeugs informieren. Das Empfangsmodul kommuniziert mit den Steuergeräten des Fahrzeugs über die CAN-Schnittstelle. Dabei spielen die von Bertrandt zusätzlich integrierten Steuergeräte die Rolle eines Gateways. Für das Öffnen und Schließen der Türen wurde die originale Zugangsberechtigung nicht verändert. Sobald das System erkennt, dass eine Person, die den Valeo-Key verwendet, den Türgriff berührt, sendet ein Bertrandt-Steuergerät den Befehl zum Öffnen der Türen an die Türsteuergeräte. In der Realität hält der Fahrer einen Schlüssel mit integriertem Mini-Display in der Hand – oder er hat ihn in der Tasche („keyless go system“). Der Schlüssel hat die Größe einer Streichholzschachtel, mit dem der Benutzer per Funk die zuvor beschriebenen Funktionen steuern kann.
Die Anforderungen bei der Entwicklung dieser Funktionen waren sehr komplex: Die Datenstrukturen für die fahrzeuginternen Befehle waren nur teilweise vorhanden. Mittels Reverse-Engineering haben Bertrandt-Ingenieure die Daten komplettiert und somit die Grundlage für den Dialogeingriff des Valeo Access-Systems mit dem Demo Car gelegt.
So ist es möglich, mit dem Schlüssel Befehle an das Fahrzeug zu senden, um z. B. die Pre-Ventilation zu starten, den Sitz in eine andere Position zu stellen oder die Fenster zu heben. Aber auch Informationsabfragen wie „Ist genügend Sprit im Tank?“ oder „Wie sieht der Reifenluftdruck aus?“ können durchgeführt werden. Das Automobil sendet die geforderten Daten zurück und verwendet dabei beispielsweise die letzte Adresse aus dem Navigationsgerät. Das „keyless go system” ermöglicht das Öffnen und Starten des Fahrzeugs, wozu der Original-Schlüssel nicht mehr benutzt werden muss.
Raffinessen des Systems sind Details, wie die Möglichkeit, mit dem Schlüssel vorher festgelegte Zieladressen in das Navigationssystem des Fahrzeugs zu übertragen oder die Temperatur des Fahrzeuginnenraumes anzuzeigen.
Eine weitere Funktion, die für den Fahrkomfort sorgt, ist die im Valeo-Key hinterlegte Benutzer-Kennung für maximal drei Personen. Kombiniert mit der in der M-Klasse vorhandenen Sitz-Memory-Funktion wird der Fahrersitz entsprechend eingestellt. So wird einem das manuelle Sitzverstellen erspart – und auch das Problem, erst während der Fahrt zu bemerken, dass sich die Knie auf gleicher Höhe mit dem Lenkrad befinden, weil die Tochter kurz einkaufen war, löst sich von selbst.
E-Media
Das E-Media-System in der Mittelkonsole kennt im Prinzip jeder: Technisch gesehen eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI), setzt es sich in der Regel aus Bedienknöpfen und/oder Joysticks und einem Bildschirm zusammen. Unter anderem werden zum Beispiel die klassischen Audio- und Klimafunktionen auf dem Bildschirm visualisiert und lassen sich über diese graphische Benutzeroberläche steuern. Valeos Anspruch hier war es, neue Wege bei der Gestaltung zu gehen, ohne den gewohnten Komfort bei der Bedienung einzubüßen. Futuristisch in der Handhabung, entsprechend dem futuristischen Ansatz von Valeo „Wachstum durch Innovation“, sollte es sein.
Die realisierte Idee zeichnet sich durch drei Joysticks als zentrale Bedienelemente aus. Mit ihnen lassen sich die drei Bereiche Audio, Klima, Telefon und zukünftig Navigation bedienen.
Die dazugehörigen Komponenten wie Radio, Verstärker, CD-Spieler und Handy-Interface sind in einem MOST-Ring verschaltet und an einen Car-PC angeschlossen, auf dem das neu entwickelte Programm abläuft. Das Display hängt am VGA-Ausgang, die Joysticks kommunizieren über den CAN-Bus mit dem PC. Durch die Joysticks und die farbliche Gestaltung der drei Bereiche auf dem Display wird vor allem die intuitive Bedienbarkeit gefördert, denn wer will erst das Handbuch studieren, um seinen Lieblingssender einzustellen?
Die Herausforderung bei diesem Projekt lag vor allem in der Entwicklung / Programmierung der Bedienoberfläche. Es wurden geeignete Schnittstellen entwickelt, um beispielsweise auf Funktionen der Klimaanlage zugreifen zu können. Die Lösung speziell hierbei stellen die von Bertrandt-Ingenieuren für das Klimasteuergerät entwickelten Adapterplatinen dar. Diese Adapterplatinen sind so mit der Klimaanlage verbunden, dass sie Zustände der Klimaanlage erkennen (z. B. Raumtemperatur), in eine CAN-Botschaft umwandeln und diese zyklisch auf dem CAN-Bus senden. Natürlich funktioniert der Datenaustausch auch in die andere Richtung, so dass die Klimawünsche des Fahrers an die Klimaanlage gesendet werden.
Batteriemanagement
Der Grundumfang des Auftrags wurde im Laufe des Projektes um das Batteriemanagement erweitert. Die Energieverbrauchsanalyse der zusätzlichen Komponenten zeigte, dass alle Systeme zusammen zu viel Strom verbrauchen, wenn das Fahrzeug auf Messen ohne Motorlauf nur mit einer Batterie betrieben wird. Daher hatten die Ingenieure eine zusätzliche Batterie ins Fahrzeug integriert und ein Ladegerät eingebaut, um jederzeit die Funktion aller Systeme zu gewährleisten. Der Ladezustand beider Batterien wird durch ein weiteres Bertrandt-Steuergerät überwacht und die Stromentnahme bzw. das Laden entsprechend geregelt.
Tour-de-France
Nach monatlichen Workshops zur Abgleichung der Projektstände und der Übergabe Ende Mai 2007 startete im Juni die abschließende „Tour-de-France“. Eine Woche lang wurde das Valeo Comfort Demo Car quer durch Nordfrankreich und Süd-Europa über Kopfsteinpflaster und die kalten Windungen der Alpen gejagt. Diese Testfahrt gewährleistete die Qualität und Belastungsfähigkeit der eingebauten Systeme, die auf Messen und Veranstaltungen ihre Verlässlichkeit unter Beweis stellen müssen.
Lysann Kurpiela, Ehningen
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