Die emv GmbH lieferte ein schlüsselfertiges EMV-Mess-System an die BMW Group und war an der Konzeption und Durchführung des Gesamtprojekts
beteiligt.
Die Ausgangssituation
Moderne Automobile kommen heute ohne ein komplexes
Netzwerk elektronischer Systeme nicht mehr
aus. Diese steuern unter anderem das Motor- und Getriebemanagement
und eine Vielzahl von Sicherheits- und
Komfortfunktionen, zum Beispiel die Dynamische
Stabilitätskontrolle (DSC) oder die Satelliten-gestützte
GPS-Navigation. Ein Nachteil dabei ist, dass diese Systeme
sich entweder gegenseitig beeinflussen können
oder durch die elektromagnetischen Signale aus der
Umwelt gestört werden. Mit Prüfungen der EMV kommen
die Autobauer solchen Wechselwirkungen auf
die Spur und schalten sie aus.
Bis vor kurzem war in der bestehenden EMV-Halle
der BMW Group die Mehrzahl der Prüfungen
auf statische Versuchsanordnungen beschränkt.
Aus diesem Grund hat der Autohersteller eine neue
hochmoderne EMV-Absorberhalle auf dem Gelände
des Forschungs- und Innovationszentrums (München) gebaut.
Die Aufgabe
Die neue EMV-Halle soll es den BMW-Ingenieuren ermöglichen,
vernetzte Systeme in einer realitäts-nahen
Fahrzeugumgebung und in dynamischen Fahrzuständen
zu prüfen. Die Herausforderung lag darin,
dass die Antenne zur Erzeugung des hoch-frequenten
Signals möglichst flexibel in der Halle bewegt werden
kann und so nah wie möglich an das Fahrzeug auf
dem Drehtisch (11 m Durchmesser) herangebracht
werden soll. Für die gewünschten Prüfszenarien ist
dabei ein möglichst freier Bodenbereich in der Messhalle
notwendig. Es galt auch, die hohen Anforderungen
an die Mess-ergonomie zu erfüllen und möglichst
effiziente Prüfabläufe zu ermöglichen.
Die Lösung
Die Aufgabe wird durch eine flexible Antennenkonstruktion an der
Hallendecke gelöst. Die Antenne
lässt sich mit einer Sechs-Achsen-
Fernsteuerung exakt auf den Prüfling
positionieren. Sie lässt sich von
der Decke beliebig nah an das Fahrzeug
heranführen. Damit bleibt der
Boden frei, um verschiedenste Fahrsituationen
zu simulieren.
Die Anforderung an eine effiziente Messergonomie
hat emv mit einer Vielzahl von Maßnahmen gelöst.
Entscheidend ist der hohe Automatisierungsgrad
des Messsystems. Künftig können die Ingenieure
auf Knopfdruck definierte Prüfungen entsprechend
der BMW-Group-Standards durchführen
und die Antennenkonfiguration automatisch nach
Fahrzeugtyp einstellen. Dies wird mit Hilfe der
„RadiMation“-Software von Dare!! erreicht. Die Software
ermöglicht beispielsweise die Integration von
Rollenprüfstand, Drehtisch und Antennen-kontroller
unterschiedlicher Hersteller. Der Frequenzbereich von 20 MHz bis 4 GHz für Störfestigkeitsprüfungen kann ohne Änderung der Antennenkonfiguration gemessen werden.
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Der niederfrequente Bereich wird von einer 200-Ohm-Stripline-Lösung abgedeckt, die von Spezialisten aus dem EMV-Fachbereich bei der BMW Group entwickelt und inzwischen patentiert wurde. Sie lässt sich in fünf Minuten auf- und abbauen und ohne großen Platzbedarf verstauen.
Mit Hilfe des EUT-Monitoring kann der Prüfingenieur sowohl visuell das Verhalten des Prüflings beobachten und dokumentieren als auch die Feldbussysteme im Fahrzeug überprüfen. Ein modulares Konzept ermöglicht die Übertragung verschiedener Feldbusse (z.B. CAN, LIN) über eine Grundstrecke. Um die korrekte Funktionsweise der Störaussendungsmessung zu überprüfen, steht der Car Radio Dummy bereit. Die Fahrzeugantennen fangen das hochfrequente Signal auf, der Car Radio Dummy sendet es zurück an den Messempfänger in der Messwarte, wo es dann verifiziert wird. Zur Erzeugung der Hochfrequenzleistung werden Verstärker von AR eingesetzt – im Frequenzbereich von 100 kHz bis 4,2 GHz durchgängig in Halbleiter-technik. Ein Mikrowellenrack
mit 500-Watt-TWT-Verstärkern und Filtern
für die Harmonischen-unterdrückung deckt den Frequenzbereich von 2,5 GHz bis 18 GHz ab. Ein GPS-Simulator ermöglicht die Simulation realistischer Streckenprofile. Über eine Außenantenne lassen sich reale terrestrische Rundfunk- und GPS-Signale in die Halle übertragen.
Das Ergebnis
Die neue EMV-Halle ist die weltweit erste ihrer Art, die es ermöglicht, Fahrerassistenzsysteme unter reproduzierbareren Laborbedingungen und in dynamischen Fahrzuständen zu erproben. So lassen sich beispielsweise Fahrbahnränder und Parklücken abbilden, definierte Streckenprofile nachbilden und vorbeifahrende Fahrzeuge simulieren und elektronische Systeme unter realitätsnahen Bedingungen prüfen. Das Projekt wurde in 2 Jahren realisiert. „Entscheidend für den Erfolg dieses Gemeinschaftsprojekts war die partnerschaftliche Zusammenarbeit zwischen der BMW-Fachabteilung und unserem Projektteam“, erläutert Markus Krautbauer, Projektleiter bei der emv GmbH.
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